面向神经多样性人群的脑电图信号采集框架：以海豚辅助治疗为例

摘要

本文介绍了一种在神经多样性儿童参与海豚辅助治疗（DAT）前后及期间，采集和记录脑电图（EEG）信号的实验方案。

摘要

本方案详细说明了在神经多样性儿童参与海豚辅助治疗（DAT）之前、期间和之后，获取和记录脑电图（EEG）信号的关键步骤。其主要目标是提供一致且可靠的数据，以便准确评估治疗过程中各个阶段的大脑活动情况。该方案建立了清晰的框架，用于比较所获得的EEG信号，确保每次记录均符合有效分析与解释所需的标准。为此，采用了一种综合方法，结合电子工具和数学方法（如功率谱分析），以识别干预过程中儿童大脑活动的变化。此外，该方案确保了研究结果的可重复性，有利于相关治疗研究的科学有效性与一致性。通过标准化数据采集，本方案旨在优化治疗效果，并为比较不同研究中DAT对儿童神经多样性影响提供坚实基础。同时，它还为未来研究提供了可靠的系统，有助于客观解读治疗效应并改进干预措施。

引言

不同人类群体之间的文化差异在很大程度上取决于他们的认知能力。虽然一些个体能够适应这些文化规范，但另一些个体则常常面临边缘化。因此，这些个体参与促进其融入人类社会的活动显得尤为重要¹。

患有神经发育障碍的儿童，例如注意缺陷多动障碍（ADHD）或自闭症谱系障碍（ASD），通常需要结合物理治疗和替代疗法，以实现全面且有效的康复^2,3。值得注意的是，除了传统疗法外，还发展出多种替代疗法，以整体性地应对患者的身体、情绪和精神层面问题。这些疗法旨在补充传统治疗方法，促进更全面的康复^2,4。在医疗专业人员建议下，这些疗法可作为传统医学的重要补充手段³。

一种因在缓解疼痛和改善残疾儿童学习技能方面取得进展而日益受到公众关注的替代疗法是海豚辅助治疗（Dolphin-Assisted Therapy, DAT）⁵。该疗法利用人类与海豚（通常是怀孕或哺乳期的宽吻海豚）在水生环境中的互动，以提高不同能力儿童的生活质量。

目前，海豚辅助治疗（DAT）尚无完全标准化的方法，因为在应用于患者、治疗师和/或专业人员的过程、治疗时长与频率，以及用于实现治疗效果的海豚种类及其训练方式上均存在差异^6,7,8。根据Jette等人⁹的观点，这些疗法的标准化有助于科研数据的收集，因为一致的数据采集方式能够支持开展比较研究，并推动新的循证治疗策略的建立。

在DAT中缺乏标准化的数据采集系统，使得其效果的客观评估变得复杂，限制了不同研究之间结果的可比性。尽管DAT的使用日益普及，但用于监测患者变化的方法学框架因机构和研究团队而异，导致结果不一致甚至相互矛盾^10,11。

这种变异性已引起科学界的关注，因为在评估患者认知、情绪或行为改善方面的治疗效果时，尚无可靠的参数来衡量其疗效¹²。缺乏统一标准也影响了严格研究方案的制定，可能导致对不同DAT研究中获得的结果产生有偏倚的解释。

脑电图（EEG）信号采集过程中的差异，例如电极放置、设备校准和环境条件，可能引入结果的不一致性，从而增加治疗效应解释及跨研究比较的复杂性^13,14。因此，有必要在这些治疗中对EEG信号的数据采集过程进行标准化，以获得更准确、可靠的数据，进而有助于优化治疗实践，并为数字音频治疗（DAT）的有效性提供坚实的证据。

标准化的实验方案有助于提高研究的透明度。当采用统一的方法时，数据和操作流程可以更公开、更有效地共享，从而使其他研究人员能够验证和确认实验结果。这一点在新兴或尚未充分探索的研究领域尤为重要，因为在这些领域中，研究人员在很大程度上依赖于对先前研究的重复和验证，以推动对该学科的理解¹⁵。

