腦電圖 (EEG) 數據的品質始於可靠的電極接觸。無論您是在進行認知神經科學研究、開發腦機介面 (BCI)，還是在真實環境中研究人類行為，合適的 EEG 電極帽都能提高設置效率、受試者體驗和數據收集的一致性。

當今的研究人員不僅需要可靠的訊號採集，還需要能適應不同研究設計、受試者群體和研究環境的系統。從傳統的實驗室研究到移動式現場研究，EEG 電極帽的選擇會影響數據收集的效率以及研究推廣的難易度。

本指南將說明 EEG 電極帽的工作原理、凝膠型與鹽水型系統之間的差異，以及在選擇基於電極帽的 EEG 解決方案時需要考慮的關鍵因素。

什麼是 EEG 電極帽？

EEG 電極帽是一種可穿戴的帽子，可將電極定位在整個頭皮的標準化位置，以記錄大腦產生的電活動。

大多數 EEG 電極帽遵循國際 10-20 系統，協助研究人員在不同的受試者和研究環節中保持一致的感應器放置。標準化的放置可以提高可重複性，並支持在不同數據集之間進行更可靠的比較。

與單獨放置電極相比，基於電極帽的系統簡化了設置，同時減少了因手動定位感應器而產生的變異性。

EEG 電極帽的工作原理

EEG 測量大腦中神經元群產生的電活動。為了精確捕獲這些訊號，電極必須在整個記錄過程中與頭皮保持可靠的接觸。

EEG 電極帽透過將電極固定在預定位置來協助實現這一點，而導電材料則可降低感應器與頭皮之間的阻抗。

根據系統的不同，導電性是透過使用以下介質建立的：

• 導電凝膠

• 鹽水滋潤的感應器

這兩種方法都支持可靠的 EEG 採集。最佳選擇取決於研究需求、工作流程偏好和受試者考量。

上方：作為 BCI4Kids 計劃的一部分，一名兒童在用腦波創作藝術前戴上了 Emotiv Flex Saline EEG 電極帽。鹽水提供了一種舒適且清理工作極少的解決方案。來源：艾伯塔省兒童醫院基金會

凝膠型與鹽水型 EEG 電極帽

對於大多數研究人員來說，選擇 EEG 電極帽歸結為選擇最能支持研究目標的工作流程。

凝膠型 EEG 電極帽

凝膠型 EEG 電極帽使用導電凝膠在電極與頭皮之間建立穩定的連接。

當低阻抗和傳統的 EEG 採集工作流程是首要考量時，研究人員通常會選擇凝膠型系統。

其優勢包括：

• 電極與頭皮接觸穩定

• 低阻抗記錄

• 非常適合較長期的記錄環節

需要考量的因素包括：

• 設置時間較長

• 需要額外的準備工作

• 記錄環節後的清理

鹽水型 EEG 電極帽

鹽水型 EEG 電極帽使用經鹽水溶液滋潤的感應器，而不是導電凝膠。

這種方法簡化了準備工作，同時保持了可靠的 EEG 採集，使鹽水系統在學術研究、消費神經科學、人因研究和可用性研究中廣受歡迎。

其優勢包括：

• 比起傳統凝膠系統設置速度更快

• 極少需要清理

• 可靠的 EEG 採集

• 能夠在記錄過程中為感應器重新補充水分

無需摘下電極帽即可為感應器補充水分的能力，有助於減少較長研究期間的中斷，並支持高效的受試者工作流程。

Flex Gel 和 Flex Saline

Flex Gel 和 Flex Saline 是無線 EEG 電極帽系統，旨在支持廣泛的研究應用，同時讓研究人員能夠自由地圍繞其特定目標配置研究。

兩款系統均支持多達 32 個 EEG 通道，允許研究人員根據研究需要定位任意多或任意少的感應器。研究人員無需在固定的感應器布局中工作，而是可以量身定制電極放置，以針對特定的大腦區域、實驗範式和研究問題。

由於 Flex 系統支持無線 EEG 採集，研究人員可以在不將受試者綁定在電腦旁的情況下收集數據，從而為在教室、工作場所、零售環境、實驗室和其他真實環境中進行研究擴展了機會。

Flex Gel

Flex Gel 支持高達 32 通道的可配置電極放置，專為偏好傳統凝膠型 EEG 工作流程的研究人員而設計。

集成的重新填充孔允許研究人員在記錄過程中補充導電凝膠，而無需摘下電極帽。這有助於在較長的研究中保持電極接觸和記錄品質，同時將對受試者和數據收集的干擾降到最低。

探索 Flex Gel

Flex Saline

Flex Saline 結合了可配置的電極放置與專為高效設置和清理而設計的鹽水型感應器。

集成的重新填充孔允許研究人員在記錄過程中為感應器重新補充水分，而無需摘下電極帽。這有助於在較長的研究中保持感應器接觸品質，同時支持高效的受試者工作流程。

對於需要運行多個受試者或在傳統實驗室環境之外進行研究的研究團隊，Flex Saline 在記錄品質與操作效率之間提供了有效的平衡。

探索 Flex Saline

為您的受試者選擇合適的電極帽

受試者群體會影響電極帽的選擇、尺寸需求以及整體的研究設計。

Flex 電極帽提供三種尺寸：

• 54 cm

• 56 cm

• 58 cm

多種尺寸選擇可協助研究人員在廣泛的受試者群體中獲得合適的貼合度，保持感應器接觸品質，並支持一致的電極放置。

Flex 在兒童 EEG 數據收集方面也已獲得驗證，證明其適用於發育神經科學、教育研究以及其他兒科研究應用。在 2025 年發表於《Frontiers in Human Neuroscience》的一項研究中，研究人員成功使用 Flex 收集了兒童的 EEG 數據，支持其在不同受試者群體中的應用。

