如何為您的研究選擇合適的放大器（下）

在上一篇文章當中，我們主要介紹了“什么是腦電的放大器”，以及“Brain Products 各型號放大器的優(yōu)勢”。本篇文章將繼續(xù)前文內(nèi)容，為大家講解如何根據(jù)設備的技術特點、可用性特性，以及具體的應用方向來為您的研究選擇合適的EEG放大器。

技術特點

時間分辨率和采樣率（SR）

這些特征定義了連續(xù)腦電圖信號的數(shù)據(jù)點被獲取的規(guī)則時間間隔。

采樣率決定每秒可以記錄多少個數(shù)據(jù)點，并影響記錄的腦電圖信號中可用的頻率內(nèi)容。時間分辨率不足會導致重要信息的丟失，或者出現(xiàn)混疊效應（即采樣時無法正確區(qū)分兩個不同的信號）?；殳B導致在記錄的數(shù)據(jù)中出現(xiàn)不屬于原始信號的虛假內(nèi)容。

根據(jù)奈奎斯特定理，要想獲得感興趣的頻率內(nèi)容，應該至少使用比其高兩倍的采樣率（Nyquist, 1928），最合適的方案是用至少比感興趣的信號高5 - 10倍的采樣率來獲取數(shù)據(jù)（Weiergr?ber et al., 2016）。例如，要正確記錄頻率范圍在1hz和50hz之間的事件相關電位，應該使用>250 - 500hz的采樣率。

根據(jù)EEG信號的頻率內(nèi)容，您可能需要一個時間分辨率比較高的設備。在這些情況下，actiCHamp Plus是您的最佳選擇，因為它可以使用高達100 kHz的不同采樣率記錄數(shù)據(jù)（取決于通道總數(shù)）。例如，25 kHz的采樣率將能夠最大限度地減少經(jīng)顱磁刺激對記錄的EEG數(shù)據(jù)的影響（即，減少振鈴偽跡），從而提高記錄的整體質(zhì)量。為了獲得更準確的信號，在研究聽覺誘發(fā)電位時，也建議使用25 kHz和50 kHz的高采樣率。

如果您的研究不需要很高的采樣率，仍然可以選擇actiCHamp Plus，因為它還有更多的優(yōu)勢（見下文）。如果您不確定您想要設置的頻率，選擇高采樣率的放大器能夠給您的研究提供更多機會。

可用性特征

01 可擴展性和設置復雜性

如果您不需要太多的通道數(shù)，actiCHamp Plus是你的選擇。實際上，您可以從32個通道開始，然后通過自己添加更多通道模塊來擴展。此外，8個 AUX通道可以采集多種生理信號，將給您的研究帶來更多的可能性。

如果您需要非常多的通道數(shù)（>160通道），所有的BrainAmp系列系統(tǒng)都可以很好地完成任務：實際上，您可以從一個32通道單元開始，最終升級到8個單元，總共256個通道（在實驗室環(huán)境中）。但是，如果您想要將外周生理信號與EEG信號一起記錄，則需要專用的BrainAmp ExG單元。同時，如果您有一個多通道BrainAmp系統(tǒng)，您也可以把它分成完全獨立的系統(tǒng)。例如，一個128通道的BrainAmp也可以在四個不同的32通道設置中使用（需要額外的配件）。

如果您需要的是比較少的的通道數(shù)，LiveAmp 8通道版本可能是一個比較好的選擇。然后系統(tǒng)可以升級到64通道，并通過STE擴展到包括8個AUX輸入。例如，假設您想要設置最先進的移動場景：在這種情況下，您的設置將包括兩個LiveAmp 32通道單元（形成一個LiveAmp 64），一個STE和一個通用USB充電寶。由于每一個單元都很輕便小巧，受試者可以很容易地在移動設置中進行佩戴。

