做腦電實驗中,為什麼有時會出現的幽靈mark?可以批量刪除嗎?

時間 2022-01-23 09:28:54

1樓:心儀腦

說到腦電實驗,就有乙個繞不開的話題:打mark。而圍繞這個話題,我相信大家或多或少都遇到過mark丟失的問題。今天咱們就來聊一聊mark為什麼會丟失的問題。

首先我們來回顧一下打mark的過程:

簡單來說就是外部裝置(包括刺激呈現電腦、同步研究中的其他裝置等)向腦電放大器傳送觸發訊號,腦電硬體接收到這個觸發訊號後和記錄到的腦電訊號一起傳輸給採集電腦並記錄下來。

上述過程中涉及到3個主體和2個訊號傳輸過程,其中任意一方面出現問題都會導致mark丟失。如果出現mark丟失的情況,就需要對每個方面進行檢查。首先來看3個主體中:

1.硬體層面

要確保過程中涉及到的外部裝置的訊號傳送埠、腦電放大器的訊號接收埠以及腦電記錄電腦的資料接收埠沒有問題。如果不確定問題是否出現在這些地方,最簡單的方法是用替換法進行排除。

外部裝置的軟體中,訊號輸出的選項需要開啟,埠號必須設定正確。以用e-prime呈現刺激的電腦作為外部裝置通過並口打mark為例,軟體中對應埠型別需要勾選,埠號需要和裝置管理器中檢視到的與腦電硬體連線的埠號保持一致。

對於腦電放大器來說,程式是寫入EPROM或EEPROM或FLASH晶元中的,也就是通常所說的韌體,通常是無法被使用者直接讀出或修改的。所以腦電放大器的軟體部分我們通常不做太多的考慮。

以8位並口為例,用○表示低電平、●表示高電平,從左到右依次是1-8位,那麼初始狀態就是當接收到乙個值為11的mark時第1、2、4位會公升高狀態變為腦電放大器識別出乙個值為11的mark並記錄。如果這之後沒有進行清0,下一次的初始狀態就是這個時候再接收到乙個值為11的mark,電位狀態不會有任何變化,放大器就不會識別和記錄,這個mark就丟失了。

除此之外,我們還需要通過產品手冊確認韌體預留的系統mark,以ANT的腦電放大器為例,其中乙個系統預留mark值為1,該預留mark用作停止採集,也就是說當放大器接收到值為1的mark時並不會記錄併發送到採集軟體,而是會直接結束採集。所以我們在外部裝置的軟體設定中也需要規避這些系統預留mark。

最後對於採集軟體,某些產品的採集軟體會有是否接收mark的選項,需要確認開啟。

接著再來看2個訊號傳輸過程:

1.硬體層面

外部裝置連線腦電放大器和腦電放大器連線採集電腦的線纜和所用介面需確認完好,連線處需確認牢固。如果不確定問題是否出現在這些地方,也可用用替換法進行排除。

2.軟體層面

對於使用並口作為訊號接收口的腦電裝置來說,我們不用關注傳輸訊號屬性的問題。但是對於使用串列埠作為訊號接收口的裝置來說,我們就需要保證訊號傳送方的訊號屬性和接收方能接收的訊號屬性一致,其中最具主要的就是波特率。

我們必須首先查閱硬體手冊確定腦電放大器接收訊號的波特率,然後在外部裝置的軟體中設定一致,上圖以e-prime為例。如果兩者不一致,腦電放大器則可能無法正確識別訊號,導致mark丟失或mark值錯亂的問題。

以上就是乙個最基礎的通過外部裝置打mark的系統以及其中可能出現問題的地方。可能實際實驗過程中搭建的系統更為複雜一些,比如訊號傳輸過程中經過訊號轉換器或訊號分發器等主體,每增加乙個主體則對應會增加乙個傳輸過程,亦可按照上述分主體和過程、分硬體和軟體進行排查。

2樓:石楊

無法解釋的現象總是被人冠以鬼神之說,這個幽靈mark或者trigger就是其中乙個。我覺得這種幽靈mark不存在,肯定是某些地方有問題。

首先說定義。腦電實驗中的mark本質上就是25針並口線裡面傳送的5v高電位,在事件相關電位實驗中用來標定事件(刺激,反應)產生的時刻,以達到不同儀器之間的同步。

接下來以最常用的EPrime舉例,說明基本原理,其他刺激呈現軟體會有偏差但類似。

With a standard parallel port, you can assume that pins 9 through 2 correspond to the number 0000000 when all pins are off, and match up the number values with that notation. Using the binary system, the number values of the pins (9 to 2) are 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1 respectively. 10000000 represents a "1" to 9 and a "0" to the other pins; if you want to turn on pin 9, you must send a value of 128 to the port.

00000001 represents a "1" to pin 2 and a "0" to the other pins; if you want to turn on pin 2, you must send a value of 1 to the port.

在並口線中傳輸的數碼訊號有高低電位之說,0V為低電位0, 5V為高電位1,現定義針腳2-9分別為2號針腳2的0次冪1,2的1次冪2,2的2次冪4,2的3次冪8,2的14次冪16……並且將其組合傳送就能傳送256種不同型別的刺激。簡單的說類似於花錢,用1元5元10元來拼湊出各種面額。比如17=16+1,那麼對應的***針腳電位是10010000。

呈現刺激的電腦並口傳送,腦電圖機接受後還原並混合腦電資料傳至接受端。

基本原理說完,那麼所謂幽靈mark怎麼來的呢?

無非軟體硬體的問題。

硬體中電腦一般很少出問題,先檢查線,擰緊沒?沒錢的實驗室借個萬用表量測一下各針通斷和短路,很多時候幽靈mark就是某兩條線短路了,不差錢的直接買條新的,去電腦城直接問老闆要25針老式印表機並口線,分清公母。平時不要用門或者桌子擠線。

此外,還要留意電磁干擾,雖然這種情況很少,但理論上有產生感應電流的可能性。最後再查電腦,很簡單,有錢的實驗室換一台相同用途的電腦來,沒錢的實驗室拿著萬用表看一下輸出端傳送的訊號對不對。如果傳送訊號有問題的話也不一定是硬體問題,有可能是軟體編寫的問題。

軟體可能的地方就是程式設計語句時候沒有「歸零」。這個是程式設計問題,打完mark要歸零是好習慣。這部分展開說比較多,建議請教實驗室有經驗的老師或者師兄師姐,讓他們手把手給你看看程式。

INFO: General Parallel Port Information [17216]

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