無線腦波采集分析系統(tǒng)

一、產(chǎn)品概述

BD-C-1型無線腦波采集分析系統(tǒng)是北京大學(xué)基于腦科學(xué)、生物反饋學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、教育學(xué)和神經(jīng)科學(xué)等學(xué)科先進(jìn)技術(shù)開發(fā)研制的便攜式腦波采集分析系統(tǒng)，同時具有輔助訓(xùn)練測試分析功能。系統(tǒng)采用便攜可靠的腦波設(shè)備和專業(yè)算法，運(yùn)用數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)，是一套腦電生理數(shù)據(jù)采集、實驗分析和基于生物反饋的輔助訓(xùn)練測試的應(yīng)用系統(tǒng)。

二、產(chǎn)品原理說明

系統(tǒng)通過精密傳感器和軟件系統(tǒng)實現(xiàn)對基礎(chǔ)腦波δ、θ、low-α、 high-α、low-β（SMR）、high-β、low-γ、mid-γ的采集和記錄，尤其對腦波α、SMR波、高β波等關(guān)鍵波段的頻譜智能分析和專注度、放松度等動態(tài)量化采集測量手段，開展心理與生理同步測量實驗與分析，可以通過傅里葉變換（FFT）分析手段和算法開展有效針對腦波信號的時域、頻域、時頻域分析和進(jìn)行統(tǒng)計分析與探究實驗研究。同時可以開展便攜神經(jīng)生物反饋實驗，并可對注意力水平、認(rèn)知能力水平、專注能力、抗干擾能力、思維能力和情緒自主調(diào)節(jié)能力的輔助調(diào)節(jié)及訓(xùn)練測試。

三、產(chǎn)品特點(diǎn)

1 腦電是大腦中樞神經(jīng)系統(tǒng)活動過程的反映，產(chǎn)品采用國際上先進(jìn)的具有醫(yī)學(xué)精度的便攜腦電波無線傳感系統(tǒng)，對采集到的腦電信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。

2 本系統(tǒng)配有采集測試實驗和自主設(shè)計測試實驗兩種方式，可以進(jìn)行實驗和測試項目過程中腦電波信號的多項指標(biāo)采集分析和研究。

3 在認(rèn)知心理學(xué)實驗中可以開展如語言加工、注意、記憶、意識等實驗與腦電信號的對應(yīng)研究。開展對個體的大腦認(rèn)知活動過程進(jìn)行測量和評價，分析其在特定實驗環(huán)境下的腦電反應(yīng)，對飛行員等特殊行業(yè)等專業(yè)人員進(jìn)行注意力、事件辨別能力、知覺任務(wù)、心理負(fù)荷、情緒化狀態(tài)的監(jiān)測測試和研究。

4 基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫管理可以進(jìn)行個體發(fā)展和群體分布的數(shù)據(jù)研究和分析。

5 開展生物反饋實驗，同時通過神經(jīng)反饋訓(xùn)練測試進(jìn)行平衡并提升腦波狀態(tài)，提高注意力等認(rèn)知能力和神經(jīng)系統(tǒng)平衡協(xié)調(diào)能力的分析研究。

6 產(chǎn)品可以單機(jī)使用，也可以網(wǎng)絡(luò)設(shè)置多用戶使用，便于教師開展實驗、團(tuán)體教學(xué)、數(shù)據(jù)分析、教學(xué)分析、科研活動及大數(shù)據(jù)及不同訓(xùn)練項目的腦電研究。

四、產(chǎn)品適用領(lǐng)域

1 系統(tǒng)便攜，操作簡便，可作為院校人機(jī)工程、人因工程/人類工效學(xué)、認(rèn)知心理、實驗心理、醫(yī)學(xué)、生理、航空航天安全、工業(yè)管理與安全、體育運(yùn)動、安全人機(jī)工程、人工智能等專業(yè)的基礎(chǔ)實驗教學(xué)設(shè)備，也可作為其他生理與心理結(jié)合的實驗和研究，同時是師生開展拓展創(chuàng)新實驗、科學(xué)研究的方便快捷的實驗工具。

2 系統(tǒng)可以通過測試和分析功能，進(jìn)行學(xué)生學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)習(xí)慣培養(yǎng)、緩解克服焦慮、緊張、沖動、抑郁等負(fù)面情緒及改善心理因素的研究，對注意缺陷多動障礙（多動癥）ADHD 患者、焦慮障礙、睡眠障礙、物質(zhì)依賴（毒癮，酒癮）等疾病進(jìn)行訓(xùn)練測試和治療效果參考分析。

3 在體育領(lǐng)域，通過測試和分析功能研究運(yùn)動員的心、腦、神經(jīng)系統(tǒng)的和諧程度，有利于提升體育健兒的注意能力、壓力情緒管理能力、反應(yīng)能力和競技表現(xiàn)。

五、 系統(tǒng)組成

產(chǎn)品由無線腦波采集器、信號接收適配器和采集分析系統(tǒng)等三部分組成。

1 無線腦波采集器：采用集成的單一芯片腦電傳感器TGAM模塊。單EEG腦電通道有3個接觸點(diǎn)：EEG（腦電采集點(diǎn)）REF（參考點(diǎn)）GND（地線點(diǎn)）；采用先進(jìn)的噪音過濾技術(shù)，低能耗，電池供電（工作時間大于10小時）；腦電數(shù)據(jù)以512 Hz輸出，采樣率512Hz，頻率范圍：3Hz-100Hz 。腦波信號可以處理和輸出α,β，γ等腦波波段數(shù)據(jù)；實時采集個體腦電EEG信號，并通過專門的算法，實時得出并顯示學(xué)員的8組EEG參數(shù)和專注力數(shù)值及放松能力數(shù)值。

2 信號接收適配器：無線數(shù)據(jù)傳輸。采用硬件綁定模式，允許腦電設(shè)備與適配的數(shù)據(jù)采集接收器進(jìn)行一對一無線通訊，自動匹配，互不影響。

3 采集分析系統(tǒng)：由計算機(jī)系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，采集分析軟件系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的數(shù)據(jù)采集分析軟件系統(tǒng)，采用瀏覽器-服務(wù)器結(jié)構(gòu)，以便于不同類型教學(xué)及實驗的開展和分類統(tǒng)計分析。