【摘 要】
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本文的研究目的是探索简单肢体想象动作与复合肢体想象动作诱发脑电模式间的差异性,以及探讨多类想象动作诱发脑电特性的可分性.十名健康被试参与了实验,包括三类简单肢
【机 构】
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天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津 300072
【出 处】
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2014年上海市研究生学术论坛:生物医疗仪器
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本文的研究目的是探索简单肢体想象动作与复合肢体想象动作诱发脑电模式间的差异性,以及探讨多类想象动作诱发脑电特性的可分性.十名健康被试参与了实验,包括三类简单肢体想象动作(左手动作,右手动作,双脚动作),三类复合肢体想象动作(双手协同动作,左手与对侧下肢协同动作,右手与对侧下肢协同动作)和静息态.在alpha和beta频段内,左/右手与对侧下肢协同想象动作下的节律振荡能够影响更多的频率成分并产生具有更宽频带的事件相关去同步(ERD)现象.并且,左/右手与对侧下肢协同想象动作的功率谱熵要显著高于简单肢体想象动作.Alpha和beta频段内ERD的空间分布表明,双手协同想象动作能够同时诱发左右半球手部运动功能区的激活,而左/右手与对侧下肢协同想象动作则激活了初级运动区周围的大量区域.基于Beta节律振荡的源定位分析表明,不同肢体动作的协同想象导致了相应的肢体运动区内脑电源的同步激活.与此同时,相比于简单肢体想象动作,复合肢体想象动作下的功能脑网络更加复杂,在更大脑区范围内呈现出更多的有效连接.三种改进的多类共空间模式算法(multi-CSP、multi-GECSP、multi-sTRCSP)用于特征提取,并采用支持向量机实现七类任务模式的分类识别.分类结果表明,multi-sTRCSP要优于其余两种共空间模式算法,最高正确率可达84％,均值为70％.总而言之,本文结果表明简单肢体想象动作和复合肢体想象动作诱发脑电模式之间存在显著差异,并且复合肢体想象动作范式可被用于构建多模态的基于想象动作的脑-机接口系统,为想象动作型脑-机接口指令集的有效拓展,以及肢体运动功能障碍患者的康复提供支持和帮助.
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