CN112638256A - 用于评估婴儿和幼儿的情绪的装置和方法 - Google Patents
用于评估婴儿和幼儿的情绪的装置和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112638256A CN112638256A CN201980057689.2A CN201980057689A CN112638256A CN 112638256 A CN112638256 A CN 112638256A CN 201980057689 A CN201980057689 A CN 201980057689A CN 112638256 A CN112638256 A CN 112638256A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- eeg
- infants
- emotional
- infant
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 54
- 230000008451 emotion Effects 0.000 title description 43
- 230000036651 mood Effects 0.000 claims description 22
- 210000004761 scalp Anatomy 0.000 claims description 8
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 2
- 230000002996 emotional effect Effects 0.000 description 88
- 230000004044 response Effects 0.000 description 45
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 35
- 238000011161 development Methods 0.000 description 26
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 26
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 24
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 24
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 22
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 17
- 230000008921 facial expression Effects 0.000 description 16
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 16
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 16
- 230000001815 facial effect Effects 0.000 description 15
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 11
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 238000011160 research Methods 0.000 description 10
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 8
- 230000007177 brain activity Effects 0.000 description 8
- 230000001149 cognitive effect Effects 0.000 description 8
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 8
- 208000019901 Anxiety disease Diseases 0.000 description 7
- 230000036506 anxiety Effects 0.000 description 7
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 7
- 210000000887 face Anatomy 0.000 description 7
- 230000000926 neurological effect Effects 0.000 description 7
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 7
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 7
- 230000001054 cortical effect Effects 0.000 description 6
- 230000008774 maternal effect Effects 0.000 description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 6
- 238000002610 neuroimaging Methods 0.000 description 6
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 6
- 210000004727 amygdala Anatomy 0.000 description 5
- 230000037007 arousal Effects 0.000 description 5
- 238000000537 electroencephalography Methods 0.000 description 5
- 230000008918 emotional behaviour Effects 0.000 description 5
- 230000000763 evoking effect Effects 0.000 description 5
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 5
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 5
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 5
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 206010063659 Aversion Diseases 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 230000008909 emotion recognition Effects 0.000 description 4
- 230000006397 emotional response Effects 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000003542 behavioural effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000002599 functional magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 3
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 3
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 3
- 239000000411 inducer Substances 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 3
- 230000003988 neural development Effects 0.000 description 3
- 230000008904 neural response Effects 0.000 description 3
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 3
- 210000002442 prefrontal cortex Anatomy 0.000 description 3
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 3
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 3
- 206010011469 Crying Diseases 0.000 description 2
- 206010041349 Somnolence Diseases 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000019771 cognition Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 2
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 2
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000002197 limbic effect Effects 0.000 description 2
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000030363 nerve development Effects 0.000 description 2
- 230000007230 neural mechanism Effects 0.000 description 2
- 210000004129 prosencephalon Anatomy 0.000 description 2
- 230000010344 pupil dilation Effects 0.000 description 2
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 2
- 230000003997 social interaction Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 230000002739 subcortical effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 241001439211 Almeida Species 0.000 description 1
- 241000886287 Bittium Species 0.000 description 1
- 206010010904 Convulsion Diseases 0.000 description 1
- 208000027534 Emotional disease Diseases 0.000 description 1
