EEG记录非常适合于捕捉振荡的大脑活动或多种频率的“脑电波”(见下图的例子)。这些脑电波(例如由神经元集群的同步活动产生)有特征频率范围和空间分布,它们往往与大脑的不同功能状态相关联。
(1) alpha波(或 alpha节律)在8-13Hz范围内,当清醒的人处于放松或者闭眼状态时,可以在枕叶区记录的EEG中检测到。在BCI应用中,一种特殊的 alpha波称为mu节律(8~12Hz)。当受试者不运动时,mu节律会出现于感觉运动区域,当受试者进行运动或者想象进行运动时,mu节律会减小或者消失。
(2)当人处于警觉或者专注的状态时,beta波(13-30Hz)可以在顶叶和额叶检测到。
(3)dela波频率范围为0.5-4Hz,可在婴儿身上检测到,也可在成人慢波睡眠时检测到。
(4)频率范围为4-8Hz的 theta波与儿童和成人的困倦或“空闲”状态有关。
(5) gamma波的频率范围为30~100Hz或者更高。据报道,在完成短期记忆和多感官整合任务时可记录到gama波。最近也有执行运动任务时出现 High gamma活动(70Hz及以上)的报告,并且该活动已用于基于ECoG的BCI(见第8章)研究中。
如下图所示为EEG节律信号及其频率范围示例(来源于《脑机接口导论》)