基于單片機的無線便攜式動物腦電遙測系統設計

4.2 實驗過程及結果

實驗前用尼龍搭扣將采集器固定在大鼠背上，按照電路設計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%水合氯醛進行麻醉來采集大鼠睡眠時期腦電波形，波形如圖3(a)所示。待大鼠清醒后，將采集器再次背負在大鼠身上，進行清醒狀態下的腦電信號采集實驗，如圖3(b)所示。最后根據韓丹等人1998年的方法[10]對大鼠腹腔注射120萬U青霉素誘發大鼠急性全身性癲癇，波形如圖3(c)所示。實驗結束后對大鼠腹腔注射過量9%水合氯醛處死，動物尸體按照相關規定進行處理。

經過實際測試，系統能在20 m范圍內收到遙測信號，可以滿足實驗室范圍內實驗。與已有的無線腦電信號采集系統相比，本系統采集數據精度高、抗干擾能力強、成本低廉，能夠完成過去有線遙測無法完成的實驗。隨著研究的進一步深入，以下幾個問題需要解決：

(1)增加系統采集通道。可以考慮用ARM作為MCU，處理能力更強，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，所以擴展后采集系統的重量和體積如何控制需要進一步研究。

(2) 本系統僅僅測量動物的EEG信號。將來可以研究同時測量心電、肌電、胞外放電等生物信號，但是所需電極有所不同，需要進一步研究測量電極、導聯方式和安裝位置，同時頻率、帶寬等參數也有所不同，還需要調整濾波器組的帶寬。

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