摘要
大脑活动和连接分布在三维空间上并在时间上演变，这对于高时空分辨率的脑动态成像是非常重要的。脑电图（EEG）和脑磁图（MEG）是无创测量方式，测量编码大脑功能的复杂神经活动及其相互作用。电生理源成像（ESI)从EEG和MEG中估计出潜在的脑电源，它提供了高时空分辨率的大尺度脑活动和脑连接成像。电生理源成像和功能磁共振成像的结合可以进一步提高时空分辨率和特异性，这是任何一种技术都无法达到的程度。来自明尼苏达和卡内基梅隆等大学的研究者在Annual Review of Biomedical Engineering发文，其回顾了近三十年来电生理源成像的方法学进展，其未来可发展为一种功能强大的神经成像技术，用于基础神经科学和临床神经科学研究。
关键词：电生理源成像，EEG，MEG，源定位，功能连接，逆问题
EEG和MEG测量到的电场或磁场变化反映的是瞬时神经元电流，因为大脑中的电信号可以认为在准静态条件下处理。近三十年来，基于EEG/MEG的电生理源成像技术取得了巨大的进展，表现在很高的时间分辨率和良好的空间分辨率，使EEG/MEG成为神经科学中应用最广泛的工具之一。本文综述了电生理源成像(electrophysiological source
imaging ,ESI)的原理、技术现状及存在的问题。
图1 脑电和脑磁图的生理基础和生物物理模型的正向/反向问题。
大脑的电活动来源于进入和离开神经元选择性膜的离子。头皮上的EEG/MEG信号代表同步神经元群的潜在激活，这些神经元群编码脑功能或功能障碍。电流偶极子可以用来模拟神经元电流。通过求解麦克斯韦方程得到电势(EEG)和磁场(MEG)这两个正向问题。利用信号处理算法(所谓的逆问题)，可以从头皮EEG/MEG中估计脑活动的电流密度分布。用