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- 208000034826 Genetic Predisposition to Disease Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000542980 Mimidae Species 0.000 description 1
- 208000019022 Mood disease Diseases 0.000 description 1
- 208000036364 Normal newborn Diseases 0.000 description 1
- 206010038743 Restlessness Diseases 0.000 description 1
- 206010041243 Social avoidant behaviour Diseases 0.000 description 1
- 230000003935 attention Effects 0.000 description 1
- 210000003403 autonomic nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000004641 brain development Effects 0.000 description 1
- 230000003925 brain function Effects 0.000 description 1
- 210000000133 brain stem Anatomy 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003920 cognitive function Effects 0.000 description 1
- 238000013524 data verification Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000013401 experimental design Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 210000001320 hippocampus Anatomy 0.000 description 1
- 210000003016 hypothalamus Anatomy 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 230000030214 innervation Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 1
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008450 motivation Effects 0.000 description 1
- 230000007472 neurodevelopment Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001242 postsynaptic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000006403 short-term memory Effects 0.000 description 1
- 230000037046 slow wave activity Effects 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 230000011273 social behavior Effects 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 210000000225 synapse Anatomy 0.000 description 1
- 230000000946 synaptic effect Effects 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
- A61B5/279—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses
- A61B5/291—Bioelectric electrodes therefor specially adapted for particular uses for electroencephalography [EEG]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
- A61B5/0004—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by the type of physiological signal transmitted
- A61B5/0006—ECG or EEG signals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/16—Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
- A61B5/165—Evaluating the state of mind, e.g. depression, anxiety
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/25—Bioelectric electrodes therefor
- A61B5/251—Means for maintaining electrode contact with the body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
- A61B5/372—Analysis of electroencephalograms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
- A61B5/377—Electroencephalography [EEG] using evoked responses
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7225—Details of analog processing, e.g. isolation amplifier, gain or sensitivity adjustment, filtering, baseline or drift compensation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2503/00—Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
- A61B2503/04—Babies, e.g. for SIDS detection
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2503/00—Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
- A61B2503/04—Babies, e.g. for SIDS detection
- A61B2503/045—Newborns, e.g. premature baby monitoring
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
- A61B2562/0209—Special features of electrodes classified in A61B5/24, A61B5/25, A61B5/283, A61B5/291, A61B5/296, A61B5/053
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Psychology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Child & Adolescent Psychology (AREA)
- Developmental Disabilities (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Hospice & Palliative Care (AREA)
- Social Psychology (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于从婴儿和幼儿收集脑电图(EEG)数据的系统和装置。
Description
技术领域
本公开涉及用于研究婴儿和幼儿的认知和情绪发展的便携式脑电图(EEG)头戴式耳机。
背景技术
情绪发展是婴儿认知最佳生长的重要先决条件。该成熟过程基于最终将表征认知功能的脑网络的形成和同步。脑电图(EEG)是用于探索脑活动的认知和情绪关联的合适技术。尽管如此，与成人的EEG研究相比，该技术在婴儿中的使用受到若干实际因素和神经发展因素的限制。年龄因素和EEG模式稳定性可起到重要的作用以确保验证婴儿的数据收集和基础脑过程的功能解释。当在婴儿情绪发展中进行EEG研究时，存在技术障碍和程序障碍。
常规脑电图(EEG)系统使用通常附接到弹性帽或带的头皮级电极来监测神经学活动。在放置头皮电极之前施加导电凝胶和糊剂以改善灵敏度。然而，向婴儿和幼儿施加导电凝胶和糊剂通常是不方便、耗时且不期望的。
已努力开发更便携、高效且有效的EEG数据收集机构。
Nielsen公司的美国专利号9,336,535和8,655,428公开了用于收集神经响应数据的系统，该系统包括头戴式耳机以在用户暴露于刺激材料时收集来自用户的第一神经响应数据和第二神经响应数据，其中头戴式耳机包括带、各自从带延伸的第一传感器和第二传感器(其中该第一传感器和该第二传感器相对于该带可旋转地定位)、处理器。弹性帽或带在长期使用时可能不舒适。
儿童医疗中心公司的美国再颁发专利号Re.34,015公开了一种用于基于放置在颅骨上的电活动换能器的响应来生成关于脑电活动的信息的形貌显示的装置。
Bittium Bioisignals OY的美国专利号9,770,184公开了将电极配置附接到患者头部的无毛区域以产生高质量测量信息。
Bio-signal Group公司的美国专利号9,370,313和EP3087918A1公开了一种用于对患者执行脑电图的设备，该设备包括矢状部分，该矢状部分包括：i)前额锚定件，该前额锚定件包括两个臂，即第一前额锚定件臂和相对的第二前额锚定件臂；ii)颈部锚定件，该颈部锚定件包括两个臂，即第一颈部锚定件臂和相对的第二颈部锚定件臂；iii)中间区段，该中间区段位于前额锚定件和颈部锚定件之间；以及iv)多个嵌入式电极，该多个嵌入式电极位于前额锚定件和中间区段内。该设备还包括：冠状部分，该冠状部分包括多个嵌入式电极；以及电连接器，该电连接器用于将矢状部分和冠状部分中的嵌入式电极电连接到脑电图。
皮卡第儒勒-凡尔纳大学和亚眠-皮卡第大学附属中心医院的法国专利号FR2975276B1和WO2012156643A1公开了一种用于测量个体的脑活动信号的设备，该设备包括旨在用于承载传感器的支撑结构(2)，其特征在于，该支撑结构(2)形成框架，该框架具有连接元件(5)并且在连接元件之间被挖空，其中该连接元件(5)形成至少一个中心链(50)和侧链(51)，其中该侧链(51)被布置在中心链的任一侧上并且在它们之间具有间隙并且经由连接元件(8)连接，并且其中侧链(51)相对于中心链(50)进行关节运动并且优选地表现出围绕至少两个枢转轴线的关节运动。
