作者：kervin

編輯：阿吉

公眾號之前推送了一篇題為《淺談腦電的theta頻段振蕩》的文章，對theta頻段振蕩進行了簡單介紹。本文緊接上述文章，對beta頻段振蕩進行簡單介紹。同樣，本文不求對beta振蕩做廣而寬的全面介紹，內容也可能不是來自最新文獻，而是對beta振蕩做一個簡單的梳理，希望對beta振蕩不熟悉的朋友可以通過本文對beta振蕩有一個基本的了解。如要對beta振蕩有深入的了解，可以在本文的基礎上查詢最新文獻研究。Beta振蕩及其分類所謂beta振蕩，按照傳統的EEG頻率分段，一般是指頻率為13-30Hz范圍的EEG信號。Beta節律頻率較高，而幅度較低(以耳垂作參考，起幅值一般小于20uV)。與枕葉區域相比，beta節律往往在frontal或central區域表現出最大的功率，因此，依據beta節律的分布往往可以把beta節律分為兩類：第一類稱之為Rolandic beta 節律，其一般在sensory-motor區域表現出最大的功率；另一類稱之為frontal beta節律，其一般在frontal區域表現出最大的功率。Rolandic beta振蕩對于自發的EEG活動(eye open或 eye close狀態)，可以在健康被試的感覺運動皮層(C3、C4和Cz)觀察到明顯的beta節律，即稱之為Rolandic beta 節律。盡管Rolandic beta節律的功率譜的峰頻率大約為20Hz(2倍的mu 節律)，但是Rolandic beta節律不應該被認為是mu節律的諧波。有研究者用MEG技術研究表明，mu節律和beta節律的發生源不同，分別位于primary somatosensory 和 motor cortex [1]. Rolandic beta 節律可以與Rolandic mu 節律同時出現，但是兩者出現在不同的位置(如圖1所示)。圖1所示為將康被試在eye open狀態下采集的EEG信號，可以看到Rolandic beta節律主要分布在Cz電極附近，Rolandic mu節律主要分布于C3、C4電極，并且兩者是同時出現的。

圖1[2]

Rolandic beta 節律可以被不同的運動任務所調控。研究表明，在運動想象(如圖2)、運動準備和運動執行過程中Rolandic beta 節律都會出現功率降低(即去同步化ERD)。圖2所示為健康被試運動想象過程中的C3電極的時頻分析圖(0時刻表示開始運動想象)，可以看到，在運動想象過程中C3電極的beta節律(即Rolandic beta 節律)出現顯著的ERD。

圖2[3]

Frontal?beta振蕩對于自發的EEG活動，有時也可以在健康被試的額葉(F3、F4和Fz)觀察到明顯的beta節律，即稱之為Frontal beta 節律。圖3所示為健康被試在eye open狀態下的beta節律分布，可以看到在F3和F4電極處表現出最大的beta功率。

圖3[2]Frontal beta 節律往往與刺激評價和decision making等認知活動相關，因此可以被相關的認知任務所調控。圖4所示是一個GO/NOGO的實驗，當第一個刺激St1為“動物”圖片時，指示被試做好按鍵準備，依據第二個刺激St2的情況進行按鍵(Go trial)或者不按鍵(NOGO trial)；當刺激St1為“植物”圖片時，指示被試忽略St2而不做任何動作準備(Ignore trial)。對于GO和NOGO trial，從時頻圖中可以看出，St1出現一段時間后FZ電極處呈現出顯著的beta節律的同步化ERS；此外，St2也誘發顯著的beta節律ERS。而對于Ignore trial，則觀察不到beta節律的ERS。這可能是由于，GO和NOGO trial中的St1、St2會引起被試較為復雜的認知活動(如刺激評價和decision making等)。

圖4[2]總結當然，beta振蕩的研究牽涉方方面面，而本文只是九牛一毛。正如前文所述，筆者在這里主要對筆者自己看到的關于beta振蕩的內容做了簡單的梳理，希望起到拋磚引玉的作用。對于beta振蕩研究感興趣的朋友可以搜索相關文獻作進一步的閱讀。

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參考文獻：[1]Hari, R. and Salmelin, R.(1997). Human cortical oscillations: A neuromagnetic View through the skull.Trends Neurosci. 20(1): 44–49[2]Juri Kropotov- Quantitative EEG, Event-Related Potentials and Neurotherapy-Academic Press[3]Zabielskamendyk E, Francuz P, Ja?kiewicz M, et al.The Effects of Motor Expertise on Sensorimotor Rhythm Desynchronization duringExecution and Imagery of Sequential Movements.[J]. Neuroscience, 2018,384:101-110.推薦閱讀

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總結

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