· 生物传感器,肌肉电

神经-肌肉系统最基本的单位是运动单元(Motor Unit),它包括:运动神经元、树突、轴突、以及支配的肌纤维。运动神经元位于脊髓腹角(下角),它接受来自上层的脑信号,并通过轴突延传至外周神经,最终投射至肌纤维。

通俗的说就是,肌纤维受到脊髓神经元的激励,激励信号沿着脊髓下角传入肌纤维细胞,肌纤维通过“神经肌肉接头”与神经元连接。因为人体肌肉少,运动神经元多;因此,有几十至上百个运动神经元连接某一块肌肉。

【神经元放电特性】

因为肌纤维受到运动神经元激励,其输出力的大小和方向取决于神经元的两个特性:

1)被激活的运动单元数量(Recruitment*):运动单元招募是有固定顺序的,即先招募小运动神经元,后招募大运动神经元。

2)放电速率(Rate Coding*):放电率越高,肌肉输出力越大,

【肌电的产生】

多个运动神经元会同时作用一块肌肉。运动神经元的激励信号近似等价于数字信号,被激活的肌纤维产生的信号称为相信号。运动神经元有不同的放电频率,相信号的也有不同峰值特点(单相,双相,三相,多相)。

因此,当肌肉收缩时,多个频率不同的数字信号激励肌纤维产生多重相信号,并包含了内源外源噪声后,就得到了肌电信号。所以说,宏观的肌电信号本质是一个包含噪声的干扰信号

神经-肌肉特性及肌电信号的产生