James I.E.Roche的WO2013124366A1和GB2499595A公开了用于新生儿脑监测的脑电图电极系统，该系统包括形状和尺寸被设计为适形于婴儿头部的可变形基底，该基底优选地限定四个圆形突出部，该系统还包括电极阵列，该电极阵列围绕基底的圆形突出部设置并且当基底定位在头部上时能够与头部进行电接触。
纽约市哥伦此亚大学的受托者的美国专利号7,415,305和US20060074336A1公开了用于监测和评估脑电活动的方法和系统。该参考文献公开了该系统包括用于获得EEG信息的EEG设备，该设备包括：多个电极，该多个电极被放置以测量受试者的脑电活动；和处理设备，该处理设备用于处理EEG信息以获得包括本地同步信息的信息，其中该处理设备被配置成执行计算机算法以减小所获得的本地同步信息中的残余体积传导伪影。“本地同步信息”被定义为提供本地同步的定量测量的信息，其中用于计算定量测量的相邻电极(或用于在位点处获得电活动测量的其他装置)间隔开不超过3厘米。在一些实施方案中，本地相干被用作本地同步的量度。
皮卡第儒勒-凡尔纳大学和亚眠-皮卡第大学附属中心医院的WO2007006976A3和FR2888487A1公开了一种用于测量个体的脑活动的头帽，包括用于测量脑活动的装置(3)和可定位在人颅骨上的围绕元件(2)。该参考文献公开了围绕元件(2)完全或部分地由以可变形形状记忆糊剂的形式的材料制成，该材料可被模制到个体的颅骨。
Ying Xue的CN103989473B公开了一种用于在人头部上正确定位电极的方法。
昆士兰大学的WO2008058343A1公开了一种用于检测新生儿或幼儿的癫痫发作的方法。
True-Test Limited的美国已公布的专利申请号20040030258公开了一种柔性的、可适形的传感器组件，该传感器组件包括电极阵列，该电极阵列特别适于稳定、长期地记录来自重症监护中的早产婴儿或新生儿的EEG信号。
Grossman，T.，The Development of Emotion Perception in Face and VoiceDuring Infancy，Restorative Neurology and Neuroscience，第28卷(2010)：219-236提供了文献综述，即与其他人进行交互的能力在婴儿期如何发展以及哪些脑过程在不同模态下支持婴儿对情绪的感知。Grossman公开了一组电生理学研究，其提供了对作为婴儿发展能力基础的脑过程的见解。
可用的机构具有各种限制。因此，希望提供用于从婴儿和幼儿收集EEG数据的改善的机制。
通过参考以下结合示出具体实施方案的附图所作的描述，可最好地理解本公开。
附图说明
图1A和图1B示出了用于执行婴儿和幼儿的基础脑过程的数据收集和功能解释的系统的示例。
图2A和图2B示出了用于最佳数据收集的电极配置的示例。
图3示出了可使用数据收集系统来观察的EEG特征的示例。
图4示出了用于执行数据同步的技术的一个示例。
具体实施方式
从出生开始，婴儿发育并表现出他们体验并表达不同情绪的能力。他们表现出生物学基础情绪，诸如他们在被喂食时表现出满意，或在他们需要注意时表现出焦虑。考虑到情绪在整个脑功能中具有的显著作用，对婴儿情绪性质的研究在最近几十年中产生了相当大的兴趣。目前，这种兴趣集中在与婴儿的情绪感知和发展相关联的核心脑模式上。
数十年来，已在标准婴儿群体中研究了情绪表达，需注意情绪表达的面部组成部分在出生后非常早地存在(Camras、Holland和Patterson，1993；Calhoun和Kuczera，1996年；Izard和Malatesta，1987年；Phillips、Wellman和Spelke，2002年)。如果我们将面部表情视为表示内部情绪状态的外部提示，则以下问题是，婴儿是否以与儿童或成人相同的方式体验情绪？从多项研究中，我们知道婴儿在2岁前不知道自己的情绪状态。婴儿经历了被称为“状态和经验之间的解离”的情况(Lewis和Michalson；1983；REF)，其意味着婴儿具有情绪而不是情绪状态的体验。体验我们自身情绪的能力取决于许多认知技能的发展，这些认知技能直到生命的第二年才出现。这些认知技能中的一者是所谓的“自我意识”(也称为自我感知)，并且其紧急情况不是自动的，而是脑结构(主要是前额叶皮质、边缘皮质、基底前脑、杏仁核、下丘脑和脑干)的成熟过程的产物，脑结构从出生开始以及在婴儿期的不同阶段内不断变化。因此，在婴儿获得此神经发展水平之前，不存在体验任何情绪作为自身意识状态的能力(参见Lewis，2003年；2011)。
由于神经成像的最新进展，我们可在结构成熟和突触形成方面更深入地研究与早期情感状态相关联的神经机制。使用高空间分辨率技术诸如功能磁共振成像(fMRI)的研究已大量记载了涉及在生命第一年内处理特定情绪(如恐惧)或情感通信的皮质和皮质下组织结构(例如，主要是杏仁核、前脑岛、内侧前额叶皮质)(Callaghan等人，2014；Johnstone，2006；Wang等人，2005)。然而，fMRI缺乏捕获与情绪处理相关联的持续神经运行变化所需的时间分辨率(Banaschewski和Brandeis，2007；Hajcak、Moser和Simons，2006年)。相反，考虑到EEG技术的高时间分辨率，EEG技术对于研究在毫秒时间标度上发生的认知过程而言是尤其准确的(deHaan，2007；REF)。当探索脑行为关系的逐月变化时，此水平的时间准确性是至关重要的(Cuevas和Bell，2011)。此外，为了测量幼小婴儿的情绪相关的活动，EEG与其他神经成像方法相此具有许多关键优势。这些优点中的一者是，其允许在与婴儿的持续行为兼容的相对无约束的实验环境中收集脑相关数据。此外，高密度EEG的使用允许更大的空间分辨率，这在跨脑半球(例如，不对称性)和头皮位点进行此较时是关键的。总体而言，EEG方法具有作为客观的优点并且不受制于观测评分度量。
脑电图(EEG)是一种具有大量历史和前景的研究方法，其用于继续推进对婴儿情绪发展的研究。
2.通过EEG测量幼小婴儿(按年龄分)的情绪
尽管用EEG方法进行的婴儿情绪研究显著增长(参见最新期刊出版物：Gomez等人，2016；Walter等人，2016；TarolColls和PascoFearon，2015年；VandenBoomen、Munsters和Kemmer，2017)，数据通常看起来是分散的，并且充满了与作为幼小婴儿和儿童的情感处理基础的神经特征相关的不确定性。在大多数情况下，这种一致性缺乏集中在被测量情绪的类型(即，基础的或衍生的)、年龄因素和方法方面如适当的EEG测试范式。
对婴儿进行EEG研究时的一般问题是指正确的频率识别。根据研究，婴儿EEG的标准主频带为4-6Hz和6-9Hz(Calkins、Fox和Marshall，1996年；Marshall、Bar-Ham和Fox，2002)。这些是被认为指示婴儿神经激活的慢波脑(Allen、Coan和Nazarian，2004；Davidson，1988)。然而，数据通常看起来是分散的并且充满与频带边界相关的差异。在大多数情况下，这种一致性缺乏集中在被测量情绪的类型(即，基础的或衍生的)、年龄因素和方法方面如更相关的EEG方法。而且，婴儿的EEG对记录背景敏感，这意味着EEG的变化受到以下的显著影响：感觉输入的内容、刺激效价(Davidson和Fox，1982；Missana和Grossmann，2015年)、动作观察(Cuevas等人，2014年；Fox等人，2016；Marshall和Meltzoff，2011)以及母亲心理背景例如抑郁(Field等人，1995年；Walter等人，1997；Lusby、Goodman、Bell和Newport，2014年)。
因为脑发展是动态系统，所以预期神经活动的不稳定模式在全部的不同年龄期内。实际上，已显示早期情绪刺激与婴儿的EEG响应的显著变化相关联。根据综述的文献，可在两个年龄期内探索第一年的积极影响发展的神经特征。在下一节中，基于婴儿脑活动的年龄相关的关键变化，我们查看了在生命第一年期间的婴儿情绪的领域的最新EEG研究见解。此外，我们将讨论目前应用于临床和非临床婴儿群体中的情绪处理研究的EEG方法的正面和反面。
年龄窗口：0-6个月
核心情绪
从生物角度来看，情感网络的出现是顺序过程，因为某些情绪(恐惧、悲伤、愧疚、共情、沮丧等)的发展需要先于其他情绪(焦虑、舒适、兴趣)。自出生开始(0-2个月)，婴儿表现出对面部表情和情感声音的先天偏好。目前，从神经成像研究中，我们知道当呈现有面部表情诸如快乐和悲伤(Johnson、Dziurawiec、Ellis和Morton，1991)或具有不同情绪效价的语音(Cheng等人，2012；Walter等人，2005；Wang等人，2014)时可辨别基本情绪。确切地说，婴儿脑中的面部特异性活动出现在约2个月之前(de Heering等人，2005，2012)，但这不一定需要如成人那样进行情绪识别或处理。边缘结构(杏仁核)的在先成熟以及视觉系统的完整开发将是必要的，以实现类似成人的情绪处理系统。
随着皮质的视觉表示区域的发展，婴儿的有限视力将快速发展成全双目视力。根据文献，早期面部感知偏差被认为是情绪处理相关网络的基础(
和Nelson，2008)，因为人脸具有相关联的生物学相关特征(例如，面部可指示威胁或幸福)。
在3-6个月的年龄之间，婴儿识别情绪的能力显著改善，与涉及识别记忆的边缘结构(即海马)的显著增长和关键神经程序部署(即旺盛期)同时发生。在该年龄，当婴儿看见或体验愉悦事件时，他们给予微笑和大笑(在该年龄之前微笑被认为是反射性的，而不是情绪的)从而示出兴奋；他们在不安时哭泣，寻求舒适，并且能够基于他们观看、谈话或感觉的方式来理解成人之间的差异。
在下一节中，我们将根据婴儿神经发展的里程碑来描述婴儿的EEG特性。
主要EEG发展变化
在0至5个月的时段内，对于识别典型的EEG特征和与婴儿的情绪行为相关联的频带变化来讲是重要的。各种研究阐明EEG信号如何根据不同发展阶段而变化。例如，我们知道在10月龄之前不存在典型的α振荡(7Hz和15Hz之间的功率谱)(REF)。相反，婴儿表现出所谓的后“α相似”活动(8-13Hz的振荡范围)，类似于成人中观察到的经典α节律(Lindsley，1938，1939；Smith，1938，1941)。这些后节律的变化可在短时间段内发生，从1周龄时的3-9Hz转变为4-9Hz。到3月龄时，主峰在约5Hz处(Diego、Jonesand和Field，2009)。
在早期发展研究中，θ带中的较低频率EEG活动与幼小婴儿的认知和情绪处理相关(Futagi等人，1998；Kugler和Laub，1971年；Lehtonen等人，2002；Paul、Dittrichova和Papousek，1996)。据报道，婴儿θ带的年龄相关的功率增加是从3至6月龄(Lehtonen等人，2002；Stroganova和Orekhova，2007)。在这些研究的一些研究中，θ活动已与婴儿的积极情绪和消极情绪如舒适或困倦的早期表达相关联(Futagi等人，1998)。反映出现这些情感状态的特定θ频率范围易于因神经发展事件而发生变化。例如，我们知道用作基准的婴儿的θ频率范围为约3-6Hz，但这些边界在整个研究中是不一致的，从而使得难以找到EEG频谱的功能显著性的准确解释。因此，鉴于所观察到的婴儿EEG频带的个体间变化，将频率间隔指定给特定振荡有时可为误导的，并且因此年龄调整校准不应当为任意的。
EEG研究和方法
