睁眼和闭眼时的脑电数据处理-EEGLAB预处理

脑电采集设备：博睿康无线脑电采集系统（64导），采集睁眼和闭眼数据各1分钟。

使用软件：MATLAB+EEGLAB14_1_2b（博睿康配套使用的eeglab工具箱，可以直接导入采集到的数据）

Neuracle EEG RecorderV2和配套的eeglab14_1_2b工具箱

1.导入数据

点击File ——> Import data ——> Using EEGLAB functions and plugins ——> From Neuracle EEG data files

data.bdf 和 evt.bdf 两个文件都要导入进来

2.定位电极

点击 Edit ——> Channel locations，其余的选择默认参数，点击OK即可

如果没有自动定位的话，可以点击Read locations，选择相应的.ced

然后点击Look up locs，之后可以点击plot-2D，查看电极位置的二维分布图

点击OK 后，可以看到 Channel locations 变为 Yes

3.去除无用电极

点击 Edit ——> Select data

然后选择右边第4个方框，单击其旁边的按钮，删除无用电极——ECG（心电图）、HEOR（右眼太阳穴位）、HEOL（左眼太阳穴）、VEOU（左眼下）、VEOL（右眼下）

点击OK 后，可以看到通道数量变为59

4.滤波

点击 Tools ——> Filter the data ——> Basic FIR filter

在这里我们进行1Hz的低通滤波和40Hz的高通滤波

为了消除市电的干扰，在这里我们再进行50Hz的凹陷滤波

5.降低采样率

点击Tools ——> Change sampling rate

可以根据实际需求进行下采样，在这里我们将采样率降低到500Hz

下采样之后，可以看到Sampling rate变为500

其实，以上的这些操作在命令行里也可以看到相应的显示

6.分段

点击 Tools ——>Extract epochs

可以根据event进行选择，在这里我们选择‘Eyes_Closed’ mark开始的第0-50s数据

可以看到 Frames per epoch变为25000【采样率为500Hz,1s500个点,50s一共50*500个点】

7.检查通道

坏导检查：点击 Tools ——> Automatic channel rejection（在这里我们选择自动进行坏导检查，当然也可以手动进行操作）

选择默认参数，点击OK即可，命令行会显示坏导名称

插值坏导：Tools ——> Interpolate electrodes

根据刚才命令行显示的结果，选择相应的坏导（在这里我们选择的是Fp2）

去除不需要的电极：在这里我们只考虑与睁眼和闭眼行为有关的O1和O2 电极：Edit ——> Select data

选择其它打算删除的电极

可以看到通道数量变为2

8.去除伪迹成分

选择Tools ——> Run ICA

选择默认参数，点击OK即可

之后会自动弹出Interupt按钮，一定不要点击这个按钮，否则会中断ICA！！！

跑完ICA之后，一定要记得保存数据！！！

点击Datasets，找到分段（6）之前的数据，对睁眼的数据进行上述操作7和8

9.通过MATLAB代码将睁眼和闭眼的数据整合到一起

clear all;clc; setFileName1 = 'eye_closed.set'; setFileName2 = 'eye_open.set'; filePath = 'D:\Project\N170\EYE\'; eeg1 = pop_loadset(setFileName1, filePath); event1 = eeg1.event; data1 = eeg1.data; srate1 = eeg1.srate; eeg2 = pop_loadset(setFileName2, filePath); event2 = eeg2.event; data2 = eeg2.data; srate2 = eeg2.srate; data_a=data1(1,:); data_b=data2(1,:); data=[data_a;data_b]; save('eye_O1.mat','data');

10.结果显示

点击File ——> Import data ——> Using EEGLAB functions and plugins ——> From ASCII/float or Matlab array

选择Browse，找到刚才保存的数据eye_O1.mat，采样率为500Hz

首先定位电极（见步骤2），然后点击Plot ——> Channel spectra and maps

scalp maps的显示频率可以根据实际需求进行选择，在这里我们选择的是8 10 13 Hz

在睁眼（绿色）和闭眼（红色）时，O1电极的功率谱密度

在睁眼（绿色）和闭眼（红色）时，O2电极的功率谱密度

在睁眼（下）和闭眼（上）时，O1电极的时域波形图

在睁眼（下）和闭眼（上）时，O2电极的时域波形图

从时域波形和功率谱密度中，均可以看出在O1 和O2电极，闭眼比睁眼表现出更明显的Alpha波。