Recording Brain Electrical Activity

Recording Brain Electrical ActivityNerve cells - like all living cells - maintain an electrical charge across their outer membrane. Since the electrical signals produced by nerve cells are comparatively small, they must be amplified before they can be measured accurately. Today, this is accompanied by using electronic amplifiers, much like those employed in home audio equipment.It is the size and placement of the electrodes that determine what aspects of neural activity will be recorded. Very large electrodes reflect the activity of larger populations of nerve cells; smaller electrodes can record more localized neuroelectric events.The Electroencephalogram:The electroencephalogram (EEG) is the neurologist’s term for the electrical activity that may be recorded from electrodes placed on the surface of the scalp. When such a recording is obtained from electrodes placed directly on the surface of the brain - usually during neurosurgery - the measure is called the electrocorticogram (ECoG).Several patterns of EEG activity - which he termed alpha, beta, theta, and delta - that differ in their frequency and amplitude. The waking human EEG is characterized by an alteration between two patterns: alpha activity, a rhythmic, high-amplitude, 8- to 12-Hz pattern, and beta activity, a low-voltage tracing at more than 13 Hz. Theta activity is between 5 and 7 Hz and typically is of medium amplitudes.The EEG is generated primarily by the activity of large numbers of nerve cells within the brain. Because the skull, which encloses the brain beneath the scalp, is an electrical insulator, under most circumstances, it is impossible to conclude which portion of the brain is generating any particular part of the EEG signal. The encephalogram has proven to be most useful in studying the sleep-waking cycle and in diagnosing epilepsy. Magnetic Recording:Although, today, magnetoencephalography (MEG) - the magnetic recording of brain activity from the scalp - is strictly an experimental procedure with a great many pitfalls in its application, magnetic rather than electrical recording is of considerable interest. One important difference between MEG and EEG is that the skull is electrically resistant but magnetically transparent. This means that the skull gravely distorts the localizing information that would otherwise be present in the scalp-recorded EEG, whereas much localizing information is preserved in the MEG record. For this reason, magnetic recording may be of significant value in localizing the source of signals produced by populations of nerve cells within the brain if its formidable technical problems can be resolved.Event-Related Potentials:An event-related potential (ERP) is a component of the EEG that is triggered in association with sensory , motor, or mental event. ERPs are used extensively to study the time course of higher-level processes in the human brain, such as perception and attention.ERPs are typically small fluctuations produced by the processing of a sensory stimulus or motor events. Microelectrode Recording:Microelectrodes are very small electrodes with very small tips that can be used to record the electrical activity of single nerve cells. The glass electrodes - called micropipettes - are made from glass tubing that is heated and stretched to narrow the width of the tube. The micropipette is then filled with a conductive solution such as potassium chloride.Microelectrodes may be used for either extracellular or intracellular recording. For extracellular recording, the electrode is placed near the nerve cell. In this position, it can measure the currents flowing from the nerve cell into the extracellular fluid that surrounds it. For intracellular recording, the microelectrode is inserted into the interior of the nerve cell itself. Patch Clamps:Nerve cells regulate their electrical activity by controlling small pores or channels in their outer membrane. A patch clamp is an adaption of the glass micropipette method in which a small amount of suction is applied to the fluid-filled recording electrode. If the tip of the electrode is placed on the outer surface of the cell membrane, a tight mechanical and electrical seal results. The result is that the electrode measures electrical current only from the portion of the membrane that is clamped to the electrode. In this way, the activity of individual membrane channels can be measured.

結果 (繁體中文) 1:

記錄腦電活動
的神經細胞-像所有活細胞-保持在其外膜電荷。
由於由神經細胞產生的電信號是比較小的，它們可以精確地測量之前它們必須被放大。今天，這是伴隨著使用電子放大器，就像在家用音響設備中使用的那些。
它是確定將被記錄哪些方面的神經活動的電極的大小和位置。非常大的電極反映較大神經細胞群的活性; 更小的電極能夠記錄更多本地化的神經電活動。
腦電圖：
的腦電圖（EEG）是神經科醫生的用於可以從置於頭皮表面上的電極被記錄的電活動術語。通常神經外科手術過程- -當從直接放置在腦的表面上的電極得到這樣的記錄度量被稱為電圖（腦電圖）。
EEG活性的幾種模式-他稱之為α，β，θ，和增量-在它們的頻率和振幅不同。
清醒人類EEG在兩個圖案之間，其特徵在於的改變：α活性，有節奏的，高振幅，8-至12-赫茲圖案，和β活性，低電壓跟踪在超過13赫茲。
THETA活性是赫茲5和7之間，並且通常是中等幅度的。
腦電圖由大量大腦內的神經細胞的活性主要產生。因為顱骨，包圍頭皮下的腦，是電絕緣體，在大多數情況下，這是不可能斷定大腦的哪些部分正在生成EEG信號的任何特定部分。在腦電圖已被證明是在研究睡眠-覺醒週期，在診斷癲癇最有用的。
磁性記錄：
雖然，今天，腦磁圖（MEG） -從頭皮大腦活動的磁記錄-是嚴格在其應用程序中的許多缺陷的實驗過程，而不是磁電記錄是相當大的興趣。MEG和EEG之間的一個重要區別在於，顱骨是電抗性但磁透明的。這意味著，頭骨嚴重扭曲，否則將出現在頭皮記錄的EEG，而很多本地化信息在MEG記錄保存了本地化的信息。出於這個原因，磁記錄可以定位由大腦內的神經細胞群產生的信號源，如果其強大的技術問題是可以解決的是顯著值的。
事件相關電位：
事件相關電位（ERP）是與感覺，運動，或精神事件觸發協會腦電圖的一個組成部分。有效保護率被廣泛用來研究人類大腦更高級別的過程，如認知和注意力的時間過程。
有效保護率通常是通過感官刺激或馬達事件的處理產生的小的波動。
微電極記錄：
微電極是非常小的電極，可以用來記錄單個神經細胞的電活動非常小技巧。玻璃電極-稱為微量-從被加熱和拉伸，以縮小管的寬度玻璃管製成。然後微量填充有導電溶液例如氯化鉀。
微電極可以被用於任一外或細胞內記錄。對於細胞外記錄，電極放置在神經細胞附近。在該位置，它可以測量從神經細胞流入，圍繞它的細胞外液中的電流。對於細胞內記錄時，微電極插入到神經細胞本身的內部。
膜片鉗：
神經細胞在其外膜控制小的孔或通道調節它們的電活動。
膜片鉗是其中吸入少量被施加到流體填充記錄電極的玻璃微量移液管方法的適應。如果電極的前端放置在細胞膜，緊密的機械和電氣密封結果的外表面上。其結果是，電極只從被夾緊到電極的膜的部分測量電流。以這種方式，單獨的膜通道的活性可以被測量。

結果 (繁體中文) 2:

記錄腦電活動
神經細胞-像所有活細胞-保持電荷在其外膜。
由於神經細胞產生的電信號相對較小，因此在精確測量之前，必須加以放大。今天，這伴隨著使用電子放大器，很像那些用於家庭音訊裝置。
電極的大小和位置決定了神經活動的哪些方面將被記錄。非常大的電極反映較大群體的神經細胞的活性;較小的電極可以記錄更多的局部神經電事件。
腦電圖：
腦電圖 （EEG） 是神經學家的術語，用於從放置在頭皮表面的電極中記錄的電活動。當這種記錄是從直接放置在大腦表面的電極上獲得的（通常在神經外科期間），測量稱為電皮圖（ECoG）。
EEG活動的幾個模式-他稱為阿爾法，β，塔和增量-其頻率和振幅不同。
覺醒的人類腦電圖的特點是兩種模式之間的變化：α活動、有節奏的、高振幅、8-12-Hz 模式和 β 活動，一種超過 13 Hz 的低壓跟蹤。
ta 活動在 5 到 7 Hz 之間，通常為中等振幅。
腦電圖主要由大腦中大量神經細胞的活動產生。由於頭骨，包圍在頭皮下的大腦，是一個電絕緣體，在大多數情況下，不可能得出結論，大腦的哪一部分產生任何特定部分的腦電圖信號。腦圖已被證明在研究睡眠-清醒週期和診斷癲癇方面最有用。
磁性記錄：
雖然，今天，磁腦成像（MEG） - 從頭皮的大腦活動的磁記錄 - 嚴格是一個實驗程式，有很多缺陷，在其應用，磁性記錄，而不是電記錄是相當感興趣的。MEG 和 EEG 之間的一個重要區別是頭骨具有耐電性，但磁性透明。這意味著頭骨嚴重扭曲了黃牛記錄的 EEG 中本來會存在的當地語系化資訊，而許多當地語系化資訊則保存在 MEG 記錄中。因此，磁記錄如果能夠解決其強大的技術問題，在當地語系化大腦中神經細胞群產生的信號源方面可能具有重要價值。
事件相關潛力：
與事件相關的潛在 （ERP） 是 EEG 的組成部分，與感覺、電機或心理事件結合觸發。ERP 被廣泛用於研究人腦中較高級別過程的時間過程，如感知和注意力。
ERP 通常是由感官刺激或運動事件處理產生的小波動。
微電極記錄：
微電極是非常小的電極，具有非常小的尖端，可用於記錄單個神經細胞的電活動。玻璃電極（稱為微移液器）由玻璃管制成，玻璃管被加熱並拉伸以縮小管的寬度。然後，微移液器充滿導電溶液，如氯化鉀。
微電極可用於細胞外或細胞內記錄。對於細胞外記錄，電極放置在神經細胞附近。在此位置，它可以測量從神經細胞流向其周圍的細胞外流體的電流。對於細胞內記錄，微電極入神經細胞本身的內部。
貼片夾：
神經細胞通過控制外膜中的小毛孔或通道來調節其電活動。
貼片夾是玻璃微移液器方法的一種適應方法，其中對充滿液體的錄音電極施加少量的吸力。如果電極的尖端位於細胞膜的外表面上，則會產生緊密的機械和電氣密封。結果是電極僅測量夾緊到電極的膜部分的電流。通過這種方式，可以測量單個膜通道的活動。