一种标准化的数据采集系统，特别是基于脑电图等神经生理学工具的系统，可为注意力缺陷多动障碍（DAT）对神经多样性患者脑活动的影响提供更准确的数据。尽管脑电图（EEG）是一种研究脑活动的非侵入性且广泛应用的方法，但其在监测替代疗法中的应用仍不一致，影响了所获得数据的可靠性和有效性¹⁶。

替代疗法（如DAT）为研究人员提供了通过分析脑电图（EEG）等脑信号，结合数学方法和人工智能工具，评估各种干预措施的有效性和效率的机会。

因此，本研究描述了一项拟议的测试方案，旨在评估在墨西哥针对被诊断患有神经发育障碍儿童的治疗效果，该方案结合了海豚辅助治疗（DAT）。该方案由Delfiniti México（专注于人与海豚互动的机构）合作精心制定，不仅关注游泳活动，还注重海豚介导的治疗干预。

方案

注意：本研究采用的方法已获得墨西哥国立理工学院伦理委员会的批准，符合编号为 D/1477/2020 的保密承诺书要求。该文件认可了样本采集方法以及研究团队对宽吻海豚所采取的伦理保护措施。研究确保了参与者数据的合理使用，并已获得其同意将数据用于实验。在采集样本和连接设备之前，研究人员已向参与者详细解释了整个流程，参与者可自由选择是否退出研究。同意参与的人员均签署了书面知情同意书。此外，研究人员已向参与者说明了将要进行的测试内容，但部分人员在进入水池与鲸豚接触前，未能完全理解相关操作流程。

注意：本方案概述了在神经多样性儿童参与海豚辅助治疗（DAT）前后及期间，采集和记录脑电图（EEG）信号的详细步骤。本方案分为八个阶段。

1. 患者知情同意

1. 与家长初次面谈并获取知情同意
   1. 与参与儿童的父母或监护人安排会面。该会面应在墨西哥伊克萨帕的Delfiniti海豚馆当面进行。
   2. 开展详细访谈，收集有关儿童神经多样性状况、病史、行为模式以及既往治疗经历的相关信息。
   3. 说明脑电图（EEG）数据采集与记录的目的、所涉及的操作流程，以及潜在的益处和风险。确保父母或监护人充分理解，并签署知情同意书。确保该同意书符合伦理标准和机构指南。
2. 与海豚馆工作人员协作：组织与海豚馆治疗团队的会议，包括训练师、治疗师以及相关行政人员。确保会议涵盖研究目标及每位团队成员的职责。
   注：此阶段旨在为父母和海豚馆团队做好脑电信号采集与记录的准备，确保各方充分理解、协调配合，并在遵守伦理与技术标准的前提下，为儿童治疗期间提供适宜的环境。

2. 环境准备

1. 设备准备
   1. 在每次治疗开始前，于靠近海豚馆的安静区域设置脑电图（EEG）设备（表1），确保环境无干扰。检查所有设备是否正常工作，并备有备用部件。
   2. 根据制造商的规格校准EEG设备，以确保数据的准确性和可靠性（表2，信号不良部分）。
      注意：此阶段确保在适宜的环境中正确安装和校准设备，以便采集和记录EEG信号，保证设备在海豚辅助治疗（DAT）前、中、后均能正常运行并准确捕获数据。

水听器	采样率 96000 sps
	水听器灵敏度 8103 25.41e-6; V/Pa
	电荷转换器灵敏度 2647A 0.001 V/pC
ThinkGear ASIC 模块 1 (TGAM1)	采样频率 512 sps
	蓝牙 V3.0
Logitech C920	采样频率 18 sps
笔记本电脑 Windows11	型号：Machenike T58-V
	CPU：i7-10870H (2.2GHz-5GHz/ 8核)
	GPU：NVIDIA Geforce RTX3060 笔记本 GPU 双通道，最高支持 32G
	存储：M.2 PCIE. 2.5" HDD
	屏幕：144Hz 15.6 英寸 FHD

