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How Many Elect.odes Are Really Needed for EEG-Based Mobile Brain Imaging?

Journal of Behavioral and Brain Science 2012年第3期2卷 387-393页

作者： t.oy M. Lau joseph t. gwin Daniel P. Ferris School of Kinesiology University of Michigan Ann Arbor USA

A noninvasive met.od for imaging t.e human brain during mobile act.vit.es could have far reaching benefit. for st.dies of human mot.r cont.ol, for research and t.eat.ent.of neurological disabilit.es, and for brain-cont.olled powered prost.et.c limbs or ort.oses. Several recent.st.dies have demonst.at.d t.at.elect.oencephalography (EEG) can be used t. image t.e brain during locomot.on provided t.at.signal processing t.chniques, such as independent.Component.Analysis (ICA), are used t. parse elect.ocort.cal act.vit. from art.fact.cont.minat.d EEG. However, t.ese st.dies used high-densit. 256-channel EEG sensor arrays, which are likely t.o t.me-consuming t. set.p in a clinical or field set.ing. t.erefore, it.is import.nt.t. evaluat. how reducing t.e number of EEG channel signals affect. t.e elect.ocort.cal source signals t.at.can be parsed from EEG recorded during st.nding and walking while concurrent.y performing a visual oddball discriminat.on t.sk. Specifically, we comput.d t.mporal and spat.al correlat.ons bet.een elect.ocort.cal sources parsed from high-densit. EEG and elect.ocort.cal sources parsed from reduced-channel subset. of t.e original high-densit. EEG. For t.is t.sk, our result. indicat. t.at.on average an EEG mont.ge wit. as few as 35 channels may be sufficient.t. record t.e t.o most.dominat. elect.ocort.cal sources (t.mporal and spat.al R2 > 0.9). Correlat.ons for addit.onal elect.ocort.cal sources decreased linearly such t.at.t.e least.dominant.sources ext.act.d from t.e 35 channel dat.set.had t.mporal and spat.al correlat.ons of approximat.ly 0.7. t.is suggest. t.at.for cert.in applicat.ons t.e number of EEG sensors used for mobile brain imaging could be vast.y reduced, but.researchers and clinicians must.consider t.e expect.d dist.ibut.on of relevant.elect.ocort.cal sources when det.rmining t.e number of EEG sensors necessary for a part.cular applicat.on.

关键词： Elect.oencephalography Mobile Brain Imaging Walking Independent Component Analysis

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