Neuroscan

定义

Neuroscan 是一套用于记录和分析脑电(EEG)、事件相关电位(ERP)与诱发电位(EP)数据的仪器系统，由厂商提供硬件与软件相配套的平台，产品线涵盖放大器、电极帽与采集分析软件^[1]。这一名称既指上述系统整体，也指生产该系统的品牌及其运营主体^[2]。

按组成划分，系统主要包含置于头皮上的电极帽、负责信号放大与模数转换的多导联放大器，以及安装在计算机上的 Curry 软件；研究中也见将 SynAmps、NuAmps、Grael、Neuvo 等不同型号放大器与 Quik-Cap 电极帽、Curry 软件配合使用的配置^[3][4]。厂商将该系统定位为可跨研究领域通用的集成平台，同一套硬件可在不同研究方向之间切换使用^[1]。

原理

脑电信号源于大脑皮层神经活动的电变化，经头皮电极拾取后幅度极小，通常处于数微伏至上百微伏量级，因此在进入分析前必须经过放大与数字化^[4]。电极与头皮之间需注入导电膏或生理盐水以降低接触阻抗，使信号能够稳定传导至放大器^[5]。

电极为银/氯化银材质，按国际 10-20 系统的位置规则排布在弹性帽体上，以对应不同皮层区域^[4]。放大环节采用高输入阻抗与高共模抑制比的电路，配合 24 位模数转换，把模拟电压转为数字序列后经 USB 或以太网送入计算机^[6][4]。

在软件端，系统按实验范式对连续数据分段、基线校正与叠加平均，以从背景噪声中提取与刺激锁时的 ERP 成分，并可绘制时域、频域地形图^[7]。源定位功能则依据传感器位置与头模型，反推颅内电流源的空间分布^[8]。

发展历程

Neuroscan 于 1985 年由 Steven Sands 创办，公司总部设在美国得克萨斯州厄尔巴索，早期以脑电与诱发电位的采集分析软硬件为主营方向^[9][2]。该公司的 SCAN 软件在 20 世纪 90 年代初推出，被视为当时脑电与 ERP 研究的新一代工具^[10]。

2000 年前后，Neuroscan 从飞利浦处购得源重建软件 CURRY 及其位于德国汉堡的开发团队，使影像融合与源定位能力并入自身产品体系^[2]。2002 年 4 月，澳大利亚 Compumedics 公司完成对 Neuroscan 的收购，交易金额最高为 400 万美元，Neuroscan 由此成为其脑研究业务板块^[9]。

2011 年起，CURRY 由多模态整合平台扩展为兼具数据采集与信号处理功能的软件，逐步取代 SCAN 的地位^[10]。厂商对 SCAN 的支持于 2015 年 6 月 30 日终止，此后的 EEG/ERP 采集与分析统一在 CURRY 平台下进行^[10]。

应用

在基础研究中，该系统被用于阅读与言语加工、知觉、注意、记忆、运动控制、推理与社会认知等方向的实验，也进入工业工程中的人体生理状态测量^[11]。借助放大器与电极帽的配置，还可开展听觉脑干诱发电位与失匹配负波等范式的研究^[6]。

在临床与影像结合方面，CURRY 可将 EEG、MEG 与 CT、MRI、PET 等数据配准融合，用于癫痫放电灶的定位与术前评估，并支持在磁共振环境下同步采集脑电^[8][12]。脑机接口研究中也常见以该系统采集多导脑电作为信号来源的做法^[13]。此外，无线传输与多机同步的设计使其可用于多人交互的超扫描研究^[7]。

局限

脑电源定位的结果受头模型与传导假设影响，等效偶极子只是激活区域电流的重心估计，可能落在邻近结构甚至白质中，因而不能等同于真实的神经结构位置^[14]。同时，颅骨等组织的容积传导会使电场发生畸变，定位精度依赖个体化的解剖模型^[14]。

数据质量对操作环节较为敏感。眼动、眨眼、肌电与工频干扰都会叠加进记录，需要依靠伪迹识别与校正流程处理^[5]。电极与头皮的接触状态同样关键，阻抗过高会引入噪声；若电极导线出现物理断裂，插值等手段也无法恢复该通道的数据^[14][4]。

使用导电膏的湿电极方案需要在实验前逐点注射介质并检查阻抗，准备与清洁耗时较长，被试舒适度有限；系统整体的投入与维护成本也使其主要配置于高校与科研机构^[15][13]。旧版本软件与放大器的兼容范围存在限制，例如初代 SynAmps 无法在 Windows XP 之后的系统上运行^[16]。

参见

• 脑电图 —— 从头皮记录大脑电活动的基础技术，是本系统主要采集的信号。

• 事件相关电位 —— 与特定刺激或事件锁时的脑电成分，是该系统的核心分析对象。

• Curry 软件 —— Neuroscan 系统配套的采集、处理与源定位软件平台。

• 国际 10-20 系统 —— 电极帽上电极位置排布所依据的国际标准。

• 脑磁图 —— 与脑电互补的神经功能成像手段，可在同一平台上联合分析。

• 脑机接口 —— 以脑电信号作为输入通道的应用方向之一。