表1：海豚辅助治疗（DAT）监测所需材料。 本表列出了在海豚辅助治疗前、治疗中和治疗后进行脑电（EEG）信号采集与记录所必需的设备。

设备校准
信号质量差	脑电图（EEG）信号可捕获大脑皮层中激活神经元产生的电流，这些信号可由脑电系统检测到。这些系统作为脑机接口（BCI）运行，使用根据国际10-20定位系统放置的表面电极。ThinkGear TGAM1 是一种非侵入式脑机接口，能够记录和分析神经信号，精度可达98%。实现该精度需确保数据完整性，排除“信号质量差值”（Poor Quality Value）标志或指示为零的样本。
	传感器监测的脑波活动特征通过指定的标志值进行量化：信号平坦度（25）、信号过强（26）、功率比（27）和离头检测（29）。这些标志可能同时出现；例如，信号质量次优时标志值为51，表示同时不符合平坦度和过强标准。标志值经过精心选择，以确保每种可能的组合具有唯一性。此外，标志值200表示传感器已连续四秒记录到离头状态。
	时间序列的原始（RAW）信号采样频率为512 Hz，可采集最高达256 Hz的信号，从而能够将信号分离为基本的脑波频段或节律，并通过60 Hz陷波滤波器（即带阻滤波器）消除来自交流电源线的电磁干扰所引起的60 Hz频率。
蓝牙连接	要将TGAM1传感器通过蓝牙连接至PC，首先确保传感器已开启且PC的蓝牙功能已启用。在PC的蓝牙设置中搜索设备，选择TGAM1传感器并输入配对码（通常为“0000”或“1234”）完成配对。配对成功后，打开将使用该传感器的应用程序，将其选为输入设备，并在需要时配置正确的COM端口。通过在应用程序中验证数据传输来测试连接，若出现问题，可通过检查距离、重启设备或更新驱动程序等方式进行排查。

表2：设备校准。 本表详细描述了所用设备各组件的校准情况。

3. 前DAT刺激

1. 儿童准备
   1. 以友好且无威胁的方式向儿童介绍脑电图（EEG）采集设备。花时间确保儿童感到舒适，可使用玩具、图片或儿童熟悉的安抚物品等方法减轻其焦虑情绪。
   2. 使用适合儿童年龄的语言和视觉辅助工具，向其解释脑电图采集与记录过程。演示脑电传感器的工作方式，并在儿童愿意的情况下，允许其触摸和探索设备。
2. 脑电信号的采集与记录
   1. 根据儿童的偏好和舒适度，将其舒适地安置在椅子上或垫子上。随后通过PC终端确认蓝牙连接是否稳定。确保其坐姿便于接触头皮，以便放置脑电采集与记录传感器（参见表2中的蓝牙连接部分）。
   2. 轻柔而小心地将脑电采集与记录传感器放置于儿童头部，具体位置为FP1点（图1），确保贴合但不压迫，并正确连接电极。使用适合儿童尺寸的绑带，并根据需要进行调整以确保稳固佩戴，如图2所示。
   3. 在传感器正确放置且电极位置适当后（图3），将脑电采集系统的采样率设置为512 Hz（每秒采样数）。该采样率足以准确记录高达256 Hz的神经活动（根据奈奎斯特采样定理），覆盖所有临床相关的脑电频率波段（0.5–100 Hz）。使用上述参数采集1分钟的参考脑电信号作为对照，以获得稳定的基线，用于与治疗后的信号进行比较。
      注意：在脑电研究中，通常使用30秒的时间窗进行分析，例如在睡眠研究中，将数据分割为该时长的片段以分类睡眠阶段并识别重复的脑活动周期^17,18,19。然而，这种方法在某些情况下可能存在局限性，例如在监测危重患者时，短暂事件（如癫痫发作）可能被遗漏。因此，时间窗的长度应根据具体分析需求进行调整。在本研究中，采用更长的时间窗以更好地捕捉与干预相关的脑活动：治疗前1分钟、治疗中5分钟、治疗后1分钟。该方法有助于识别与治疗相关的长期动态模式和短期变化，从而更全面地了解干预所诱发的神经活动，并为治疗效果提供更准确的推断依据。
   4. 立即将采集和记录的脑电信号数据备份至安全存储设备。进行初步分析以验证数据的质量与完整性，确认TGAM1传感器的“信号质量差”标志值低于51，参见表2中的信号质量差部分。
   5. 在脑电信号采集与记录过程中，持续监测儿童是否出现任何不适或痛苦迹象。必要时给予安抚并安排休息。通过平静交谈或引导其参与喜爱的活动，保持儿童放松状态。
      注意：本步骤旨在确保在进行DAT（数字辅助治疗）前，脑电信号的采集与记录过程顺利且有效，从而获取有价值的数据，以增进对DAT的理解并提升其疗效。

