Биосигнал

Биосигнал – это любой сигнал живых существ , который можно постоянно измерять и контролировать . Термин «биосигнал» часто используется для обозначения биоэлектрических сигналов, но он может относиться как к электрическим, так и к неэлектрическим сигналам. При обычном понимании речь идет только о изменяющихся во времени сигналах, хотя вариации пространственных параметров (например, нуклеотидной последовательности, определяющей генетический код иногда также учитываются ).

Электрические биосигналы

Электрические биосигналы, или биоэлектрические сигналы времени, обычно относятся к изменению электрического тока , производимому суммой разности электрических потенциалов в специализированной ткани, органе или клеточной системе, такой как нервная система . Так, к наиболее известным биоэлектрическим сигналам относятся:

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ)
Электрокардиограмма (ЭКГ)
Электромиограмма (ЭМГ)
Электроокулограмма (ЭОГ)
Электроретинограмма (ЭРГ)
Электрогастрограмма (ЭГГ)
Кожно-гальваническая реакция (КГР) или электродермальная активность (ЭДА)

ЭЭГ, ЭКГ, ЭОГ и ЭМГ измеряются с помощью дифференциального усилителя , который регистрирует разницу между двумя электродами, прикрепленными к коже. Однако кожно-гальваническая реакция измеряет электрическое сопротивление , а магнитоэнцефалография (МЭГ) измеряет магнитное поле, индуцированное электрическими токами ( электроэнцефалограмма ) мозга.

С развитием методов дистанционного измерения электрических полей с использованием новых сенсорных технологий электрические биосигналы, такие как ЭЭГ, ^[1]^[2]^[3]^[4] и ЭКГ ^[1]^[2]^[3]^[4]^[5]^[6]^[7] можно измерить без электрического контакта с кожей. Это можно применять, например, для дистанционного мониторинга мозговых волн и сердцебиения пациентов, которых нельзя трогать, в частности пациентов с серьезными ожогами.

Электрические токи и изменения электрического сопротивления тканей также можно измерить на растениях.

Биосигналы могут также относиться к любому неэлектрическому сигналу, который можно отслеживать со стороны биологических существ, например, механическим сигналам (например, механомиограмма или ММГ), акустическим сигналам (например, фонетическим и нефонетическим высказываниям, дыханию), химическим сигналам (например, pH , оксигенация ) и оптические сигналы (например, движения).

Использование в художественном контексте

В последние годы использование биосигналов вызвало интерес среди международного художественного сообщества исполнителей и композиторов, которые используют биосигналы для создания и управления звуком. Исследования и практика в этой области в различных формах насчитывают десятилетия. ^[8]^[9] и в последнее время переживают возрождение благодаря растущей доступности более доступных и менее громоздких технологий. ^[10] Целый выпуск eContact! , опубликованный Канадским электроакустическим сообществом в июле 2012 года, был посвящен этой теме с участием ключевых фигур в этой области. ^[11]

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б «Удаленный монитор сердцебиения превзойдет современные технологии» . Бюллетень Университета Сассекса. 8 февраля 2002 г. Архивировано из оригинала 1 ноября 2018 г. . Проверено 14 июня 2015 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Новый неинвазивный датчик может обнаруживать мозговые волны удаленно» . Университет Сассекса. 24 октября 2002 года . Проверено 14 июня 2015 г.
^ Jump up to: ^а ^б Ти Джей Салливан; С.Р. Дайс; Г. Каувенбергс (ноябрь 2007 г.). Малошумящий бесконтактный датчик ЭЭГ/ЭКГ . Конференция по биомедицинским схемам и системам, 2007 г. (BIOCAS 2007, IEEE). стр. 154–157. дои : 10.1109/BIOCAS.2007.4463332 .
^ Jump up to: ^а ^б Ю М. Чи; Патрик Нг; Эрик Канг; Джозеф Канг; Дженнифер Фанг; Герт Каувенбергс. Беспроводной бесконтактный кардио- и нейронный мониторинг . Труды Wireless Health 2010 (WH'10). стр. 15–23. дои : 10.1145/1921081.1921085 .
^ Си Джей Харланд; Т.Д. Кларк; Р. Дж. Пренс (февраль 2002 г.). «Зонды электрического потенциала – новые направления в дистанционном зондировании тела человека». Измерительная наука и технология . 13 (2): 163 и далее. Бибкод : 2002MeScT..13..163H . дои : 10.1088/0957-0233/13/2/304 . S2CID 250837184 .
^ Си Джей Харланд; Т.Д. Кларк; Н. С. Петерс; М. Дж. Эверитт; П. Б. Стиффелл (2005). «Компактная матрица датчиков электрического потенциала для получения и реконструкции электрокардиограммы в 7 отведениях без контакта электрического заряда с кожей». Физиологическое измерение . 26 (6): 939–950. Бибкод : 2005PhyM...26..939H . дои : 10.1088/0967-3334/26/6/005 . ПМИД 16311443 . S2CID 23237978 .
^ М. Олер; В. Линг; К. Мельхорн; М. Шиллинг (2008). «Многоканальная портативная ЭКГ-система с емкостными датчиками». Физиологическое измерение . 29 (7): 783–793. Бибкод : 2008PhyM...29..783O . дои : 10.1088/0967-3334/29/7/007 . ПМИД 18560053 . S2CID 30803383 .
^ Брауз, Эндрю. « Руководство для молодежи по мозговой музыке: сорок лет аудиозаписи ЭЭГ человека ». Электронный контакт! 14.2 — Практика биотехнологической эффективности / Pratiques de Performance biotechnologique (июль 2012 г.). Монреаль: ЦИК .
^ Ортис, Мигель. « Краткая история искусства, основанного на биосигналах: от биологической обратной связи к биофизическим характеристикам ». Электронный контакт! 14.2 — Практика биотехнологической эффективности / Pratiques de Performance biotechnologique (июль 2012 г.). Монреаль: ЦИК .
^ Лопес, Педро и Джеф Чиппева. « Исполнение биологических тел: открытый разговор с Марко Доннаруммой, Клаудией Роблес и Питером Кирном в Body Controlled # 4 — Bio Interfacing ». Электронный контакт! 14.2 — Практика биотехнологической эффективности / Pratiques de Performance biotechnologique (июль 2012 г.). Монреаль: ЦИК .
^ Электронный контакт! 14.2 — Практика биотехнологической эффективности / Pratiques de Performance biotechnologique (июль 2012 г.). Монреаль: ЦИК .