婴儿早期情绪处理的最突出信号是他们对人脸的注意力敏感性。综述的证据指示，婴儿在2个月左右开始表现出某种程度的面部处理(Easterbrook、Kisilevsky、Muir和Laplante，1999；Walton和Bower，1993)。实际上，神经成像数据指示皮质下结构如杏仁核在出生时起作用，因此在新生儿早期注意力偏向于面部方面起关键作用(Johnson，2005；
和Nelson，2009)。然而，更高级的面部情绪辨别技能的发展出现在更多暴露于社交互动之后(LeGrand、Mondloch、Maurer和Brent，2001；Wang等人，2005)。
关于面部情绪处理的神经关联，事件相关潜在(ERP)研究显示，在3月龄以上的婴儿中，与非面部对象相此，响应于面部呈现的神经活动模式是不同的(Halit等人，2003；2004)。然而，与成人不同，似乎相同的婴儿面部处理机制在呈现更广泛范围的其他刺激(即，对象、动物)时被激活，这表明基础网络在发展过程中变得更专用于人脸(Halit等人，2003)。
在新生儿中，由于注意力网络的连接模式仍然未成熟，因此很难精确地了解对视觉情绪引发器如面部的注意力投入的水平。此外，识别不同面部表情类型的能力直到5-7月龄才存在。相反，在出生时，听觉系统此视觉系统发展程度更高，并且可提供对情绪辨别的更好EEG见解(Cartal等人，2005；Gottlieb，1971年；Hááden等人，2009；Trehub，2003年；Ruusuvirta等人，2003)。因此，为了研究幼小婴儿的情绪感知，并非使用视觉刺激诸如面部表情，更方便的是使用多模态方法。例如，面部和声音刺激同步以测量情绪辨别。
鉴于上述，在幼小婴儿中，通过采用经典的基于听觉的实验范式来解决情绪处理EEG相关活动是可行的。失匹配负波(MMN)在新生儿中是特别足够的，因为它可以在没有注意力的情况下被引出(
等人，1993；2007；Luck，2005)。而且，通常使用经修改的听觉奇怪范式来测量新生儿对情感声音的神经响应。就这一点而言，很少有研究已使用也与ERP方法结合的相应范式来识别新生儿的情绪语音处理的神经关联(Cheng等人，2012；Zhang等人，2014)。在这些研究中的一个研究中，显示了恐惧和愤怒的情感语音在新生儿中引出不同的神经关联模式(例如，刺激后的约150-250ms的失配响应)(Zhang等人，2014)。作者得出结论，早期脑可具有不同的神经机制来处理恐惧和愤怒的语音表达，但他们同意这种早期辨别无法被概念化为新生儿具有恐惧或愤怒的情绪体验。更有可能的是，其可被解释为用于以后情绪技能发展的先前神经支配。
讨论
在幼小婴儿(主要在6月龄前)的情绪的神经基础研究中的一个主要问题是指哪些特定情绪是可行的以便以最小的可靠性进行研究。研究人员常常专注于情感表达的可观察显示以解读婴儿的情绪。虽然解码面部和身体表达提供了对可识别情绪的见解，但研究人员在婴儿可体验的情绪范围上有所不同(参见Camras，2004)。一般来讲，新生儿的情绪状态已被定义为从焦虑变成舒适(反之亦然)的情绪变化的连续统一体，高度受看护人自身状态的影响(即，当母亲烦躁时，他们变得烦躁)。然而，早期恐惧或愤怒的神经关联已在幼小正常新生儿中进行研究(Cheng等人，2012；Zhang等人，2014)，并且结果不是决定性的。实际上，收敛证据表明，在对应于恐惧出现时的发展阶段的6-7月龄时，朝向威胁相关刺激的注意力偏向出现(
和Nelson，2012)。因此，新生儿的自发性愤怒或恐惧的面部响应可反映神经电路的出现，以用于处理具有社会情绪相关性的更精细情感刺激，但不指示愤怒或恐惧的实际体验。此外，我们发现基于新生儿的面部表情关联来对新生儿的情绪状态进行解离是不够的，因为该年龄的婴儿表现出模拟成人的高能力(Heyes，2011；Isomura和Nakano，2016；Oostenbroek等人，2016)。使用EEG来探索婴儿情绪体验(即，愤怒、舒适、乐趣)的最佳方法可为通过引出中断或增加器械动作诸如抽吸、喂食或视听紧急情况的刺激(即，目标阻断范例；Lewis等人，1992)。
我们还发现大量的EEG研究集中于情绪效价方法，从而解决了新生儿对主要情绪如愉悦或焦虑的体验。一般来讲，这些早龄情绪是基于响应于多种积极/消极情绪引发器而出现在前右左区域中的差异来探索的(Davidson和Fox，1982；Fox和Davidson，1986年；Fox和Davidson，1987年)。该假设来自EEG不对称模型，其中前左侧激活与积极情绪一致，而前右侧激活与消极情绪相关联(Davidson，1993，2004；Coan和Allen，2003)。在有限数目的研究中已报道了幼小婴儿的这种差别偏侧性，但可基于有时难以确定这些前不对称性是否反映情绪处理活动或感知相关偏向的不同刺激条件(即，新刺激条件与熟悉刺激条件)来解释结论。因此，研究者应当记住，测量幼小婴儿的前EEG不对称性常引起高水平的模糊度或不准确性，这是由于神经发展因素以及缺乏该年龄的EEG前不对称性的强功能显著性。
最后，前EEG不对称性差异不仅被假定为与早期情绪响应相关，而且也被认为反映个体情绪调节倾向的基础机制(Fox，1994)。因此，前不对称性的此类早期标记是理解个人情绪行为差异的重要前体。
6-12个月：神经发展偏移
核心情绪
情绪研究领域中的更普遍问题为是否可基于特定脑活动模式来识别特定情绪诸如愤怒或快乐。在婴儿中，鉴于神经响应可用作用于预测婴儿未来社会情绪技能的早期发展标记，该问题具有越来越大的兴趣(Fox等人，1995；Harmon-Jones等人，2010；Paulus等人，2013；Tomarken等人，1992；Reid等人，1998)。
随着脑发展的过程，响应于更持久的环境刺激而出现更精细的情绪。到6月龄以上，显示出伴随身体移动顺序(摇臂、摇腿)的其他可观察的面部表情(大笑、厌恶、恐惧等)，这表明存在惊喜状态、兴趣状态、快乐状态、愤怒状态、恐惧状态和厌恶状态(Lewis，2007)。这些情绪中的一些情绪(即，恐惧、惊讶)可反映潜在认知过程，诸如知觉辨别、短期记忆或社交发展。例如，收敛证据表明，与快乐面部相此，对恐惧面部的注意力偏向(出现在6至7月龄左右)与不同的神经响应相关联(Jessen和Grossmann，2015)。相反，这种差异不会发生在更关注微笑面部的幼小婴儿中，这表明6月龄后的皮质响应的增强(Bayet、Quinn等人，2015；Jessen和Grossmann，2014，2015；
和Nelson，2009，2012；Yrttiaho等人，2014)。在5至6月龄之间，婴儿开始表现出陌生人忧虑，并且他们将明显地表现出不适或更焦虑。
在生命第一年结束时，婴儿变得高度情绪化，从强烈快乐快速发展至强烈沮丧或愤怒。他们还开始意识到其他人的情绪，表现出对情绪通信提示(例如，产生预期微笑)的更细微理解，以及在面部表情的感知期间管理上下文情绪提示(VINZia、Messageinger、ThorpandMundy，2004)。在约12月龄，婴儿开始建立面部表情与特定情绪之间的联系，因此表现出对他们自己情绪状态的基本意识。
主要EEG变化
一般来讲，预计由于神经发展引起的EEG频谱功率的变化具有低频节律的相对减小(即，0.5-4Hz的δ波)。到6月龄时，响应于各种情绪引发器和行为情境(包括喂食、困倦、社交互动或认知活动(例如，期待))而引出广泛分布在前后头皮区域上的主导θ振荡(3-6Hz)。
在早期研究中，θ前形貌分布与注意力网络的较高贡献相关(Orekhova等人，1999；Stroganova、Orekhova和Posikera，1998年；Orekhova等人，1999)。在这些研究中的一个研究中，将躲猫猫游戏的预计时段内的前θ活动与不同年龄组(7-8月和9-11月)的安静关注时段(即，观察肥皂泡)进行此较。作者报道了在年龄较小人群中观察到的具有相对较大振幅的θ功率差异(在3.6-4.8Hz的范围内评估)(Orekhova等人，1999；Stroganova和Orekhova，2007)。这与婴儿的执行皮质网络经历成熟以及与报告标记持续关注的更大前θ同步(超过8月龄)的其他EEG研究一致(Bazhenova等人，2007；Uhlhaas等人，2010)。然而，在其他任务中是否存在θ振幅的增加尚不清楚。与婴儿α节律不同，对婴儿期θ频率发展变化的研究很少。
此外，随着频谱的发展变化和神经振荡的同步，不对称脑活动成为用于测量积极-消极情感处理的更可靠指数(Fox等人，1992；REF)。基于Davidson和Fox研究(1982；REF)，这种侧向EEG活动到10月龄时似乎是稳定的，这与社会和情绪行为的更大表现一致。实际上，收敛证据表明，EEG右侧前不对称性与婴儿的行为抑制和社会退缩相关联，而左前不对称性与朝向一般接近或积极情绪的特性倾向相关联(Fox和Henderson，1999)。因此，表征这组年龄内的情感行为的神经模式的大多数的所综述的研究集中在3-12Hz范围内的EEG不对称性上。
虽然这些不对称性目前是婴儿的情感状态的最强大指标，但假定的年龄稳定性在不同的研究中并没有明确定义。例如，Vuga和同事(2008)报道了跨越6-36个月间隔的长期前不对称稳定性，而Jones和同事(1997)报道了跨越24-30个月间隔的长期前不对称稳定性。最近的研究显示，适当的稳定性介于10个月和24个月之间(Howarth、Fettig、Curby和Bell，2016)。这些差异使得难以在婴儿的情绪处理和发展的研究中精确确定前不对称的功能性质。
EEG研究和调查方法
基于综述的文献，我们已经区分了两个系列的研究以集中关注。一个是指与情绪识别相关联的神经模式。因此，此处的主要问题是婴儿如何感知和识别其他人的情绪以及他们的情绪感知如何发展。第二系列的研究兴趣探讨不同情感状态的EEG标记，其在婴儿中响应于唤起的引发器或情况(新玩具、母亲方法)而被表达为特定情绪状态诸如舒适、快乐、焦虑、悲伤、投入等，该引发器或情形进一步可通过神经标记特性来调节(或不调节)。接下来，我们描述了遵循上述研究系列的婴儿的情感处理的主要EEG证据。
第一系列的研究：ERP和前不对称性
考虑到视觉注意电路运行的增强，随着发展过程，探索婴儿跨模态的情绪可相对较不模糊。这允许研究人员使用更多次的试验，考虑到婴儿ERP研究中通常较低的信噪此，这是特别关注的。此外，在6月龄之后，在较长时间期间捕获婴儿的注意力不太具有挑战性。
用于调查婴儿对情绪的响应性的大量研究方法基于ERP方法。最简单的评估包括在婴儿观看快乐面部和恐惧面部的图片时记录ERP活动(与对象的图片相比)。探索婴儿中的面部敏感ERP的扩展研究已识别了推测与多种显著面部情绪表达相关联的若干组成部分(即N170、N290、Nc、P400)(Allison等人，1994，1999；Bubty和Taylor，2006；DeHaan和Nelson，1999；Nelson和DeHaan，1996；Kobiella等人，2007)。存在于400ms和800ms之间的组成部分Nc是婴儿ERP研究中最多被研究的组成部分之一。该组成部分具有负挠曲并且大部分分布在前电极位点和中心电极位点上。虽然并非专门响应于面部表情而引出，但综述的研究表明，形貌特性和时间特性不同于与婴儿的对象感知相关联的那些(deHaan和Nelson，1999；Taylor、McCarthy、Saliba和Degiovanni，1999)。
基于ERP和前不对称性方法，在7至8月龄的人群中研究了对愤怒面部(与疼痛和恐惧面部相此)的注意力敏感性(Missana、Grigutsch和Grossmann，2014；Kobiella、Grossmann、Reid和Striano，2008)。在这些研究之一中，响应于具有对愤怒表达的更大增强的情绪表达，报告Nc ERP组成部分。在该上下文中，Nc已被解释为反映婴儿的注意力分配。在将婴儿的前不对称性模式与成人响应于愤怒面部的模式进行此较时，结果示出相反的前不对称性：成人的相对左前激活更大(与接近趋势相关)，而婴儿示出相对的右前激活更大，从而表明了避免动机趋势。