图1： 颅外电极放置的国际10-20系统。传感器必须与FP1点接触²³。 请点击此处查看此图的放大版本。

图 2：脑电图设备的使用。 本图展示了正确放置脑电图设备的方法。请点击此处查看此图的放大版本。

图 3：DAT 治疗前脑电图信号的采集与记录。 本图展示了治疗开始前采集脑电图信号的过程。 请点击此处查看该图的放大版本。

4. DAT 刺激

1. 脑电图设备设置
   1. 确保包含脑电信号采集与记录装置的帽套已正确佩戴在儿童头部。检查电极是否与头皮良好接触，必要时擦拭前额，如图1所示。
   2. 确认无线连接稳定，数据传输正常，因使用的是蓝牙脑电信号采集与记录设备，具体参见表2中的蓝牙连接部分。
2. 进入水中并开始初始数据采集
   1. 在海豚馆工作人员的监督下协助儿童进入水中。确保儿童感到舒适，且脑电设备具备防水功能并牢固固定。
   2. 确保脑电信号采集与记录设备已做好防水处理并牢固固定。
   3. 在儿童入水并开始与海豚互动时，采集并记录参考脑电信号数据。
3. 海豚辅助治疗过程中
   1. 在儿童与海豚互动期间，持续监测脑电信号的采集与记录过程，持续5分钟（不间断）（图4）。确保设备佩戴合适，且儿童保持放松状态。
      注意：请查阅步骤3.2.3中的书面记录。
   2. 确保有工作人员详细记录儿童的行为表现、与海豚的互动情况，以及脑电信号采集与记录期间出现的任何显著变化。

图 4：在 DAT 期间获取和记录 EEG 信号。 本图展示了在治疗期间获取 EEG 信号的过程。 请点击此处查看此图的放大版本。

4. 治疗后数据管理：
   1. 立即将采集和记录的脑电图信号数据备份至安全的存储设备。
      注意：将获得一个纯文本文件（.txt）。
   2. 协助患者离开水中。
      注意：该阶段旨在确保在水中治疗（DAT）期间脑电信号的采集与记录过程平稳且有效，提供有价值的数据以增进对该治疗方法的理解和疗效评估。这些数据可用于持续优化DAT流程，从而帮助识别海豚针对特定病情患者是否存在特殊行为，甚至在治疗过程中识别出患者身体哪些部位受到刺激，并观察这些刺激如何引发其行为变化，进而影响患者的脑部活动。

5. DAT 刺激后

1. 治疗后的儿童准备
   1. 帮助儿童从治疗区域转移到一个舒适且干燥的空间。
   2. 以适合儿童年龄的方式向其解释，脑电（EEG）信号的采集和记录还将持续一小段时间。
2. 检查脑电（EEG）采集与记录设备及其重新校准情况。确保治疗结束后，脑电采集与记录设备仍处于原位并正常运行。
3. 治疗后初期数据采集：
   1. 在儿童离开水面后立即采集、记录并保存1分钟的参考脑电信号数据（图5）。
      注意：请回顾步骤3.2.3中的书面记录。
   2. 让儿童在舒适的环境中放松。