Библиография

Доннарумма, Марко. « Проприоцепция, усилие и напряжение в «Гипо Хрисосе»: искусство действия для раздраженного тела и X-го чувства ». Электронный контакт! 14.2 — Практика биотехнологической эффективности / Pratiques de Performance biotechnologique (июль 2012 г.). Монреаль: ЦИК .
Танака, Атау. « Использование сигналов электромиограммы (ЭМГ) в музыкальном исполнении: личный обзор двух десятилетий практики ». Электронный контакт! 14.2 — Практика биотехнологической эффективности / Pratiques de Performance biotechnologique (июль 2012 г.). Монреаль: ЦИК .
Наит-Али, Амин, изд. (2009). Расширенная обработка биосигналов . Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg. дои : 10.1007/978-3-540-89506-0 . ISBN 978-3-540-89505-3 .

Внешние ссылки

Приложения

Аппаратное обеспечение

[us-bulletin-2002-1] Jump up to: ^а ^б «Удаленный монитор сердцебиения превзойдет современные технологии» . Бюллетень Университета Сассекса. 8 февраля 2002 г. Архивировано из оригинала 1 ноября 2018 г. . Проверено 14 июня 2015 г.

[sussex-2002-10-24-2] Jump up to: ^а ^б «Новый неинвазивный датчик может обнаруживать мозговые волны удаленно» . Университет Сассекса. 24 октября 2002 года . Проверено 14 июня 2015 г.

[Sullivan-et-al-2007-3] Jump up to: ^а ^б Ти Джей Салливан; С.Р. Дайс; Г. Каувенбергс (ноябрь 2007 г.). Малошумящий бесконтактный датчик ЭЭГ/ЭКГ . Конференция по биомедицинским схемам и системам, 2007 г. (BIOCAS 2007, IEEE). стр. 154–157. дои : 10.1109/BIOCAS.2007.4463332 .

[chi-et-al-2010-4] Jump up to: ^а ^б Ю М. Чи; Патрик Нг; Эрик Канг; Джозеф Канг; Дженнифер Фанг; Герт Каувенбергс. Беспроводной бесконтактный кардио- и нейронный мониторинг . Труды Wireless Health 2010 (WH'10). стр. 15–23. дои : 10.1145/1921081.1921085 .

[5] Си Джей Харланд; Т.Д. Кларк; Р. Дж. Пренс (февраль 2002 г.). «Зонды электрического потенциала – новые направления в дистанционном зондировании тела человека». Измерительная наука и технология . 13 (2): 163 и далее. Бибкод : 2002MeScT..13..163H . дои : 10.1088/0957-0233/13/2/304 . S2CID 250837184 .

[6] Си Джей Харланд; Т.Д. Кларк; Н. С. Петерс; М. Дж. Эверитт; П. Б. Стиффелл (2005). «Компактная матрица датчиков электрического потенциала для получения и реконструкции электрокардиограммы в 7 отведениях без контакта электрического заряда с кожей». Физиологическое измерение . 26 (6): 939–950. Бибкод : 2005PhyM...26..939H . дои : 10.1088/0967-3334/26/6/005 . ПМИД 16311443 . S2CID 23237978 .

[7] М. Олер; В. Линг; К. Мельхорн; М. Шиллинг (2008). «Многоканальная портативная ЭКГ-система с емкостными датчиками». Физиологическое измерение . 29 (7): 783–793. Бибкод : 2008PhyM...29..783O . дои : 10.1088/0967-3334/29/7/007 . ПМИД 18560053 . S2CID 30803383 .

[8] Брауз, Эндрю. « Руководство для молодежи по мозговой музыке: сорок лет аудиозаписи ЭЭГ человека ». Электронный контакт! 14.2 — Практика биотехнологической эффективности / Pratiques de Performance biotechnologique (июль 2012 г.). Монреаль: ЦИК .

[9] Ортис, Мигель. « Краткая история искусства, основанного на биосигналах: от биологической обратной связи к биофизическим характеристикам ». Электронный контакт! 14.2 — Практика биотехнологической эффективности / Pratiques de Performance biotechnologique (июль 2012 г.). Монреаль: ЦИК .

[10] Лопес, Педро и Джеф Чиппева. « Исполнение биологических тел: открытый разговор с Марко Доннаруммой, Клаудией Роблес и Питером Кирном в Body Controlled # 4 — Bio Interfacing ». Электронный контакт! 14.2 — Практика биотехнологической эффективности / Pratiques de Performance biotechnologique (июль 2012 г.). Монреаль: ЦИК .

[11] Электронный контакт! 14.2 — Практика биотехнологической эффективности / Pratiques de Performance biotechnologique (июль 2012 г.). Монреаль: ЦИК .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]