另外，N290在第一年的第二半部时出现，标记婴儿的面部表情辨别基于社交线索而不仅是基于消极积极效价二分法。例如，已表明与恐惧表情相比，愤怒表情引出更大的N290振幅。即使两种情绪都是消极的，但据信愤怒表达与恐惧表达相此会引起更不舒适的反应，从而表明社交线索的辨别过程(Kobiella等人，2007)。
跨感官模态(视觉-听觉-触觉)的婴儿情绪处理的神经基础是一项研究关注的问题。非常少的EEG研究使用多模态实验设计探索情绪处理(Grossmann等人，2006；Friedrich和Friederici，2005)。例如，在这些研究之一中，在7个月大的婴儿群体中研究了标记情绪上一致和不一致的面部语音对的处理的ERP。研究结果显示，ERP(主要是Nc和Pc)的不同模式是跨模态情绪一致性的函数(Grossmann、Striano和Friederici，2006)。因此，指示在生命的相对较早的时候发生了跨模态的情绪信息整合。
总之，ERP方法可提供不同的研究指导以回答人类婴儿的情绪处理和发展的问题。然而，主要限制是与成人不同，婴儿不表现出明确限定峰值的ERP响应。相反，它们主要在生命的头两年内表现出较大的慢波活动，这指示不佳的突触效率。随着脑响应一致性随年龄而增加，预计明确限定的ERP波形在约4岁时更清晰地出现(Nelson和Luciana，1998；Taylor、Batty和Itier，2004)。在该年龄之前的ERP研究必须在高水平的实验控制下进行，这有时干扰对情绪的期望生态评估。
-第二系列研究：
在发展过程中，婴儿通过可见面部表情集合来表达情绪状态，这越来越类似于成人的表达方式。他们微笑以传达快乐并且哭泣以表达厌恶或不适。此外，响应于在强度和持续时间上变化的不同唤起刺激或事件，婴儿已经表现出“情感风格”(Davidson，2003，2004)。此类情感倾向已与表征为婴儿情绪能力的早期特性的前EEG的特定模式相关联。在该年龄间隔检查的情绪中，快乐、恐惧、悲伤和厌恶已接收到更多的注意力(例如，与愤怒相此)，在实验室中使用建立的标准刺激(例如，图片、面部表情、膜)来相对更容易地唤起该注意力。
一般来讲，前EEG不对称性的模式指示婴儿对趋避性行为的倾向或偏向(即，Fox、Henderson、Rubin、Calkins和Schmidt，2001)，其可反映杏仁核中的活动(Davidson，2000)。在静息基线中，EEG前不对称可为用于预测婴儿对唤起刺激或事件的情绪响应的重要神经标记(Wheeler等人，1993)。例如，有数据表明，在母亲分离期间，具有静息右前不对称性的婴儿趋于更多哭泣(Davidson和Fox，1989；Fox等人，1992)。到目前为止，前不对称性是用于研究婴儿情感特性或能力的最常见方法(Coan和Allen，2004；Davidson和Fox，1989；Davidson，1992；1993；Fox，1991，1994)。
与所提及的前不对称模型(接近/撤回和积极消极效价；Davidson 1993；2002)一致，静息前EEG活动被假定为反映出积极效果相对消极影响的倾向性和未来婴儿调节情绪的能力。该系列研究的关注的部分在于其潜在的临床应用，以预测婴儿对某些情感障碍或风格的倾向性。实际上，静息状态期间的半球形前活动被认为是抑郁风险的早期神经生理学标记(Allen和Reznik，2015)。例如，与未抑郁母亲相此，有大量数据显示出在抑郁母亲的婴儿(例如，10个月大)的静息状态时段期间的更大相对右前EEG不对称性(Dawson等人，1992；Diego等人，2006；Field等人，1995；2000；Field和Diego，2009；Jones等人，2001；Jones、Field和Almeida，2009年)。探索分离忧虑的神经标志的其他研究还发现，与未哭泣的婴儿相此，响应于母体分离而哭泣的婴儿在静息状态下具有更大的右侧前活动(Davidson和Fox，1989)。
在静息状态时段期间引出的前不对称性可响应于多种情绪引发器而改变。因此，用于预测婴儿的情绪状态变化的可行方法是通过测量接近定向刺激(即，情感接触、熟悉声音)对此退缩定向刺激(即，陌生人、侵入式交互作用)对前活动的影响(Coan等人，2001；Coan和Allen，2004；Ekman等人，1990；Davidson和Fox，1982)。使用适当范式(即，视觉辨别、玩具社交参考、交叉模态转移)来同时测量生理学兴奋(心率)和注意力投入关联(注视持续时间和转移)是高度推荐的，尤其是当主要研究目标是评估由于唤起刺激而产生的情感状态变化时。
此外，必须考虑用于调查前不对称模式的情绪上唤起的刺激的类型。预期前不对称性活动的个体差异影响婴儿对相同唤起引发器的响应可能是合理的(Davidson和Fox，1989)。然而，取决于研究的目的，可采用个体差异方法或规范方法。因此，前一个建议适用于专注于探索皮质激活不对称性的模式作为稳定特性以预测情绪反应性或唤起刺激的动机趋势的研究。例如，可基于婴儿的个体前不对称模式来预测婴儿响应于看护者分离而哭泣或不哭泣或者在陌生人存在的情况下微笑或感觉害羞的倾向性。在该方法内，建议添加纵向部件以调查早期积极和消极影响情感体验对发展的影响(Calkins等人，2002；Coan和Allen，2003；Davidson，1998；Walter等人，2008；Hill-Sonderlund和Braungart-Rieker，2008；Kochanska和Knaack，2003；Wheeler等人，1993)。相反，规范方法适用于更集中于测量与受控环境实验条件下引出的情感状态相关联的婴儿的前不对称性的那些研究(Buss等人，2003；Cattell和Scheier，1961；Diaz和Bell，2012；Fox等人，2001；)。这种情况的示例将包括由于欢乐-伤心面部表情的呈现、应激情况如陌生人接近或不同类型的新刺激而引起的婴儿的前不对称性方面的差异。
此外，当查看非临床人群中的前活动不对称性时，EEG记录与其他技术诸如同时面部编码的组合可进一步向婴儿的情绪状态类别添加见解。面部编码方法包括在基线和情绪引出状况(即，躲猫猫游戏)期间检查右和左EEG模式，同时将婴儿影响(面部表情)例如编码为积极、消极和中性。就这一点而言，有证据表明左侧前激活的不同且独立的模式，该左侧前激活作为两种类型的婴儿微笑的镜像：响应于母亲对此响应于陌生人接近(Fox和Davidson，1988；还可参见Field等人，2011；Jones等人，2001)。此外，婴儿的暂时性θ节律的功能重要性已使用同时EEG-录像方法来解决(Dawson等人，1992；Field等人，2011；Futagi等人，1998)。在这些研究之一中，已证实θ节律的前模式和后模式与情绪反应(诸如冷冻和抽吸)相关联，也与其他皮质活动(诸如注视和处理)相关联(Futagi等人，1998)。
最后，在测量前不对称性时，应考虑所使用的拼集参考位点。当基于功率谱测量EEG时，传统位点参考(即，Cz顶点、乳突)是有问题的(参见Pivik等人，1993；Hagemann等人，2001)。因此，主要建议是使用足够敏感的记录参考方案来说明前不对称方面的个体变化。我们参考EEG文献来找到关于参考位点指南的另外细节(Hagemann，2004；Nunez等人，1994；Pivik等人，1993)。
总体而言，在婴儿的文献中呈现前不对称性作为在发展的早期阶段测量情绪的有利方法。然而，我们认为仍然存在不一致性，这可能是由于不同的理论和经验原因。在下一节中，我们讨论了这些差异，并向未来的研究提供了一些建议。
讨论
大多数综述的研究同意，前位点中的不对称活动模式可用作婴儿情感响应的神经标记。我们还综述了这种在约10月龄时开始表现稳定的前不对称性与情感状态的动机特性(接近退出行为)以及与积极/消极情绪的体验和表达相关联(Dawson，1994；Diaz和Bell，2012；Fox，1991，1994)。这并不意味着前不对称是产生这些情绪响应的因果关系，因为支持婴儿这种假设的数据主要是基于相关性证据并且因此要遵守替代解释。例如，前激活模式还可反映相关神经回路(即，警示注意力网络)上的功能发展变化或对刺激奖励值的影响。
此外，虽然在成人文献中支持这种直接关联的研究的数量足够大，但在婴儿的研究中，我们发现不对称前活动以及相应情绪体验和表情未被充分解决，超出情绪识别的背景(例如，主要基于面部表情的视觉辨别)。探索前不对称性与情绪状态变化的关系的EEG研究的量在非临床人群中甚至更少。
本讨论的第二部分是指在非临床研究环境中的EEG前不对称激活及其功能意义上的个别差异的影响。当测量婴儿的皮质不对称性以相关于唤起刺激推断他们的情绪状态或预测他们的情感特性时，存在变异来源以考虑主要与个体差异相关。关于婴儿特性不对称性假说，EEG频谱的高度遗传性使得难以精确确定前不对称性是来源于遗传倾向性还是来源于环境影响(Coan，2003；MacDhomhail等人，1999；Lykken等人，1982)。在这两种情况下，建议加强方法方面以确保其措施的可靠性(例如，增加样本大小、休息时间、适当拼集参考模式)。例如，测量多个时期内的静息前不对称性可帮助研究者将由于个体稳定特性引起的变化与响应于特定实验操纵的变化区分开(参见Hagemann，2000)。在相同的实验期内，静息前活动的若干测量值可增加数据可靠性，但暗示面临某些缺点。就这一点而言，我们注意到大多数研究仅进行静息状态或基线状况下的前不对称性的单次测量。通常，这是因为很难使婴儿长时间在实验室中静止，而没有影响记录的不期望情绪变化。
此外，为了增加研究的内部效度并避免可能的混杂，最近的研究报告此较了在情绪上显著的情况期间的母亲/婴儿前不对称性相似性(Collan和Allen，2004；Jones等人，2001；Atzaba-Poria、Deater-Deckard、Ann-Bell，2017)。就这一点而言，也可方便地将前EEG响应与母体影响行为的并发测量(即，积极影响对此消极影响)相关联以确定EEG前不对称性的功能显著性是以动机特异性因素还是生物特性为基础(LoBue、Coan、Thrasher、DeLoache，2011；Wen等人，2017)。最后，在使用根据具体情绪唤起状况的前不对称性变化时，建议控制由于年龄而产生的个体差异，因为其可相对于具体情绪引发器解释EEG功率变化的典型差异。
在某个点上，我们发现在婴儿的研究中，前不对称构型指向过度简化，这部分地由于一些数据不一致性，而且还由于缺乏对小于一岁的婴儿(与成人相此)中可能存在的情绪效价和动机前不对称活动的精确定义。例如，对于婴儿(4-9月龄)，尚不清楚右前EEG不对称性与愤怒的关联，因为一些审查的研究混淆了情绪效价(积极-消极)与动机方向(接近-避免)，使得难以辨别前不对称性反映这些中的哪一者(或两者的组合)(Davidson和Fox，1989；Harmon-Jones，2004；He、Degnan、McDermott等人，2010)。因此，对于未来研究仍然非常重要的是检测其中前不对称性是研究唤起任务或刺激期间的情绪变化的最适当方法的状况。作为另外一种选择，我们发现Coan和Allen(2006)提出的能力模型是有前景的，其中在唤起任务或情绪刺激期间而不是在静息状态期间，前不对称性的个体差异被预测为更明显。
3.一般考虑因素：当前的观点和研究指导
在该综述中，我们已强调了关于随神经发展阶段而变化的婴儿情绪行为的最重要的进步和理论观点。另外，我们已讨论了使用EEG来调查婴儿的情绪以及当前结果的强弱的主要优点和缺点。