图 5：DAT 治疗后脑电图信号的采集与记录。 本图展示了治疗后采集脑电图信号的过程。请点击此处查看该图的放大版本。

4. 治疗后的结构化活动：
   1. 让儿童参与低刺激性的活动，例如聆听轻柔的音乐。
   2. 持续监测脑电（EEG）信号的采集与记录，以1分钟为时间段进行分段分析，确保数据稳定性，同时尽量减少受试者的疲劳。
5. 治疗后的数据管理：立即将采集和记录的脑电信号数据备份至安全的存储设备。
   注意：此步骤可确保在DAT之后，脑电信号的采集与记录过程能够顺利且有效地继续进行。

6. 采集脑电图数据

1. 数据分析与报告撰写
   注意：脑电原始数据的处理通过用户界面进行控制，以促进对感知-动作循环的直观理解，如图6所示。
   1. 启动脑电信号采集的集成开发环境（IDE），并加载系统。
   2. 打开专为脑电处理设计的集成开发环境（IDE）（图7）。
      注意：系统将显示计算机上的可用资源，包括连接的设备，如网络摄像头和脑电采集硬件。

图6：脑电图处理。 原始脑电图数据的处理由用户界面控制，以促进对感知-动作循环的直观理解。请点击此处查看此图的放大版本。

图7：用于EEG信号的集成开发环境（IDE）。 系统将显示计算机上的可用资源，包括已连接的设备，如网络摄像头和EEG信号采集硬件。 请点击此处查看该图的放大版本。

2. 访问系统配置窗口：
   1. 在集成开发环境（IDE）中进入系统配置窗口（图8）。
   2. 选择用于采样的EEG设备并配置其设置（采样率 = 512 sps，记录通道 = Fp1）。
   3. 保存配置，以确保各次实验之间的一致性。

图8：系统配置窗口。 显示系统配置窗口，用于设置和自定义设备。 请点击此处查看此图的放大版本。

3. 输入患者信息。
   1. 使用患者信息窗口（图9）输入以下详细信息：患者姓名和诊断结果、实验持续时间（分钟）、数据采集相对于DAT过程的情境（例如，之前、期间或之后）。
   2. 确认输入内容以继续下一步。

图9：患者信息窗口。显示用于输入姓名、诊断结果和实验参数等关键信息的患者信息窗口。请点击此处查看该图的放大版本。

4. 开始数据采样：
   1. 在主界面中，通过启动脑电图（EEG）采样部分来开始数据采集。
   2. 点击 采集样本 按钮（图10）以开始数据捕获。
      注意：在数据采集过程中，采集样本 按钮将被禁用，以防止在从已配置设备收集数据期间发生额外操作。
   3. 当过程完成后，将显示一条提示 已完成 的消息（图11）。完成后，系统将创建一个文件夹，其中包含摄像头图像以及记录脑电图和水听器结果的文本文件。
      注意：该文件夹包含患者数据、采集日期、采集时间，以及当天是否使用相同配置进行了其他采集的信息。

