腦電圖（Electroencephalograph，EEG）機是一種用于記錄和檢測腦電活動的儀器，它通過電極貼附在頭皮上來捕捉頭部電壓變化。腦電圖機的歷史可以追溯到20世紀(jì)初，隨著技術(shù)的不斷演進，現(xiàn)代腦電圖機已經(jīng)成為神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域中不可或缺的研究工具之一。本文將介紹腦電圖機的歷史發(fā)展以及當(dāng)前的發(fā)展趨勢。
腦電圖機的歷史可以追溯到1929年，當(dāng)時德國神經(jīng)科學(xué)家漢斯·伯格（Hans Berger）首先成功記錄到人類的腦電活動。伯格發(fā)現(xiàn)通過電極貼附在頭皮上，可以將大腦的電活動轉(zhuǎn)化為可視化的波形圖。此后，越來越多的科學(xué)家開始使用腦電圖機進行研究，以探索大腦的功能和結(jié)構(gòu)。
在20世紀(jì)50年代和60年代，隨著電子技術(shù)的進步，腦電圖機得到了極大的改進。傳統(tǒng)的腦電圖機使用電阻電容（RC）耦合放大器來記錄腦電信號，但這種機器在性能和穩(wěn)定性方面存在一些局限。為了克服這些問題，研究人員開始使用鐵電各向異性薄膜晶體管（Ferroelectric Anisotropic Films Transistor，F(xiàn)EAFT）和場效應(yīng)晶體管（Field Effect Transistor，F(xiàn)ET）等新型材料來制造放大器，并通過改進電路設(shè)計來提高儀器的性能。
在20世紀(jì)60年代末和70年代初，由于計算機技術(shù)的發(fā)展，腦電圖機的記錄和分析開始進入數(shù)字化時代。傳統(tǒng)的腦電圖機使用磁帶或紙帶記錄腦電信號，并使用人工方法進行圖形分析。隨著計算機技術(shù)的應(yīng)用，科學(xué)家們開始使用計算機記錄和分析腦電信號，這大大提高了數(shù)據(jù)的處理效率和準(zhǔn)確性。
在20世紀(jì)90年代和21世紀(jì)初，腦電圖機得到了進一步的改進。以事件相關(guān)電位（Event-related Potential，ERP）和突觸后電位（Synaptic Potential，SP）為代表的新信號分析方法成為了腦電圖研究的重要部分。此外，通過將腦電圖與結(jié)構(gòu)成像技術(shù)，如功能性磁共振成像（Functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI）和正電子發(fā)射斷層成像（Positron Emission Tomography，PET），相結(jié)合，科學(xué)家們可以更全面地了解大腦活動的基本機制。
近年來，腦電圖機的發(fā)展趨勢主要集中在以下幾個方面：
1. 非侵入性和便攜性：傳統(tǒng)的腦電圖機需要使用粘貼電極和導(dǎo)電膠水等物質(zhì)與人體接觸，這對使用者來說可能會帶來不適。因此，研究人員開始開發(fā)非侵入性的腦電圖技術(shù)，如干電極和穿戴式腦電圖帽。這些新的技術(shù)可以提供更舒適的使用體驗，并方便日常使用。
2. 實時監(jiān)測：實時監(jiān)測是腦電圖機未來的一個重要發(fā)展方向。傳統(tǒng)的腦電圖機通常需要將數(shù)據(jù)記錄下來后進行離線處理和分析，這限制了它們在某些應(yīng)用中的實時性。研究人員正致力于開發(fā)能夠在實時記錄和分析腦電信號的新型腦電圖機，以滿足醫(yī)用和其他實時監(jiān)測需求。
3. 多模態(tài)融合：腦電圖機與其他神經(jīng)影像技術(shù)融合是當(dāng)前的研究熱點。通過將腦電圖與fMRI、PET和功能近紅外光譜（Functional Near-Infrared Spectroscopy，fNIRS）等技術(shù)相結(jié)合，可以獲得更全面、準(zhǔn)確的腦區(qū)功能信息。多模態(tài)融合技術(shù)被廣泛應(yīng)用于腦電圖研究、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)和神經(jīng)反饋診療等領(lǐng)域。
4. 智能化和自動化：隨著人工智能和機器學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展，腦電圖機正朝著智能化和自動化方向發(fā)展。研究人員正在開發(fā)能夠自動識別和分類腦電信號的算法和軟件，以提高數(shù)據(jù)處理的效率和準(zhǔn)確性。
綜上所述，腦電圖機作為一種重要的腦科學(xué)工具，在過去的幾十年里經(jīng)歷了快速的發(fā)展。未來，隨著技術(shù)的不斷進步，腦電圖機將繼續(xù)提高性能，適應(yīng)更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，并為人類對大腦的認(rèn)識提供更多突破。