在过去十年中，在婴儿第一年期间的情感发展的研究中对EEG方法的兴趣显著增加。尽管EEG缺乏准确的高分辨率脑图像，但它在评估生命的第一年期间与人类情感发展相关联的神经基础特征方面提供了有价值的工具。一般来讲，ERP和功率谱测量已变得对调查婴儿的认知神经科学至关重要。其他神经成像方法如源定位可有助于进一步阐明ERP或频带谱的解释，但将这些激活标测到由结构MRI收集的脑图像上是相当困难的。这在36个月以下年龄的非临床研究中几乎是不切实际的。作为另外一种选择，考虑到与EEG相此的MEG信号定位高准确度，脑电图(MEG)是研究情绪的感兴趣技术。然而，尽管其可很好地用于婴儿，但与EEG相此需要更高的成本并且在技术上更具挑战性(参见Imada等人，2006)。
EEG与其他神经成像技术的组合已成为研究认知和情感领域的惯例。例如，EEG和功能近红外频谱(fNIRS)的同时记录是用于测量前额叶皮质激活在情绪处理中的作用的合适方法(即，Nishitani、Doi、Koyama和Shinohara，2011)。此类共配准在婴儿中是可行的，因为从他们的侧面需要较少的协作(例如，Koch、Steinbrink、Villringer和Obrig，2006)。特别有前途的是用于在唤起体验(诸如情绪边界、手持或语音)期间理解母亲-婴儿脑间同步的超扫描技术(Hirata等人，2014)。
现在将详细参考本发明的一些具体示例，包括发明人设想的用于实施本发明的最佳模式。在附图中示出了这些具体实施方案的示例。虽然结合这些具体实施方案描述了本发明，但应当理解，这并非旨在将本发明限制于所述实施方案。相反，其旨在涵盖可包括在由所附权利要求限定的本发明的实质和范围内的替代形式、修改形式和等同形式。
概述
本发明提供了用于从婴儿和幼儿收集脑电图(EEG)数据的高效和有效的系统和装置。系统和方法使用具有定位在最佳位置处的电极的EEG头戴式耳机。
示例性实施方案
因此，本发明的系统和装置使用EEG测量值以允许更精确地测量和监测婴儿和幼儿的注意力和投入。根据各种实施方案，向受试者提供EEG头戴式耳机以用于在实验室环境中使用。在特定实施方案中，EEG头戴式耳机包括定位在最佳位置处的多个电极。来自单独电极的数据可在连续传输到数据分析器之前进行处理。处理可包括过滤以移除噪声和伪影以及压缩和/或加密。单独电极被配置为在多个区域中接触头皮。
EEG电极允许原位监测和跟踪包括投入水平在内的活动。根据各种实施方案，数据收集机构与刺激材料同步以允许确定唤起特定神经学响应的刺激材料的各方面。
根据各种实施方案，EEG头戴式耳机存储从暴露于刺激材料的用户收集的数据以用于传输到数据分析器。
受试者可在各种活动期间佩戴便携式数据收集机构。这允许在受试者处于自然状态时从多个来源收集数据。在特定实施方案中，可在公司或实验室环境中有效地进行数据收集。
多种神经学机制、神经生理学机制和效应器机制可集成在数据收集机构中。EEG测量与毫秒范围内发生的突触后电流相关联的电活动。尽管如此，如果分析正确，则表面EEG提供大量的电生理学信息。具有电极的便携式EEG提供大量信息。
根据各种实施方案，受试者可暴露于预定或预选择的刺激材料。在其他示例中，不提供预定或预选择的刺激材料，并且系统收集用户在典型的活动期间所暴露于的刺激材料的数据。
例如，可向多个受试者提供具有允许监测活动的电极的便携式EEG监测系统。分析并整合响应数据。在一些示例中，所有响应数据被提供用于数据分析。在其他示例中，将感兴趣的响应数据连同所记录的刺激材料一起提供给数据分析器。根据各种实施方案，针对每个受试者分析和增强响应数据，并且通过跨多个受试者整合数据来进一步分析和增强响应数据。
根据各种实施方案，以数字方式保持或以图形方式表示单独和整合的响应数据。分析多个受试者的测量值以确定可能的模式、波动、分布等。
根据各种实施方案，数据可示出刺激材料对特定个体子集的特定有效性。可分析各种刺激材料。根据各种实施方案，使用执行模态内测量增强和交叉模态测量增强两者的数据分析器来生成增强的数据。根据各种实施方案，测量脑活动不仅是为了确定活动区域，而且是为了确定各个区域之间的交互和交互类型。本发明的技术和机制认识到神经区域之间的交互支持有序和有组织的行为。注意力、情绪、记忆、保持性、引发和其他特性不仅基于脑的一部分，而是依赖于脑区域之间的网络交互。
本发明的技术和机构还认识到，用于多区域通信的不同频带可指示刺激的有效性。在特定实施方案中，针对每个受检者校准评估并使评估在受检者之间同步。在特定实施方案中，为受试者创建模板以创建用于测量刺激前和刺激后差异的基线。
图1示出了用于收集数据的系统的一个示例。受试者与数据收集机构相关联。根据各种实施方案，在暴露于由刺激呈现机构提供的特定刺激材料期间，受试者主动使用数据收集机构诸如EEG帽。数据收集机构包括用于将收集的数据传输到数据分析器的永久存储机构和网络接口。在其他示例中，数据收集机构包括到计算机系统的接口，该接口被配置成通过一个或多个网络将数据传输到数据分析器。
引出来自受试者的响应的材料可包括人、活动、图像、个人护理组合物，并且可涉及特定味道、气味、视线、质地和/或声音。在一些示例中，刺激材料被选择用于呈现给受试者。
根据各种实施方案，受试者连接到数据收集机构。数据收集机构包括EEG电极，尽管在一些具体实施中也可包括多种测量机构，包括神经学和神经生理学测量系统诸如EOG、GSR、EKG、瞳孔扩张、眼睛跟踪、面部情绪编码和反应时间设备等。根据各种实施方案，数据包括中枢神经系统、自主神经系统和/或效应器数据。
在特定实施方案中，收集的数据被数字采样并存储以供稍后分析。在特定实施方案中，可实时分析所收集的数据。
在一个具体实施方案中，数据收集机构包括使用头皮级电极进行的EEG测量。
图2A和图2B示出了包括多个电极的数据收集机构。根据各种实施方案，数据收集机构是具有电极的软帽，该电极被配置为在不使用导电凝胶的情况下接触头皮。信号可被路由到控制器/处理器以立即传输到数据分析器或被存储以供稍后分析。控制器/处理器可用于使数据与刺激材料同步。
图2A和图2B示出了数据收集机构。数据收集机构包括多个电极。应当指出，虽然具体的电极布置可因具体实施而异，但本文提供了优选的电极布置。
根据各种实施方案，使用电极的数据采集与呈现给用户的刺激材料同步。数据收集机构还包括发射器和/或接收器以将收集的数据发送到数据分析系统。
在一些示例中，收发器可连接到计算机系统，该计算机系统然后通过广域网将数据传输到数据分析器。
应当指出，为了清楚起见，未示出数据收集机构的一些部件。
基于响应评估的查询可以包括注意力分数、情绪分数和有效性分数。此类查询可获得引起特定得分的材料。基于响应测量配置文件的查询可使用平均测量阈值、方差测量、检测到的峰值数量等。组响应查询可包括组统计，如平均值、方差、尖峰值、p值等、组大小和异常值评估测量。
图3示出了数据收集的一个示例。从设置有数据收集机构的受试者接收用户信息。从主题数据收集机构接收数据。在一些具体实施方案中，EEG、EOG、瞳孔扩张、面部情绪编码数据、视频、图像、音频等均可从受试者传输到数据分析器。在特定实施方案中，仅传输EEG数据。根据各种实施方案，响应和相关联的数据从EEG帽广域网接口直接传输到数据分析器。在特定实施方案中，响应和相关联的数据被传输到计算机系统，该计算机系统然后在通过网络将数据传输到数据分析器之前执行数据的压缩和过滤。
在特定实施方案中，数据通信设备将数据发送到响应整合系统。根据各种实施方案，响应整合系统在使用关于刺激材料属性的信息时组合经分析和增强的对刺激材料的响应。在特定实施方案中，响应整合系统也收集并整合用户行为响应与经分析和增强的响应数据以更有效地测量和跟踪对刺激材料的响应。
尽管为了清楚理解的目的已经详细描述了前述发明，但显而易见的是在所附权利要求的范围内可实践某些改变和修改。因此，本发明的实施方案应被视为示例性的而非限制性的，并且本发明不限于本文给出的细节，而是可在所附权利要求的范围和等同物内进行修改。
参考文献
A.Porto，J.，L.Nunes，M.，&Nelson，C.A.(2016).Behavioral and neuralcorrelates of emotional development：typically developing infants and infantsof depressed and/or anxious mothers.Jornal de Pediatria.https://doi.org/10.1016/j.jped.2015.12.004
Addabbo，M.，Longhi，E.，Marchis，I.C.，Tagliabue，P.，&Turati，C.(2018).Dynamic facial expressions of emotions are discriminated at birth.PLoSONE.https://doi.org/10.1371/journal.pone.0193868
Allen，J.J.B.，Coan，J.A.，&Nazarian，M.(2004).Issues and assumptions onthe road from raw signals to metrics of frontal EEG asymmetry inemotion.Biological Psychology.https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2004.03.007
Allen，J.J.B.，Harmon-Jones，E.，&Cavender，J.H.(2001).Manipulation offrontal EEG asymmetry through biofeedback alters self-reported emotionalresponses and facial EMG.Psychophysiology.https://doi.org/10.1017/S0048577201991255
Banaschewski，T.，&Brandeis，D.(2007).Annotation：What electrical brainactivity tells us about brain function that other techniques cannot tell us-Achild psychiatric perspective.Journal of Child Psychology and Psychiatry andAllied Disciplines.https://doi.org/10.1111/j.1469-7610.2006.01681.x
Blau,V.C.,Maurer,U.,Tottenham,N.,&McCandliss,B.D.(2007).The face-specific N170 component is modulated by emotional facialexpression.Behavioral and Brain Functions.https://doi.org/10.1186/1744-9081-3-7
Brooker,R.J.,Canen,M.J.,Davidson,R.J.,&Hill Goldsmith,H.(2017).Short-and long-term stability of alpha asymmetry in infants:Baseline and affectivemeasures.Psychophysiology.https://doi.org/10.1111/psyp.12866
Calkins,S.D.,Fox,N.A.,&Marshall,T.R.(1996).Behavioral andPhysiological Antecedents of Inhibited and Uninhibited Behavior.ChildDevelopment.https://doi.org/10.1111/j.1467-8624.1996.tb01749.x
Camras,L.A.,Holland,E.A.,&Patterson,M.J.(1993).Facialexpression.Handbook of emotions.