图10：开始数据采样。 本图显示通过启动脑电图（EEG）采样部分来开始数据采集。 请点击此处查看此图的放大版本。

图11：患者样本采集完成示意图。该图显示软件已完成对患者样本采集的过程。请点击此处查看该图的放大版本。

7. 分析脑电图数据

1. 进入数据分析窗口，如图11所示（以红色标出）。接着，在主用户界面（UI）的分析部分（以红色标出），选择实验期间采集的EEG信号进行处理（图12）。

图 12：数据分析窗口。 本图展示了主界面中的分析部分。 请点击此处查看此图的放大版本。

2. 应用信号处理技术（IDE 支持多种分析 EEG 数据的方法）。通过实现公式 1-5 中定义的计算流程来应用信号处理技术。
   1. 原始 EEG 信号可视化：检查以微伏为单位记录的信号，以验证其完整性和质量。
   2. FFT 周期图：执行快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform, FFT），以分析 EEG 信号的频率成分。
      1. 为使用快速傅里叶变换（FFT）将 EEG 信号分解为其频率成分，请应用以下数学过程。在时域中表示为 x(t) 的 EEG 信号，通过公式 (1) 转换为其频域表示 X(f)^20,21,22
         (1)
      2. 对于离散信号（如以特定采样率采集的 EEG 信号），使用离散傅里叶变换（DFT），其计算公式如下 (2)^20,21,22
         (2)
         其中，N 为采样点数，x[n] 为离散信号，k 对应频率区间。
      3. 步骤包括：首先从 .txt 文件中加载原始 EEG 信号（时间序列电压值），然后应用 FFT 算法（公式 2）将信号转换到频域，最后绘制功率谱密度（PSD）或周期图以可视化频率成分。通过识别频谱中对应于主要脑波频率（例如 delta、theta、alpha）的峰值来解释输出结果。
   3. 谱图分析：生成谱图以检查信号频率成分随时间的变化情况。
      1. 预处理：将 EEG 信号 x(t) 分割为具有重叠的时间窗（例如，1 秒时间窗，重叠 50%），以捕捉随时间变化的频率特征。根据公式 (3)，将每个时间窗乘以汉明窗 w(t)，以最小化频谱泄漏^20,21,22。
         (3)
      2. 傅里叶变换：对每个加窗后的信号段应用 FFT，将时域信号转换为频域信号，得到复数值频谱，如公式 (4) 所示^20,21,22
         (4)
         注：X(f) 表示频率成分，N 为该段中的采样点数，f 为频率。
      3. 谱图生成：计算 X(f) 的平方幅值，以获得每个时间段的功率谱密度（PSD），如公式 (5) 所示^20,21,22：
         (5)
         注：结果以谱图形式绘制，其中横轴表示时间，纵轴表示频率，颜色强度表示各频率成分的功率。
      4. 选择 EEG 或 Hydrophone 选项并加载数据，如 图 13 中红色高亮框所示。
      5. 带通滤波：应用带通滤波器以分离特定频率范围，例如低 beta 和低 gamma 频段，这些频段与感知-动作循环相关。
   4. FFT 直方图：识别 EEG 分析中关键的频率波段，如 delta（0.5–4 Hz）、theta（4–8 Hz）、alpha（8–13 Hz）、beta（13–30 Hz）和 gamma（>30 Hz）。

图 13：脑电图（EEG）处理结果。 系统生成的输出结果，显示原始数据和处理后的脑电信号（A）、通过快速傅里叶变换（FFT）周期图进行的信号处理（B）、时频谱图（C）以及带通滤波后的时频谱图（D）。请点击此处查看该图的放大版本。

3. 查看并解读结果。
   1. 按以下方式检查处理后的输出结果（FFT 功率谱图/时频图）。
      1. 功率谱图：利用功率谱密度（PSD）图（公式 5）识别主要频率峰值（例如，α波：8–13 Hz）。超出基线噪声的峰值提示具有生理意义的振荡活动。
      2. 时频图：通过解读颜色强度梯度（横轴为时间 [s]，纵轴为频率 [Hz]），分析时间-频率功率动态（例如，在动作-知觉任务期间出现的β/γ波爆发）。将功率变化（例如，低频β波抑制）与任务时段相关联。
   2. 通过将频谱模式（例如，θ/δ比值）与患者元数据（例如，临床状况、任务表现）进行交叉比对，并在时频图上标注事件（例如，刺激开始），以将神经活动与实验时间线对齐，从而对研究结果进行背景化解释。
4. 导出并保存结果。
   1. 以结构化格式存储功率谱密度值（频率 × 功率）以及时频图数组（时间 × 频率 × 功率）。
   2. 使用界面选项导出：选择兼容 MATLAB 的格式（例如，图像采用 TIFF 格式，原始 PSD 值采用 ASCII 格式）。对于时频图，导出文件中需保留时间-频率分辨率。

