letswave7中文教程2：脑电数据预处理-通道位置分配

原始的脑电图信号是有噪声的。预处理对于提高信号的信噪比以获得“清晰”的脑电图数据是非常有必要的。但是，想要完全区分噪音和信号却是几乎不可能的。在脑电信号中，信号与噪声常常混合在一起。在某些步骤中，某些伪影可以很容易地识别和删除。而有些步骤在去噪时可能会滤除部分信号。此外，一些步骤甚至会引入一些噪音。

在脑电图分析中，脑电图预处理没有标准的程序。某一频带内的信号在某一实验中是分析对象，在另一实验中可视为干扰因素。另外，有些操作还需要操作者的经验，比如哪个epoch应该被剔除，哪个通道应该被内插，ICA中哪个分量应该被剔除。因此，很难说一些过程是正确的还是错误的。

这是第二部分：脑电数据预处理-通道位置分配。在脑电信号预处理中，存在一些通用原则。通道位置分配是一种非常有效的去噪方法。

这部分主要包括4点内容：

第1步：通道位置分配

第2步：删除不良通道

第3步：滤波处理

第4步：坏电极插值

第1步：通道位置分配

通道位置分配的工作是为数据集中的每个通道分配坐标信息。Letswave会使用常用的10-20国际标准导联系统(后文简称"10-20系统")自动分配通道位置。在不同的脑电图记录系统中，同一通道的坐标略有不同。如果您发现自动分配的坐标不正确，或者数据集中的通道不遵循10-20系统，Letswave7仍然允许您手动分配通道位置。10-20国际标准导联系统相关信息可以查看《10-20国际标准导联系统》。

如果希望手动分配通道位置，可以执行以下步骤。在管理模块数据列表中选择数据集“sub093”，在菜单中点击“Edit->Electrodes->Editelectrode coordinates”。

在批处理模块中，显示默认分配的位置文件是“Standard-10-20-Cap81.locs”。

按“Selectcustom files with channel locations”按钮，选择通道位置自定义文件。在letswave7的电极文件夹中，有多个不同的EEG记录系统的通道定位文件。

当然如果不希望使用这些文件，你也可以分配你自己的通道位置文件。

点击批处理模块底部的Run按钮，则会在manager模块的数据列表中出现一个名为“chanlocs sub093”的新数据集。由于我们的数据集中自动分配的信道位置是正确的，所以在P300数据集的预处理中省略了信道位置分配的步骤。

第2步：删除不良通道

有时，数据集中还会记录一些无用的通道。为了进行有效的分析并节省存储空间，我们需要删除无用的通道。

在这里，我们将展示通道IO的移除,该通道记录了眼电信号(Electrooculogram, EOG)信号。

删除通道IO，可以在管理模块数据列表中选择“sub093”数据集，点击菜单中的“Edit->Arrangesignals->Rearrange or delete epochs,channels,indexes”。

在批处理模块中，按下Addall按钮将所有通道添加到右侧列表框中。

然后选择通道IO，点击Remove按钮删除通道IO。

点击batch模块底部的Run按钮，一个名为“sel_chan sub093”的新数据集将出现在manager模块的数据列表中。

第3步：滤波处理

滤波是一种滤除高频伪影、低频漂移和50/60Hz电力线干扰的有效方法。在letswave中，用Butterworth滤波器进行频率滤波。

对于P300数据集，由于300ms左右的正分量是慢波，因此我们将带通滤波器设置为0.05-30Hz。对于50Hz的电力线干扰，不使用陷波滤波器，因为它已经超出了带通滤波器的范围。在管理器模块数据列表中选择数据集“sel_chan sub093”，在菜单中点击Process->Frequency analysis and filters->Butterworth filters。

在Batch处理模块中，将低截止频率(Hz)设置为0.05Hz，点击Run按钮进行带通滤波。

一个名为“buttsel_chan sub093”的新数据集将出现在管理器模块的数据列表中。

第4步：坏电极插值

当我们检查导入的原始数据时，发现P1通道是坏的。在这一步中，我们将在P1通道内插周围通道。

在管理模块数据列表中选择数据集“butt sel_chan sub093”，点击菜单中的"Edit->Electrodes->Interpolate channel using neighbouringelectrodes"。

在批量模块中，在通道内插列表框(Channel to Interpolate:Channels for)中选择通道P1，然后点击Findclosest electrodes按钮找到最近的电极。

由于默认插值通道数为3，所以letswave7会根据插值通道的位置自动找到最近的插值电极“P3”、“Pz”和“CP1”进行插值。

点击Run按钮，一个名为“chan_interp butt sel_chansub093”的新数据集将出现在管理器模块的数据列表中。

说明，插值通道数可以根据自己的实际需求来设置。