上方：一名研究受試者戴上了 Emotiv Flex Gel 電極帽，以測量虛擬實境 (VR) 模擬中的情緒。可重新填充的凝膠感應器可在延長的記錄環節中提供可靠的數據收集。來源：Kamińska 等 (2021)

如何選擇合適的 EEG 電極帽

明確您的研究目標

最有效的 EEG 系統是與研究目標一致的系統。

在選擇電極帽之前，請考慮：

• 目標大腦區域

• 所需的通道數量

• 記錄環節持續時間

• 研究環境

• 受試者群體

這些因素通常會決定凝膠型或鹽水型工作流程是否為更合適的選擇。

考慮研究將在何處進行

並非所有的 EEG 研究都在受控的實驗室環境中進行。

無線 EEG 系統使在教室、工作場所、公共場所、消費者測試環境和其他真實環境中進行研究成為可能。如果移動性和便攜性非常重要，則在選擇系統時應考慮這些因素。

評估工作流程效率

設置時間、受試者更換頻率和研究後勤都可能對專案時程產生重大影響。

管理大型受試者群或重複測試環節的研究團隊，可能受益於能簡化準備工作並將數據收集期間的中斷降到最低的系統。

優先考慮受試者體驗

受試者的舒適度在成功的 EEG 研究中扮演著重要角色。

貼合良好的電極帽有助於保持穩定的感應器接觸，同時減少與運動相關的僞訊。感到舒適的受試者也更有可能在較長的記錄環節中保持配合。

EEG 電極帽、耳機式和頭帶

EEG 電極帽是獲取大腦數據的一種選擇，但它們並不是唯一可用的產品形態。

對於需要靈活電極放置和可配置通道布局的研究人員，通常會選擇基於電極帽的系統，如 Flex Gel 和 Flex Saline。

對於優先考慮便攜性和快速部署的應用，其他可穿戴設計可能會更合適。

Emotiv Epoc X 是一款 14 通道的無線 EEG 耳機，專為研究、BCI 開發和行動數據收集而設計。

Emotiv Insight 是一款輕量型的 5 通道無線 EEG 頭帶，專為在研究、健康和教育應用中實現快速設置、便攜性和易用性而設計。

在電極帽、耳機或頭帶之間進行選擇，取決於專案目標、所需的通道數量和操作工作流程。例如，在加入 VR 頭戴式裝置等元素時，需要考慮耳機或頭帶的固定感應器放置方式。

EEG 電極帽的常見應用

認知與學術研究

研究人員使用 EEG 電極帽來研究神經科學、心理學和教育中的注意力、記憶力、學習力、決策、工作量及其他認知過程。

腦機介面開發

可配置的電極放置使研究人員和開發人員能夠針對 BCI 應用和實驗範式優化感應器覆蓋範圍。

人因與真實世界研究

無線 EEG 電極帽使研究人員能夠在傳統實驗室環境之外研究行為和認知過程，支持在教室、零售環境和其他自然環境中的調查。

常見問題集

凝膠型和鹽水型 EEG 電極帽有什麼區別？

凝膠型系統使用導電凝膠與頭皮建立接觸，而鹽水型系統則使用鹽水滋潤的感應器。這兩者都支持可靠的 EEG 採集，但鹽水系統通常能減少設置和清理的需求。

感應器可以在較長的記錄環節中重新補充水分嗎？

可以。Flex Gel 和 Flex Saline 都配備了集成的重新填充孔，允許研究人員在不摘下電極帽的情況下補充凝膠或為鹽水感應器重新補充水分。

EEG 電極帽可以用於兒童嗎？

可以。Flex 電極帽提供多種尺寸，且已在兒科 EEG 研究中獲得驗證。

Flex 有哪些電極帽尺寸可供選擇？

Flex 電極帽提供 54 cm、56 cm 和 58 cm 尺寸，協助研究人員在廣泛的受試者群體中獲得合適的貼合度。

我需要多少個 EEG 通道？

通道需求取決於研究的目標。Flex 系統支持多達 32 個通道，允許研究人員根據專案的需求配置電極放置。

為什麼選擇無線 EEG 電極帽？

無線系統允許受試者更自然地移動，並能在傳統有線 EEG 系統可能不切實際的環境中進行數據收集。

來源

艾伯塔省兒童醫院基金會。(2025 年 12 月 22 日)。Everything Possible: Brain-Computer Interface [影片]。YouTube。https://www.youtube.com/watch?v=0sEKJRNg130

Hammond, L., Rowley, D., Tuck, C., Floreani, E. D., Wieler, A., Kim, V. S., Bahari, H., Andersen, J., Kirton, A., & Kinney-Lang, E. (2025)。BCI move：探索兒童 BCI 控制的動力移動。《Frontiers in Human Neuroscience》，19，1456692。https://doi.org/10.3389/fnhum.2025.1456692

Kamińska, D., Smółka, K., & Zwoliński, G. (2021)。虛擬實境環境中透過 EEG 訊號偵測精神壓力。《Electronics》，10(22)，2840。https://doi.org/10.3390/electronics10222840