8. 结果的交流

1. 整理研究结果的详细报告。
   1. 报告结构应包括：
      1. 频谱分析：列出主要频率波段（例如，10 Hz ± 1.5 Hz 处的峰值α功率）及其统计学意义（例如，经多重比较校正后 p < 0.05）。
      2. 时频动态：突出显示显著的频谱图模式（例如，在运动执行期间伽马波段 [30–45 Hz] 功率升高），并标注与任务事件同步的时间戳。
      3. 临床/实验相关性：对观察结果进行注释。
      4. 可视化辅助材料：嵌入关键图表（如功率谱密度图、频谱图），并配有标准化标签（例如，“功率 (µV²/Hz)”）和说明文字，注明参数设置（例如，“汉明窗：1 秒，50% 重叠”）。
      5. 数据补充：附上已处理的数据文件（例如，每位受试者的频带功率值的 .csv 表格），以确保可重复性。
2. 反馈与收尾。
   1. 利益相关方审阅：将报告初稿发送给合作方，以核实方法学的一致性（例如，确认快速傅里叶变换参数与预先注册的实验方案一致）以及解释的准确性（例如，根据原始信号轨迹验证θ-γ耦合的结论）。
   2. 定稿：根据反馈意见进行迭代修改，并将所有产出（原始/处理后的数据、脚本、报告）归档至结构化数据库中。
      注：组织一次与海豚馆工作人员的会议，总结治疗后数据采集阶段的情况。所得结果可供海豚馆工作人员与家长分享。在此阶段，采集并记录的脑电图（EEG）数据将被分析和表征，形成详细报告，并向家长提供有关结果的反馈。

结果

本研究描述了通过集成开发环境（IDE）中的模拟用户界面获取和分析脑电图（EEG）信号的过程，并结合应用标准化的数据采集方法。该方法提供了一个参考框架，有助于不同研究之间的结果比较，并确保实验的可重复性，使其他研究人员能够在不同情境下重复实验步骤并获得一致的结果。

图7 展示了集成开发环境（IDE）的概览。加载后，系统会显示计算机上可用的资源，并指明可连接的网络摄像头数量。

本研究仅针对脑电图时间序列进行，但在对患者开展实验时，该界面可接收全部四种信号。IDE 提供的部分测试结果如图所示（图13），包括原始脑电信号（单位：µV）（图13A）、通过FFT周期图...

讨论

海豚辅助治疗（Dolphin-assisted Therapy, DAT）作为一种针对自闭症及发育障碍个体的治疗方式而出现^24,25。DAT 为参与者提供了丰富生活、新颖独特的体验，在引人入胜的环境中激发其兴趣并促进感官参与^25,26。然而，目前对 DAT 疗效的评估存在若干局限性，影响了其结果的解释，其中包括缺乏严谨的实验设计以及确凿的数据支持；许多研究依赖于轶事证据和病例报告，而非来自大规模、对照临床试验的确切数据^12,25,27。因此，Marino 与 Lilienfeld（2021）²⁴ 呼吁应更广泛地开展基于研究的探索，以充分挖掘并最大化人与动物互动干预的潜在益处...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
电荷转换器	Hottinger Brüel & Kjær		灵敏度 2647A 0.001 V/pC 采样频率 512 sps
水听器	Hottinger Brüel & Kjær	8103	采样率 96000 sps 灵敏度 8103 25.41e-6 V/Pa
Windows11 笔记本电脑	Machenike	Machenike T58-V	CPU：i7-10870H (2.2GHz-5GHz/ 8核) GPU：NVIDIA Geforce RTX3060 笔记本电脑 GPU 双通道，最高支持 32G 存储：M.2 PCIE. 2.5" HDD 屏幕：144Hz 15.6 英寸 FHD
ThinkGear ASIC 模块 1	NeuroSky	TGAM1	蓝牙 V3.0
网络摄像头	Logitech	C920	采样频率 18 sps