现如今,随着社会现代化发展及生活节奏的加快,抑郁症的患病人数以及蔓延速度均显著增加。针对抑郁人群的病状表现,本文提出了一种基于脑电信号的音乐反馈情绪调节方法。该方法利用特定的音乐刺激调节机体内抑制类激素的分泌,降低负向情感对机体内环境的影响,维持机体内稳态。基于上述方法,本文还设计并研发了一套基于脑电信号的音乐反馈抑郁情绪调节系统。该系统采用一种体积较小、操作简单的三导脑电采集设备作为抑郁症患者生物信息的采集设备,并且采用音乐作为生物信息反馈疗法中的反馈手段,辅助调节抑郁症患者的情绪状态。同时,本文还设计了针对抑郁症患者的音乐反馈实验。在实验过程中,我们确定了抑郁症患者在特定情感状态下的反馈音乐片段,并通过对实验数据的分析,验证了情绪调节方法及音乐反馈系统的有效性。本文主要的研究内容及成果如下:(1)本文针对抑郁症患者情绪状态的表现,提出了一种基于脑电信号的音乐反馈情绪调节方法。该方法采用脑电图作为抑郁症患者的情绪监控信号,并将这种生物信号转化为抑郁症患者可以理解的音乐信号,使其可以通过反馈音乐明确自身的生理心理状态并实现情绪的自调节。其中,音乐对抑郁症患者情绪状态调节的作用机理为:当受到应激刺激时,抑郁症患者的糖皮质激素水平会循环升高,并引起前额叶、下丘脑和海马体等边缘脑结构神经元的凋亡;当抑郁症患者受到音乐刺激时,副交感神经将会释放乙酰胆碱等抑制类激素,从而降低血液中各类激素的水平,维持内环境的稳态。这为后文中设计的音乐反馈系统采用音乐活动作为抑郁情绪的调节方式提供了理论基础。(2)基于上述方法,本文针对抑郁症患者的脑电时序特征,设计了一种用于实时监测并调节抑郁症患者情绪状态的音乐反馈系统。本文选择前额左、前额右以及前额正中位(Fp1、Fp2、Fpz)作为脑电信号的采集电位。为确保反馈音乐的有效性以及反馈信息的时效性,本文设计每次采集的脑电数据及对应的反馈音乐的时长为3s。将预处理后的脑电数据做分频处理,并利用处理后的脑电数据转化为反馈音乐,实现音乐反馈情绪调节。为此,本文设计了一种将脑电信号转化为音乐的方法,其中包括脑电分割、整合两种算法。其目的是确保脑电信号转化的反馈音乐以及这种创造音乐的过程能够有效地调节抑郁症患者的情绪状态。此外,本文还设计了两种反馈训练方式,即呼吸训练和音乐训练。根据抑郁症患者病情的不同,本文尝试了两种训练方法的多种组合形式,并选择了一种适用于大多数轻度抑郁人群的反馈训练过程,以提高抑郁症患者对情绪状态的认知和调节能力。(3)本文设计并完成了针对于抑郁症患者的音乐反馈实验,而且对实验结果进行了分析,验证了音乐反馈情绪调节方法以及音乐反馈系统对抑郁人群情绪调节的有效性。在针对抑郁症患者的音乐反馈实验的设计中,我们将一个实验分为两个子实验,即针对于抑郁人群的脑电转化音乐实验和音乐反馈调节实验。设计脑电转化音乐实验的目的是:通过脑电数据分割、整合算法,找出对应正性、负性、中性情感的脑电信号字符序列,并将这些字符序列转化为带有正性情感的古典音乐片段,使之能够有效地调节抑郁症患者的情绪状态。根据脑电转化音乐实验中得到的音乐片段,我们在音乐反馈调节实验中设计了一种科学有效的反馈训练方案,并对受试者的实验结果进行了分析,验证了情绪调节方法及音乐反馈系统的有效性。其中,评价因素包括:实验过程中,用于刺激积极态、消极态、正常态情绪的反馈音乐片段出现的次数;以及每次实验前,受试者填写的量表。通过对12名研究生长达6周的随访实验,我们发现,在接受反馈训练的反馈训练组中,用于刺激消极态情绪的音乐片段越来越少,用于刺激积极态情绪的音乐片段越来越多,并且反馈训练组的三种量表的评分也有显著的下降。其中,症状自评量(Symptom check list 90,SCL-90)评分下降45.22%,抑郁自评量表(Self-rating depression scale,SDS)评分下降33.85%,病人健康问卷抑郁自评量表(Patient health questionnaire,PHQ-9)评分下降64.84%。