Где я должен разместить электрод сравнения?

Краткий ответ
Как правило, электрод сравнения следует помещать в хорошо проводящую среду вблизи или на некотором расстоянии от регистрирующего электрода.

Исходная информация
Идея электрода сравнения заключается в том, что он улавливает любые нежелательные сигналы , такие как артефакты, которые также присутствуют на записывающем электроде. Фоновый шум и артефакты могут испортить электрофизиологический сигнал.

Как хорошо объясняется на вашей связанной веб-странице , хорошо расположенный эталонный электрод может смягчить шум и артефакты. На связанной странице они берут пример записи мотонейронов в мышцах. Если вы поместите активный электрод в нерв близко к мышце, а электрод сравнения подальше от нерва, но все же близко к мышце, любые артефакты, возникающие, например , из-за мышечной активности, будут улавливаться активным электродом и электродом сравнения одновременно. Чем ближе электрод сравнения к электроду записи, тем больше будет сходство артефакта и меньше загрязнение. Этого эффекта можно добиться с помощью дифференциального усилителя. Вычитание опорного сигнала называется подавлением синфазного сигнала (Kappenman & Luck, 2011).).

Встречающаяся терминология часто упоминается как установки монополярной записи и биполярной записи ( например , Beck et al., 2007 ). Монополярные записи используют удаленный референтный электрод. Эта установка удобна, когда интересующие потенциалы малы, а подготовка лишена артефактов. Поскольку удаленный электрод сравнения практически не улавливает сигнал, сигнал хорошо сохраняется. Однако любые локальные артефакты не будут устранены. В случае артефактов и фонового шума предпочтительнее использовать биполярную установку, размещая эталон близко к записывающему электроду. Амплитуда сигнала может упасть, но дополнительное преимущество шумоподавления может перевесить эту потерю. По сути, это компромисс для оптимизацииотношение сигнал/шум .

Электрофизиологический усилитель записывает потенциалы (или токи). Для этого требуется закрытая система, позволяющая пропускать ток через систему (рис. 1). Большие импедансы приведут к тому, что ток будет минимальным, и, следовательно, потенциалы больше не будут улавливаться. Как правило, в случае записей ЭЭГ и других записей потенциала сложного действия, как на странице, на которую вы ссылаетесь, лучше всего проводить измерения с низким импедансом. Поэтому размещение эталона на поверхности с высоким импедансом, как предлагается в вопросе (подвешенной в воздухе или прикрепленной к изолятору, например дереву), - это худшее, что вы можете сделать.

^{Рис. 1. Схема установки электрофизиологической регистрации. источник: ИнТех . Обратите внимание, что электрод сравнения здесь называется электродом сравнения. Терминология на вашей связанной веб-странице также сбивает с толку, поскольку они называют электрод сравнения заземляющим электродом. Однако заземляющий электрод отличается от электрода сравнения, поскольку заземляющий электрод используется для уменьшения внешних воздействий на ваш сигнал, таких как мощность сети 50 Гц или другое электрическое поле, исходящее от оборудования и т. д.}

Кроме того, для наиболее оптимальных записей импедансы между активным электродом и электродом сравнения должны быть согласованы (Kappenman & Luck, 2011 ). При большом рассогласовании между ними подавление синфазного сигнала работает менее эффективно и отношение сигнал/шум (SNR) будет уменьшаться. Следовательно, размещение активного электрода в ткани (с низким импедансом), а другого в среде с высоким импедансом приведет к отказу подавления синфазного сигнала.

<sub>Ссылки
- Beck et al ., J Neurosci Methods (2007); 166 (2): 159-67
- Каппенман и Лак, Психофизиология (2010); 47 (5): 888–904</sub>