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研究报告
生命科学仪器2022第20卷/5-6期
基于低高频耦合的经皮神经电刺激睡眠调制效果研究
徐逸轩，周璐，钱志余*
（南京航空航天大学自动化学院，江苏，南京，211016）
摘要：睡眠问题已然成为全世界日益严重的社会问题。目前，普遍用于治疗睡眠问题的药物疗法通常伴随着潜在的成
瘾性和其它副作用。因此，无创脑刺激技术由于其非侵入性、靶点可调节、无成瘾性等诸多优点受到了广泛关注。其
中的经皮神经电刺激(transcutaneouselectricalnervestimulation,TENS)技术已被证明有一定的神经调制效果，可用于缓
解各类疼痛，提高睡眠质量。但是，TENS的睡眠调节机制和评估指标尚不明确。本研究通过高低频信号叠加，耦合出
四种TENS模式对颈部区域神经进行刺激，探究其辅助睡眠的效果。在刺激前后采集被试的脑电（electroencephalogram,
EEG）信号，并进行处理分析，采用时频域联合分析、重心频率（gravityfrequency,GF）等指标综合评估TENS效果。研
究结果表明，刺激前后的重心频率存在显著性差异（p0.05）。每种模式刺激后，delta功率增加幅度均为最高。delta功
率增强区域集中在额叶及枕叶。因此，四种模式对睡眠可能均有一定促进作用，而模式一与模式四两种模式的睡眠辅助
效果最为显著。同时，本研究为确定TENS刺激模式与靶点、量化评估TENS效果提供了新的思路。
关键词：睡眠辅助，TENS，EEG
中图分类号：文献标识码：ADOI:
Studyontheeffectofsleepmodulationbytranscutaneouselectrical
nervestimulationbasedonlow-highfrequencycoupling
XUYixuan,ZHOULu,QIANZhiyu*
(CollegeofAutomationengineering,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing,Jiangsu,
211106,China)
Abstract:Sleepproblemshavebecomeasocialproblemworldwide.Currently,drugtherapiescommonlyusedtotreatsleep
theTENSeffect.
Keywords:Sleepassistance,TENS,EEG
基金项目：国家自然科学基金重大科研仪器研制项目，国家自然科学基金。
通讯作者：钱志余，男，南京航空航天大学自动化学院，教授、博导，研究方向：生物医学光子学、生物医学仪器、脑功能与认知研究、肿瘤
的诊断与治疗。
作者简介：徐逸轩，男，硕士研究生，研究方向：基于电刺激的脑神经调控。
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研究报告
生命科学仪器2022第20卷/5-6期
0引言频率较低。传统TENS是最普遍的TENS方法，通
过表面电极对神经施加电流，使被试产生强烈的
睡眠是一种自然的无意识状态，对于体内平
感觉，同时不会因电
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