基于單片機(jī)的無線便攜式動物腦電遙測系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.2 實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果

實(shí)驗(yàn)前用尼龍搭扣將采集器固定在大鼠背上，按照電路設(shè)計(jì)中定義的通道將引線端子插入大鼠腦外的2.54 mm母接線槽中。用9%水合氯醛進(jìn)行麻醉來采集大鼠睡眠時(shí)期腦電波形，波形如圖3(a)所示。待大鼠清醒后，將采集器再次背負(fù)在大鼠身上，進(jìn)行清醒狀態(tài)下的腦電信號采集實(shí)驗(yàn)，如圖3(b)所示。最后根據(jù)韓丹等人1998年的方法[10]對大鼠腹腔注射120萬U青霉素誘發(fā)大鼠急性全身性癲癇，波形如圖3(c)所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對大鼠腹腔注射過量9%水合氯醛處死，動物尸體按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理。

經(jīng)過實(shí)際測試，系統(tǒng)能在20 m范圍內(nèi)收到遙測信號，可以滿足實(shí)驗(yàn)室范圍內(nèi)實(shí)驗(yàn)。與已有的無線腦電信號采集系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)精度高、抗干擾能力強(qiáng)、成本低廉，能夠完成過去有線遙測無法完成的實(shí)驗(yàn)。隨著研究的進(jìn)一步深入，以下幾個(gè)問題需要解決：

(1)增加系統(tǒng)采集通道。可以考慮用ARM作為MCU，處理能力更強(qiáng)，A/D采樣精度更高，但需要外掛無線傳輸模塊，這樣會造成體積和重量的增加，所以擴(kuò)展后采集系統(tǒng)的重量和體積如何控制需要進(jìn)一步研究。

(2) 本系統(tǒng)僅僅測量動物的EEG信號。將來可以研究同時(shí)測量心電、肌電、胞外放電等生物信號，但是所需電極有所不同，需要進(jìn)一步研究測量電極、導(dǎo)聯(lián)方式和安裝位置，同時(shí)頻率、帶寬等參數(shù)也有所不同，還需要調(diào)整濾波器組的帶寬。

(3) 遙控、遙測功能合二為一。在施加刺激信號的同時(shí)測量腦部其他核團(tuán)信號，例如對大鼠S1BF區(qū)施加電刺激，對大鼠轉(zhuǎn)向控制的同時(shí)測量支配運(yùn)動的核團(tuán) (M1區(qū)) 腦電信號，研究生物大腦核團(tuán)的相互關(guān)聯(lián)，找到核團(tuán)之間的通路,以更好地證明生物腦部核團(tuán)的相互關(guān)系。