另外，CGX解決方案也是一種選擇。不僅設計簡約，還可以通過添加AIM生理記錄儀輕松擴展您的設置并進行外周生理測量。

02 與不同電極的兼容性

使用具有非常高輸入阻抗的放大器具有很多的優(yōu)勢：良好的電極阻抗和放大器阻抗的結(jié)合比單獨考慮兩者更具優(yōu)勢，能夠獲得更好的數(shù)據(jù)質(zhì)量。遵循這一原則，具有高輸入阻抗的放大器可以使用任何類型的電極（例如，鹽水電極，干電極）。由于BP所有型號放大器的高輸入阻抗值和新技術的發(fā)展，現(xiàn)在可以將它們與任何類型的電極技術相結(jié)合。

如果您想在實驗室中使用主動電極，那么actiCHamp Plus就是您的最佳選擇。您可以通過專用連接器將我們的actiCAP slim/snap（凝膠型）或actiCAP Xpress Twist（干式電極）電極帽直接連接到放大器。

同時，actiCHamp Plus還可以靈活地切換到被動電極。如果您想要對嬰兒的腦電進行研究，并希望獲得更舒適的解決方案：我們可以為您提供用于actiCHamp Plus的R-Net（鹽水電極）。

如果您想要進行EEG-TMS實驗，我們也能夠提供適用于TMS的電極：BrainCap TMS（凝膠電極）。

LiveAmp也能為您提供與actiCHamp Plus相同的功能。LiveAmp可以使用主動電極（actiCAP slim/snap和actiCAP Xpress Twist都可以提供特定的連接器）和被動電極（例如LiveCap）。當然，如果您計劃采集敏感人群的腦電信號，我們也可以為您提供帶有專用連接器的R-Net鹽水電極帽。

如果您想要研究腦電圖-功能磁共振成像的多模態(tài)應用，我們將會為您提供被動電極和BrainAmp系列放大器。BrainAmp的BrainCaps （MR）和R-Net （MR）電極可以通過專用連接器直接連接到放大器。對于MR環(huán)境以外的應用，您也可以通過將我們的actiCAP帽與actiCAP ControlBox II（需要專用的免費actiap ControlSoftware）相結(jié)合來使主動電極，使BrainAmp成為一種高度通用的放大器。

應用

如果您計劃進行常規(guī)的認知神經(jīng)科學研究，那么我們推薦您使用actiCHamp Plus，因為它具有先進的技術，通道數(shù)的可擴展性，并能夠兼容多種電極。

但是，有些應用領域可能需要其他解決方案，例如：

1、EEG-fMRI

推薦BrainAmp MR或BrainAmp MR plus兩種解決方案。兩者都是MR條件（即在核磁下使用），但它們也可以在核磁外用于常規(guī)的研究。更重要的是，如果您計劃進行EEG-fMRI記錄和實驗室測量，BrainAmp MR plus可能是最合適的選擇，因為它能夠根據(jù)記錄環(huán)境改變分辨率、測量范圍和頻率。

2、EEG-MEG

與腦磁圖（MEG）的兼容性取決于放大器的電磁發(fā)射，這與系統(tǒng)的ADC卡數(shù)量有關。BrainAmp系列放大器僅配備一個ADC卡，因此在電磁發(fā)射方面幾乎沒有噪音。BrainAmp MR和BrainAmp MR plus是與MEG環(huán)境最佳兼容的推薦解決方案。

3、EEG-fNIRS

可以選擇actiCHamp Plus進行實驗室測量，選擇LiveAmp進行移動測量。

4、EEG和眼動追蹤

推薦用于實驗室測量的actiCHamp Plus或方便移動的LiveAmp。

5、EEG-TMS

BrainAmp DC和BrainAmp MR plus已廣泛應用于TMS-EEG研究。配備的帽子是專門為TMS-EEG研究特制的BrainCap TMS。此外，由于actiCHamp Plus的高采樣率、與主動或被動凝膠電極技術相結(jié)合的靈活性，以及實時腦狀態(tài)依賴性刺激設置的可能性，actiCHamp Plus目前也是一個比較好的選擇。

