基于Gabor小波和格兰杰因果的脑-肌电同步性分析

摘要：

手部运动功能神经肌肉调节机制的研究在假肢控制、康复治疗和评价等方面具有重要意义.基于Gabor 小波和格兰杰因果(WT-GC)实现皮层肌肉耦合(CMC)分析,并定义GC峰值频率和显著性面积指标,定量描述不同频段的脑-肌电耦合及信息流向特征.同步采集10名健康被试在10％和60％最大自主收缩力(MVC)下的脑电(EEG)与肌电(EMG)信号,运用脑-肌电同步性分析方法进行手部不同力量下的脑-肌电同步耦合特征分析.结果显示:与10％ MVC相比,在60％ MVC握力输出下,EEG→EMG和EMG→EEG方向GC峰值频率均向高频段转移;EEG→EMG方向上beta频段的GC显著性面积降低,并具有统计性差异(P＜0.05).研究结果验证,所提出方法能够有效刻画不同频段的皮层肌肉间能量耦合特征,可描述不同信息传递方向上的神经元同步振荡强度,也可揭示皮层肌肉运动系统通过调节神经元同步振荡强度、频段与流向来控制手部力量输出的神经机制,为探索手部运动控制与反馈信息解码提供了依据.

关键词：小波变换-格兰杰因果、脑-肌电同步、皮层肌肉耦合、信息流向、自主收缩力

所属期刊栏目：36

分类号：R318(医用一般科学)

资助基金：国家自然科学基金61271142,61503325;河北省自然科学基金F2015203372

在线出版日期：2017-03-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：28-38