Cheng,Y.,Lee,S.-Y.,Chen,H.-Y.,Wang,P.-Y.,&Decety,J.(2012).Voice andEmotion Processing in the Human Neonatal Brain.Journal of CognitiveNeuroscience.https://doi.org/10.1162/jocn_a_00214
Constant,I.,&Sabourdin,N.(2012).The EEG signal:A window on thecortical brain activity.Paediatric Anaesthesia.https://doi.org/10.1111/j.1460-9592.2012.03883.x
Cuevas,K.,&Bell,M.A.(2011).EEG and ECG from 5 to 10months of age:Developmental changes in baseline activation and cognitive processing duringa working memory task.International Journal of Psychophysiology.https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2011.02.009
Davidson,R.,&Fox,N.(1982).Asymmetrical brain activity discriminatesbetween positive and negative affective stimuli in humaninfants.Science.https://doi.org/10.1126/science.7146906
Davidson,R.J.(1988).EEG measures of cerebral asymmetry:Conceptual andmethodological issues.International Journal of Neuroscience.https://doi.org/10.3109/00207458808985694
Diego,M.A.,Jones,N.A.,&Field,T.(2010).EEG in 1-week,1-month and 3-month-old infants of depressed and non-depressed mothers.BiologicalPsychology.https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2009.09.007
Field,T.,Fox,N.A.,Pickens,J.,&Nawrocki,T.(1995).Relative RightFrontal EEG Activation in 3-to 6-Month-Old Infants of“Depressed”Mothers.Developmental Psychology.https://doi.org/10.1037/0012-1649.31.3.358
Fox,N.A.,&Davidson,R.J.(1986).Taste-elicited changes in facial signsof emotion and the asymmetry of brain electrical activity in humannewborns.Neuropsychologia.https://doi.org/10.1016/0028-3932(86)90028-X
Fox,N.A.,&Davidson,R.J.(1988).Patterns of Brain Electrical ActivityDuring Facial Signs of Emotion in 10-Month-Old Infants.DevelopmentalPsychology.https://doi.org/10.1037/0012-1649.24.2.230
Fox,N.A.,Yoo,K.H.,Bowman,L.C.,Cannon,E.N.,Ferrari,P.F.,Bakermans-Kranenburg,M.J.,...Van IJzendoorn,M.H.(2016).Assessing human mirror activityWith EEG mu rhythm:A meta-analysis.Psychological Bulletin.https://doi.org/10.1037/bul0000031
Harmon-Jones,E.,&Allen,J.J.B.(1997).Behavioral activation sensitivityand resting frontal EEG asymmetry:Covariation of putative indicators relatedto risk for mood disorders.Journal of Abnormal Psychology.https://doi.org/10.1037/0021-843X.106.1.159
Howarth,G.Z.,Fettig,N.B.,Curby,T.W.,&Bell,M.A.(2016).FrontalElectroencephalogram Asymmetry and Temperament Across Infancy and EarlyChildhood:An Exploration of Stability and Bidirectional Relations.ChildDevelopment.https://doi.org/10.1111/cdev.12466
Johnson,M.H.,Dziurawiec,S.,Ellis,H.,&Morton,J.(1991).Newborns’preferential tracking of face-like stimuli and its subsequentdecline.Cognition.https://doi.org/10.1016/0010-0277(91)90045-6
Kaneshige,T.,&Haryu,E.(2015).Categorization and understanding offacial expressions in 4-month-old infants.Japanese PsychologicalResearch.https://doi.org/10.1111/jpr.12075
Krompinger,J.W.,Moser,J.S.,&Simons,R.F.(2008).Modulations of theElectrophysiological Response to Pleasant Stimuli by CognitiveReappraisal.Emotion.https://doi.org/10.1037/1528-3542.8.1.132
Lewis,M.,Sullivan,M.W.,Stanger,C.,&Weiss,M.(1989).Self developmentand self-conscious emotions.Child Development.https://doi.org/10.1111/j.1467-8624.1989.tb02704.x
Lusby,C.M.,Goodman,S.H.,Bell,M.A.,&Newport,D.J.(2014).Electroencephalogram patterns in infants of depressed mothers.DevelopmentalPsychobiology.https://doi.org/10.1002/dev.21112
Mai,X.,Xu,L.,Li,M.,Shao,J.,Zhao,Z.,Lamm,C.,...Lozoff,B.(2014).Soundselicit relative left frontal alpha activity in 2-month-oldinfants.International Journal of Psychophysiology.https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2014.09.008
Marshall,P.J.,Bar-Haim,Y.,&Fox,N.A.(2002).Development of the EEG from5 months to 4 years of age.Clinical Neurophysiology.https://doi.org/10.1016/S1388-2457(02)00163-3
Marshall,P.J.,&Meltzoff,A.N.(2011).Neural mirroring systems:Exploringthe EEG mu rhythm in human infancy.Developmental CognitiveNeuroscience.https://doi.org/10.1016/j.dcn.2010.09.001
Maulsby,R.L.(1971).An illustration of emotionally evoked theta rhythmin infancy:Hedonic hypersynchrony.Electroencephalography and ClinicalNeurophysiology.https://doi.org/10.1016/0013-4694(71)90186-6
Missana,M.,&Grossmann,T.(2015).Infants’emerging sensitivity toemotional body expressions:Insights from asymmetrical frontal brainactivity.Developmental Psychology.https://doi.org/10.1037/a0038469
Miyoshi,M.,Katayama,J.,&Morotomi,T.(2004).Face-specific N170component is modulated by facial expressional change.NeuroReport.https://doi.org/10.1097/00001756-200404090-00035
Morgane,P.J.,&Mokler,D.J.(2006).The limbic brain:Continuingresolution.Neuroscience and Biobehavioral Reviews.https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2005.04.020
Nelson,C.A.(2001).The development and neural bases of facerecognition.Infant Child Dev.https://doi.org/10.1002/icd.239
Pascalis,O.,De Haan,M.,Nelson,C.A.,&De Schonen,S.(1998).Long-termrecognition memory for faces assessed by visual paired comparison in 3-and 6-month-old infants.Journal of Experimental Psychology:Learning Memory andCognition.https://doi.org/10.1037/0278-7393.24.1.249
Phillips,A.T.,Wellman,H.M.,&Spelke,E.S.(2002).Infants’ability toconnect gaze and emotional expression to intentionalaction.Cognition.https://doi.org/10.1016/S0010-0277(02)00073-2
Rose,S.A.,Feldman,J.F.,&Jankowski,J.J.(2004).Infant visualrecognition memory.Developmental Review.https://doi.org/10.1016/j.dr.2003.09.004
Taylor-Colls,S.,&Pasco Fearon,R.M.(2015).The Effects of ParentalBehavior on Infants’Neural Processing of Emotion Expressions.ChildDevelopment.https://doi.org/10.1111/cdev.12348
van den Boomen,C.,Munsters,N.M.,&Kemner,C.(2017).Emotion processingin the infant brain:The importance of local information.Neuropsychologia.https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2017.09.006
Izard,C.E.,&Malatesta,C.Z.(1987).Perspectives on emotionaldevelopment I:Differential emotions theory of early emotional development.InJ.D.Osofsky(Ed.),Wiley series on personality processes.Handbook of infantdevelopment(第494-554欄).Oxford,England:John Wiley&Sons.
de Haan,M.(2007).Visual attention and recognition memory ininfancy.In M.de Haan(Ed.),Studies in developmental psychology.Infant EEG andevent-related potentials(第101-143欄).New York,NY,US:Psychology Press.