6、TMS-EEG閉環(huán)和實時應用

如果您對TMS-EEG的腦狀態(tài)依賴性研究（例如，刺激，神經(jīng)反饋等）感興趣，可以通過actiCHamp Plus與TurboLink的結(jié)合來實現(xiàn)。實際上，我們所有的放大器都可以通過RDA或LSL將數(shù)據(jù)從BrainVision Recorder通過數(shù)據(jù)流的形式傳輸?shù)饺魏蔚谌綉贸绦?。TurboLink訪問actiCHamp系列放大器記錄的數(shù)據(jù)，通過以太網(wǎng)在不到1.5毫秒的時間內(nèi)將其傳輸?shù)饺魏渭嫒莸脑诰€信號處理器（例如，sync2brain的bosdevice RESEARCH）。

7、移動研究（MoBI和運動科學）

如果您想研究實驗室外甚至是運動過程中的神經(jīng)過程，LiveAmp是一種比較推薦的方案。由于LiveAmp的無線通信協(xié)議，它可以自由移動，同時也能夠通過數(shù)據(jù)流的方式傳輸?shù)接涗浻嬎銠C。此外，設備內(nèi)置存儲卡，能夠?qū)?shù)據(jù)保存在本地，并確保不會因為意外的通信問題而丟失數(shù)據(jù)。LiveAmp能夠與actiCAP纖薄電極相結(jié)合，即使在跑步或騎自行車等場景下也能確保采集到高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。

如果您需要高密度的解決方案，那么CGX mobile系統(tǒng)會是一個不錯的選擇，可以為您提供72或128通道。此外，如果您的測量內(nèi)容包括微小的運動，您也可以考慮CGX Quick系統(tǒng)。

8、腦機接口和神經(jīng)反饋

如果這是您的研究領域，并且您的實驗設計對時間要求不高，那么您很可能會需要簡單且易于處理的解決方案，并可選擇通過數(shù)據(jù)流的方式傳輸?shù)狡渌诰€處理軟件。

在這個領域中，BP所有的放大器都可以進行數(shù)據(jù)采集，但LiveAmp是最合適的，特別是與準備時間較短的電極技術相結(jié)合（例如，R-Net鹽水電極帽或干電極actiCAP Xpress Twist）。因此，CGX快速系統(tǒng)也是一個很好的選擇。即使是在真實的環(huán)境下，這兩種解決方案都能夠讓您在較短的時間內(nèi)記錄較多受試者的數(shù)據(jù)。

9、睡眠

在測量睡眠期間的大腦活動時，應該盡可能讓受試者感到舒適。因此，LiveAmp是一個很好的選擇：體積小且可穿戴，可以保證受試者進行更自然的睡眠，并且通過將其連接到外部電源，能夠獲得更長的記錄時間。

此外，如果您需要超過64通道的電極或更高的采樣率，actiCHamp Plus就是一種比較合適的選擇。

10、超掃描

如果您想同時記錄多個受試者的神經(jīng)活動，BrainAmp系列將為您提供最簡單方便的設置：每個受試者連接到專用放大器，該放大器傳輸?shù)紹UA， BUA同步數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到記錄計算機，無需進一步離線重新校準數(shù)據(jù)。

CGX是無線超掃描的理想選擇：每個放大器將數(shù)據(jù)流傳輸?shù)綄Ｓ玫挠涗浻嬎銠C，并且可以通過無線刺激觸發(fā)器向每個單元發(fā)送相同的觸發(fā)信號來獲得同步。此外，您可以使用actiCHamp Plus和LiveAmp的觸發(fā)輸出端口的鏡像模式，通過單獨的放大器單元轉(zhuǎn)發(fā)觸發(fā)信號（每個受試者連接一個放大器）。

此外，我們所有的放大器都允許遠程數(shù)據(jù)訪問，并可以將數(shù)據(jù)流傳輸?shù)降谌綉贸绦?，如LSL，記錄和同步來自不同放大器的數(shù)據(jù)流。