作者：kervin

編輯：阿吉

公眾號(hào)之前推送了一篇題為《淺談腦電的theta頻段振蕩》的文章，對(duì)theta頻段振蕩進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。本文緊接上述文章，對(duì)beta頻段振蕩進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。同樣，本文不求對(duì)beta振蕩做廣而寬的全面介紹，內(nèi)容也可能不是來(lái)自最新文獻(xiàn)，而是對(duì)beta振蕩做一個(gè)簡(jiǎn)單的梳理，希望對(duì)beta振蕩不熟悉的朋友可以通過本文對(duì)beta振蕩有一個(gè)基本的了解。如要對(duì)beta振蕩有深入的了解，可以在本文的基礎(chǔ)上查詢最新文獻(xiàn)研究。Beta振蕩及其分類所謂beta振蕩，按照傳統(tǒng)的EEG頻率分段，一般是指頻率為13-30Hz范圍的EEG信號(hào)。Beta節(jié)律頻率較高，而幅度較低(以耳垂作參考，起幅值一般小于20uV)。與枕葉區(qū)域相比，beta節(jié)律往往在frontal或central區(qū)域表現(xiàn)出最大的功率，因此，依據(jù)beta節(jié)律的分布往往可以把beta節(jié)律分為兩類：第一類稱之為Rolandic beta 節(jié)律，其一般在sensory-motor區(qū)域表現(xiàn)出最大的功率；另一類稱之為frontal beta節(jié)律，其一般在frontal區(qū)域表現(xiàn)出最大的功率。Rolandic beta振蕩對(duì)于自發(fā)的EEG活動(dòng)(eye open或 eye close狀態(tài))，可以在健康被試的感覺運(yùn)動(dòng)皮層(C3、C4和Cz)觀察到明顯的beta節(jié)律，即稱之為Rolandic beta 節(jié)律。盡管Rolandic beta節(jié)律的功率譜的峰頻率大約為20Hz(2倍的mu 節(jié)律)，但是Rolandic beta節(jié)律不應(yīng)該被認(rèn)為是mu節(jié)律的諧波。有研究者用MEG技術(shù)研究表明，mu節(jié)律和beta節(jié)律的發(fā)生源不同，分別位于primary somatosensory 和 motor cortex [1]. Rolandic beta 節(jié)律可以與Rolandic mu 節(jié)律同時(shí)出現(xiàn)，但是兩者出現(xiàn)在不同的位置(如圖1所示)。圖1所示為將康被試在eye open狀態(tài)下采集的EEG信號(hào)，可以看到Rolandic beta節(jié)律主要分布在Cz電極附近，Rolandic mu節(jié)律主要分布于C3、C4電極，并且兩者是同時(shí)出現(xiàn)的。

圖1[2]

Rolandic beta 節(jié)律可以被不同的運(yùn)動(dòng)任務(wù)所調(diào)控。研究表明，在運(yùn)動(dòng)想象(如圖2)、運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)備和運(yùn)動(dòng)執(zhí)行過程中Rolandic beta 節(jié)律都會(huì)出現(xiàn)功率降低(即去同步化ERD)。圖2所示為健康被試運(yùn)動(dòng)想象過程中的C3電極的時(shí)頻分析圖(0時(shí)刻表示開始運(yùn)動(dòng)想象)，可以看到，在運(yùn)動(dòng)想象過程中C3電極的beta節(jié)律(即Rolandic beta 節(jié)律)出現(xiàn)顯著的ERD。

圖2[3]

Frontal?beta振蕩對(duì)于自發(fā)的EEG活動(dòng)，有時(shí)也可以在健康被試的額葉(F3、F4和Fz)觀察到明顯的beta節(jié)律，即稱之為Frontal beta 節(jié)律。圖3所示為健康被試在eye open狀態(tài)下的beta節(jié)律分布，可以看到在F3和F4電極處表現(xiàn)出最大的beta功率。

圖3[2]Frontal beta 節(jié)律往往與刺激評(píng)價(jià)和decision making等認(rèn)知活動(dòng)相關(guān)，因此可以被相關(guān)的認(rèn)知任務(wù)所調(diào)控。圖4所示是一個(gè)GO/NOGO的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)刺激St1為“動(dòng)物”圖片時(shí)，指示被試做好按鍵準(zhǔn)備，依據(jù)第二個(gè)刺激St2的情況進(jìn)行按鍵(Go trial)或者不按鍵(NOGO trial)；當(dāng)刺激St1為“植物”圖片時(shí)，指示被試忽略St2而不做任何動(dòng)作準(zhǔn)備(Ignore trial)。對(duì)于GO和NOGO trial，從時(shí)頻圖中可以看出，St1出現(xiàn)一段時(shí)間后FZ電極處呈現(xiàn)出顯著的beta節(jié)律的同步化ERS；此外，St2也誘發(fā)顯著的beta節(jié)律ERS。而對(duì)于Ignore trial，則觀察不到beta節(jié)律的ERS。這可能是由于，GO和NOGO trial中的St1、St2會(huì)引起被試較為復(fù)雜的認(rèn)知活動(dòng)(如刺激評(píng)價(jià)和decision making等)。

圖4[2]總結(jié)當(dāng)然，beta振蕩的研究牽涉方方面面，而本文只是九牛一毛。正如前文所述，筆者在這里主要對(duì)筆者自己看到的關(guān)于beta振蕩的內(nèi)容做了簡(jiǎn)單的梳理，希望起到拋磚引玉的作用。對(duì)于beta振蕩研究感興趣的朋友可以搜索相關(guān)文獻(xiàn)作進(jìn)一步的閱讀。

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參考文獻(xiàn)：[1]Hari, R. and Salmelin, R.(1997). Human cortical oscillations: A neuromagnetic View through the skull.Trends Neurosci. 20(1): 44–49[2]Juri Kropotov- Quantitative EEG, Event-Related Potentials and Neurotherapy-Academic Press[3]Zabielskamendyk E, Francuz P, Ja?kiewicz M, et al.The Effects of Motor Expertise on Sensorimotor Rhythm Desynchronization duringExecution and Imagery of Sequential Movements.[J]. Neuroscience, 2018,384:101-110.推薦閱讀

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總結(jié)

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