基于多尺度传递熵的脑肌电信号耦合分析

摘要

为定量研究脑电和肌电信号在不同时间尺度上的同步耦合特征,本文提出多尺度传递熵方法实现静态握力输出下的脑肌电耦合分析:对脑电信号(EEG)和肌电信号(EMG)进行多尺度化,计算不同尺度因子下EEG与EMG间的传递熵值,获取不同耦合方向(EEG→EMG及EMG→EEG)上的非线性脑肌电耦合特征;进一步计算功能频段下的显著性面积指标,定量分析不同尺度下皮层肌肉功能耦合强度差异.结果显示,静态握力输出时beta频段(15-35Hz)皮层肌肉功能耦合特征显著,且beta2频段(25-35Hz)在不同尺度上EEG→EMG方向的耦合强度大于EMG→EEG方向,耦合强度最大值出现于较高时间尺度.可利用多尺度传递熵定量刻画大脑皮层与肌肉之间的非线性同步特征及功能联系.