結果 (繁體中文) 3:

記錄腦電活動
神經細胞和所有活細胞一樣，在其外膜上保持電荷。
由於神經細胞產生的電信號比較小，所以在精確量測之前必須將其放大。今天，這是伴隨著使用電子放大器，很像那些在家庭音響設備中使用。
電極的大小和位置决定了神經活動的哪些方面將被記錄下來。非常大的電極反映了大量神經細胞的活動；較小的電極可以記錄更多的局部神經電活動。
腦電圖：
腦電圖（EEG）是神經科醫生對電活動的一個術語，可以通過放置在頭皮表面的電極來記錄。當這種記錄是從直接放在大腦表面的電極上獲得的——通常在神經外科手術中——這種測量方法被稱為皮層腦電圖（ECoG）。
腦電活動的幾種模式——他稱之為α、β、θ和δ——它們的頻率和振幅不同。
清醒的人類腦電圖的特徵是兩種模式之間的變化：α活動，一種有節奏的，高振幅的，8-12hz模式，和β活動，一種在13hz以上的低電壓追跡。
θ活動在5到7赫茲之間，通常是中等振幅。
腦電圖主要是由大腦內大量神經細胞的活動產生的。因為在大多數情况下，將大腦包圍在頭皮下的頭骨是一個電絕緣體，所以不可能斷定大腦的哪個部分產生了腦電訊號的任何特定部分。腦電圖已被證明在研究睡眠-覺醒週期和診斷癲癇方面最有用。
磁記錄：
儘管今天，腦磁圖（MEG）——從頭皮上記錄大腦活動的磁記錄——嚴格來說是一個實驗過程，在應用上有很多缺陷，但磁記錄而不是電記錄是相當有興趣的。腦磁圖和腦電圖的一個重要區別是，頭顱是電阻的，但磁透明的。這意味著顱骨嚴重扭曲了頭皮記錄的腦電圖中原本存在的定位資訊，而許多定位資訊保存在MEG記錄中。囙此，如果能解决腦內神經細胞群產生的訊號的技術難題，磁記錄可能在定位信號源方面具有重要價值。
事件相關電位：
事件相關電位（ERP）是EEG的一個組成部分，與感覺、運動或精神事件相關。ERPs被廣泛應用於研究人腦中感知和注意等高級過程的時間歷程。
ERPs通常是由感覺刺激或運動事件的處理產生的微小波動。
微電極記錄：
微電極是非常小的電極，有非常小的尖端，可以用來記錄單個神經細胞的電活動。玻璃電極被稱為微量吸管，是由玻璃管加熱和拉伸，以縮小管的寬度。然後用導電溶液（如氯化鉀）填充微量吸管。
微電極可用於細胞外或細胞內記錄。對於細胞外記錄，電極放置在神經細胞附近。在這個位置，它可以量測從神經細胞流入包圍它的細胞外液的電流。在細胞內記錄時，微電極插入神經細胞內部。
膜片鉗：
神經細胞通過控制其外膜上的小孔或通道來調節其電活動。
膜片鉗是對玻璃微吸管法的一種改進，在這種方法中，向充滿液體的記錄電極施加少量的吸力。如果電極的尖端放在細胞膜的外表面，就會產生緊密的機械和電力密封。結果是，電極僅量測從膜的夾緊部分到電極的電流。這樣就可以量測單個膜通道的活性。