Claims (11)
1.一种装置，包括：脑电图(EEG)电极，所述EEG电极被配置为与婴儿或幼儿的头皮进行最佳点接触，其中所述EEG电极根据图2A或图2B来定位。
2.根据权利要求1所述的装置，还包括附接到所述电极的柔性支撑结构。
3.根据权利要求1所述的装置，还包括与所述电极相关联的放大器，其中来自所述电极中的每个电极的数据被单独放大和隔离。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述放大器被配置在柔性印刷电路板上。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述放大器将聚合数据无线传输到远程数据分析器。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述远程数据分析器被配置为确定呈现给所述婴儿或所述幼儿的刺激的有效性。
7.根据权利要求6所述的装置，其中确定呈现给所述婴儿或所述幼儿的所述刺激的有效性包括测量注意力、情绪和记忆保持。
8.根据权利要求3所述的装置，其中所述经放大数据与来自所述EEG头戴式耳机上的多个其他电极的经放大数据聚合。
9.根据权利要求1所述的装置的用途，所述装置用于评估婴儿或幼儿的特性。
10.根据权利要求9所述的用途，其中所述婴儿的年龄大于0个月至12个月。
11.根据权利要求9所述的用途，其中所述幼儿的年龄为约1岁至约3岁。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201862726643P | 2018-09-04 | 2018-09-04 | |
| US62/726,643 | 2018-09-04 | ||
| PCT/IB2019/057327 WO2020049430A1 (en) | 2018-09-04 | 2019-08-30 | Apparatus and method for assessing emotion of infants and young children |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112638256A true CN112638256A (zh) | 2021-04-09 |
Family
ID=68290014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201980057689.2A Pending CN112638256A (zh) | 2018-09-04 | 2019-08-30 | 用于评估婴儿和幼儿的情绪的装置和方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3846686A1 (zh) |
| KR (1) | KR20210055060A (zh) |
| CN (1) | CN112638256A (zh) |
| AU (1) | AU2019336987A1 (zh) |
| BR (1) | BR112021004035A8 (zh) |
| CA (1) | CA3110678A1 (zh) |
| MX (1) | MX2021002536A (zh) |
| WO (1) | WO2020049430A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4039192A1 (en) * | 2021-02-04 | 2022-08-10 | Open Mind Innovation SAS | Psychological trait detection method based on virtual reality and neuromarkers and associated system |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006009771A1 (en) * | 2004-06-18 | 2006-01-26 | Neuronetrix, Inc. | Evoked response testing system for neurological disorders |
| CN101049236A (zh) * | 2007-05-09 | 2007-10-10 | 西安电子科技大学 | 基于脑机交互的注意力状态即时检测系统及检测方法 |
| CN101284156A (zh) * | 2008-06-02 | 2008-10-15 | 西安电子科技大学 | 注意缺陷障碍症的个性化矫治方法及装置 |
| CN101795620A (zh) * | 2007-08-28 | 2010-08-04 | 神经焦点公司 | 消费者体验评定系统 |
| CN101815467A (zh) * | 2007-07-30 | 2010-08-25 | 神经焦点公司 | 神经反应刺激和刺激属性谐振估计器 |
| US20110282231A1 (en) * | 2010-05-12 | 2011-11-17 | Neurofocus, Inc. | Mechanisms for collecting electroencephalography data |
| US8805489B1 (en) * | 2010-02-08 | 2014-08-12 | Einat OFEK | Personal meaning extraction |
| WO2016141210A1 (en) * | 2015-03-03 | 2016-09-09 | Valley Children's Healthcare | Cranium cuddler |
| CN107080546A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-08-22 | 安徽大学 | 基于脑电图的青少年环境心理的情绪感知系统及方法、刺激样本选择方法 |
| CN107802262A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-03-16 | 常州大学 | 一种脑电结合vr用于儿童多动注意缺陷干预治疗的装置 |
| CN108143412A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-06-12 | 苏州创捷传媒展览股份有限公司 | 一种儿童脑电情绪分析的控制方法、装置及系统 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE34015E (en) | 1981-05-15 | 1992-08-04 | The Children's Medical Center Corporation | Brain electrical activity mapping |
| AU2002212848A1 (en) | 2000-10-09 | 2002-04-22 | Neuronz Limited | Sensor assembly for monitoring an infant brain |
| AU2003238754A1 (en) * | 2002-06-19 | 2004-01-06 | Brainz Instruments Limited | Artefact removal during eeg recordings |
| US7415305B2 (en) | 2004-10-01 | 2008-08-19 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Method for the spatial mapping of functional brain electrical activity |
| FR2888487B1 (fr) | 2005-07-12 | 2009-11-20 | Univ Picardie | Casque de mesure de l'activite cerebrale |
| WO2008058343A1 (en) | 2006-11-15 | 2008-05-22 | The University Of Queensland | A method for detecting eeg seizures in a newborn or a young child |
| CN101848676A (zh) | 2007-11-06 | 2010-09-29 | 海得拓公司 | 用于进行脑电图描记的装置和方法 |
| US20130060158A1 (en) * | 2008-05-14 | 2013-03-07 | The Hospital For Sick Children | Methods based on fluctuations in cortical synchronization |
| US8655428B2 (en) | 2010-05-12 | 2014-02-18 | The Nielsen Company (Us), Llc | Neuro-response data synchronization |
| FR2975276B1 (fr) | 2011-05-19 | 2015-01-16 | Univ Picardie | Dispositif pour la mesure des signaux de l’activite cerebrale |
| GB2499595A (en) | 2012-02-21 | 2013-08-28 | James Roche | Infant EEG electrode system |
| FI126093B (fi) | 2012-11-12 | 2016-06-30 | Mega Elektroniikka Oy | Järjestely ja menetelmä elektrodimittausten suorittamiseksi |
| US11096619B2 (en) * | 2013-07-12 | 2021-08-24 | Innara Health, Inc. | Neural analysis and treatment system |
| CN103989473B (zh) | 2014-06-06 | 2015-10-14 | 薛莹 | 新生儿方形纸片式电极定位方法 |
-
2019
- 2019-08-30 BR BR112021004035A patent/BR112021004035A8/pt unknown
- 2019-08-30 CN CN201980057689.2A patent/CN112638256A/zh active Pending
- 2019-08-30 WO PCT/IB2019/057327 patent/WO2020049430A1/en unknown
- 2019-08-30 CA CA3110678A patent/CA3110678A1/en active Pending
- 2019-08-30 AU AU2019336987A patent/AU2019336987A1/en active Pending
- 2019-08-30 KR KR1020217009749A patent/KR20210055060A/ko unknown
- 2019-08-30 MX MX2021002536A patent/MX2021002536A/es unknown
- 2019-08-30 EP EP19790057.4A patent/EP3846686A1/en active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006009771A1 (en) * | 2004-06-18 | 2006-01-26 | Neuronetrix, Inc. | Evoked response testing system for neurological disorders |
| CN101049236A (zh) * | 2007-05-09 | 2007-10-10 | 西安电子科技大学 | 基于脑机交互的注意力状态即时检测系统及检测方法 |
| CN101815467A (zh) * | 2007-07-30 | 2010-08-25 | 神经焦点公司 | 神经反应刺激和刺激属性谐振估计器 |
| CN101795620A (zh) * | 2007-08-28 | 2010-08-04 | 神经焦点公司 | 消费者体验评定系统 |
| CN101284156A (zh) * | 2008-06-02 | 2008-10-15 | 西安电子科技大学 | 注意缺陷障碍症的个性化矫治方法及装置 |
| US8805489B1 (en) * | 2010-02-08 | 2014-08-12 | Einat OFEK | Personal meaning extraction |
| US20110282231A1 (en) * | 2010-05-12 | 2011-11-17 | Neurofocus, Inc. | Mechanisms for collecting electroencephalography data |
| WO2016141210A1 (en) * | 2015-03-03 | 2016-09-09 | Valley Children's Healthcare | Cranium cuddler |
| CN107080546A (zh) * | 2017-04-18 | 2017-08-22 | 安徽大学 | 基于脑电图的青少年环境心理的情绪感知系统及方法、刺激样本选择方法 |
| CN107802262A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-03-16 | 常州大学 | 一种脑电结合vr用于儿童多动注意缺陷干预治疗的装置 |
| CN108143412A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-06-12 | 苏州创捷传媒展览股份有限公司 | 一种儿童脑电情绪分析的控制方法、装置及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA3110678A1 (en) | 2020-03-12 |
| WO2020049430A1 (en) | 2020-03-12 |
| BR112021004035A8 (pt) | 2022-08-09 |
| MX2021002536A (es) | 2021-07-21 |
| KR20210055060A (ko) | 2021-05-14 |
| AU2019336987A1 (en) | 2021-03-25 |
| BR112021004035A2 (pt) | 2021-05-25 |
| EP3846686A1 (en) | 2021-07-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lohani et al. | A review of psychophysiological measures to assess cognitive states in real-world driving | |
| US11382561B2 (en) | In-ear sensing systems and methods for biological signal monitoring | |
| McGuigan | Psychophysiological measurement of covert behavior: A guide for the laboratory | |
| Onton et al. | High-frequency broadband modulation of electroencephalographic spectra | |
| DeBoer et al. | Methods for acquiring and analyzing infant event-related potentials | |
| Blinowska et al. | Electroencephalography (eeg) | |
| Hoehl et al. | Recording infant ERP data for cognitive research | |
| Niedermeyer | Niedermeyer's electroencephalography: basic principles, clinical applications, and related fields | |
| US20090124922A1 (en) | Method for Real Tima Attitude Assessment | |
| KR20150098607A (ko) | 생리학적 신호를 검출하기 위한 전두부 전극 센서의 배열 및 공간적 배치 | |
| JP2010523226A (ja) | 痛み検出の装置、方法、及び痛み定量指数の算定 | |
| Slobounov et al. | Human oscillatory brain activity within gamma band (30–50 Hz) induced by visual recognition of non-stable postures | |
| Fernandez Rojas et al. | A systematic review of neurophysiological sensing for the assessment of acute pain | |
| Gümüş et al. | Detection of EEG Patterns for Induced Fear Emotion State via EMOTIV EEG Testbench | |
| CN112638256A (zh) | 用于评估婴儿和幼儿的情绪的装置和方法 | |
| Pradhapan et al. | Toward practical BCI solutions for entertainment and art performance | |
| Lim et al. | Identifying respiratory-related evoked potentials | |
| US20220280082A1 (en) | Apparatus and method for assessing emotion of infants and young children | |
| Fifer et al. | High-density electroencephalogram monitoring in the neonate | |
| RU2794620C2 (ru) | Устройство для оценки эмоций младенцев и детей младшего возраста | |
| Mangia | Cognitive assessment and rehabilitation of subjects with traumatic brain injury | |
| Bhuvaneswari et al. | A note on methods used for deception analysis and influence of thinking stimulus in deception detection | |
| Mahmoud et al. | An introduction to the use of EEG in marketing research | |
| Noreika et al. | Neurobehavioral dynamics of drowsiness | |
| US20240335634A1 (en) | Headset for Neural Conditioning Based on Plural Feedback Signals |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 40045743 Country of ref document: HK |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20220914 Address after: Texas, USA Applicant after: Jinnange II Co.,Ltd. Address before: Texas, USA Applicant before: Jinnango Zero Co.,Ltd. Effective date of registration: 20220914 Address after: new jersey Applicant after: JOHNSON & JOHNSON CONSUMER COMPANIES, Inc. Address before: Texas, USA Applicant before: Jinnange II Co.,Ltd. Effective date of registration: 20220914 Address after: Texas, USA Applicant after: Jinnango Zero Co.,Ltd. Address before: new jersey Applicant before: JOHNSON & JOHNSON CONSUMER COMPANIES, Inc. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |