使用无创无线脑电图方法和数字信号处理技术改进自由移动奶牛的行为监测

2021-11-30 10:24:23 来源网络
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背景脑电图 (EEG) 是获取大脑信息的最常用方法。监测和提取农场动物大脑信号特征的技术不像人类和实验室动物那样发达。
 
新方法该方法包括两个步骤。第一步,在开发遥测设备后采集信号,定位并固定电极,定义采样频率,定位设备,处理伪影和其他采集问题。六头荷斯坦小母牛的大脑信号被采集,这些母牛可以在自由栏位中自由移动。对照组由相同数量的牛组成,包含在气候室中(限制组)。第二步,用功率谱密度、短时傅立叶变换和 Lempel-Ziv 复杂度表征信号。
 
结果结果表明,将电极连接到牛头的前部是一个理想的位置,因此可以获得更长的无伪影信号部分。信号显示了典型的 EEG 频带,就像在人类中发现的频带一样。Lempel-Ziv 复杂度值表明牛脑信号包含随机和混沌成分。正如预期的那样,从保留的牛群中获得的信号显示了具有大量伪影的部分。
 
与现有方法的比较我们提出了第一种有助于监测和提取不受约束的牛脑信号特征的方法。
 
结论该方法可用于研究动物养殖过程中脑电活动的变化,监测与动物行为相关的脑活动。
 
强调
 
描述了一种允许在自由移动的奶牛中监测大脑信号的方法
 
该方法使用无创电极来最大限度地减少 EEG 监测过程中的压力,并使牛在此过程中表现正常
 
该方法建立了频率采样率、电极定位和固定、设备保持、伪影提取和信号表征
 
大脑信号的特征在于 PSD、STFT 和 Lempel-Ziv 归一化复杂度
 
该方法可用于将脑电图与正常处理条件下的动物行为联系起来

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