[发明专利]一种大脑功能网络的建立方法

说明书

本发明涉一种大脑功能网络的建立方法，包括步骤S1：计算全脑域功率GFP；S2：获取GFP的峰值时刻，记为时间序列t；S3：在时间序列t中每个时刻为中心时间的一段时间范围内，计算每两路导联脑电信号之间的锁相值；S4：根据所述每两路导联脑电信号之间的锁相值指标反映节点之间的联系，以此建立大脑功能网络。相对于现有技术，本发明的大脑功能网络的建立方法可以建立准确描述大脑状态与连通性的大脑功能网络。

技术领域

本发明属于脑电信号分析领域，尤其是涉及一种大脑功能网络的建立方法。

背景技术

脑电图(EEG)是通过精密的电子仪器，从头皮上将脑部的自发性生物电位加以放大记录而获得的图形，是通过电极记录下来的脑细胞群的自发性、节律性电活动。脑电信号具有较高的时间精度，可以动态观察大脑的状态变化，因此脑电图信号是诊断不同神经障碍和疾病的重要工具。大脑神经元之间相互作用、相互关联，使大脑成为一个复杂的动力学系统。将大脑看成一个功能网络，研究大脑不同区域的神经集群之间的时间相关性，以此来探索大脑不同区域之间的联系是大脑动力学系统的一种方法。目前大脑功能网络的建立方法，一般是根据不同电极间采集到的EEG信号皮尔逊相关系数来建立功能性网络，或者由不同电极间的EEG信号的锁相值，来建立功能网络，这些忽略了脑电信号在不同时刻的放电特性，建立的脑功能网络不能较好的反映大脑的真实状态。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大脑功能网络的建立方法，通过不同导联节点间的锁相值来建立节点的连接关系，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种大脑功能网络的建立方法，脑电图信号由多路导联电极采集，包括以下步骤：：

S1：计算全脑域功率GFP，其中K为总的导联通电极数，代表K个节点，i为第i路导联，V_i(t)为第i路导联的EEG信号，V_mean(t)为t时刻K路导联信号的平均值；

S2：获取GFP的峰值时刻，记为时间序列t＝[t₁,t₂,t₃...t_n]；

S3：在时间序列t＝[t₁,t₂,t₃...t_n]中每个时刻t_i(i∈[1,n])为中心时间的一段时间范围内，计算每两路导联脑电信号之间的锁相值；

S4：根据所述每两路导联脑电信号之间的锁相值指标反映节点之间的联系，以此建立大脑功能网络。

相对于现有技术，本发明的方法可以建立准确描述大脑状态与连通性的大脑功能网络。

进一步地，所述步骤S4的所述锁相值指标为时间序列[t₁,t₂,t₃...t_n]中每个时刻t_i(i∈[1,n])对应的锁相值的平均值，或都为时间序列[t₁,t₂,t₃...t_n]中每个时刻对应的锁相值的最大值。

进一步地，所述步骤S4，根据所述锁相值指标直接建立带权的大脑功能网络图，节点与节点之间的权值即为锁相值指标。

进一步地，所述步骤S4，将所述锁相值指标与一阈值相比较，若所述锁相值指标大于或等于所述阈值，则判定节点之间有连接关系，或所述锁相值指标小于所述阈值，则判定节点之间没有连接关系，由此建立无权的大脑功能网络图。