基于EEG的工作記憶功能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與分析.pdf

1、工作記憶（WM）是一種相對較短時間范圍內(nèi)的記憶形式，能夠讓大腦同時處理多種信息。它是位于知覺、記憶與計(jì)劃交界面上的重要系統(tǒng)，在學(xué)習(xí)、運(yùn)算、推理、語言理解和決策等復(fù)雜的認(rèn)知活動中起關(guān)鍵作用。隨著認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展，先進(jìn)的腦成像技術(shù)已逐步成為認(rèn)知心理學(xué)研究的重要工具。此外，大腦的各種功能又都是由多神經(jīng)元或多腦區(qū)相互連接，相互作用來完成的。因此，采用腦成像技術(shù)，從腦網(wǎng)絡(luò)的角度來分析工作記憶時腦區(qū)之間相互連接、相互作用關(guān)系，對研究大腦的工作方式

2、和WM的神經(jīng)加工機(jī)制都有重要意義。
　　本文采集人類腦電圖（EEG）作為信號源，對其進(jìn)行經(jīng)典相干分析，構(gòu)建WM功能網(wǎng)絡(luò)（functional network），并運(yùn)用圖論方法分析所構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涮匦裕瑥亩接懝ぷ饔洃浀纳窠?jīng)機(jī)制。具體內(nèi)容包括：
　　1）基于同步性分析的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的建立和基于圖論的網(wǎng)絡(luò)分析方法。本文采用的信號同步性分析方法是算法簡單、物理含義明確的經(jīng)典相干分析法。記憶狀態(tài)的相干系數(shù)矩陣減去靜息態(tài)矩陣，基于相干系數(shù)

3、差值構(gòu)建功能網(wǎng)絡(luò)，簡潔、直觀，并且消除了無關(guān)因素的干擾。圖論和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論為WM功能網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涮匦苑治鎏峁┝艘环N系統(tǒng)、定量的方法。
　　2）實(shí)驗(yàn)范式設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)平臺搭建。設(shè)計(jì)2個延遲響應(yīng)任務(wù)實(shí)驗(yàn)，分別讓受試者記憶可言辭表達(dá)的字母串和非言辭表達(dá)的抽象畫，來研究WM的兩個平行子系統(tǒng)——語音回路（phonological loop）和視空間模板(visual-spatial sketch pad)，兩個實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為一個整體又可以探討WM的

4、中央執(zhí)行系統(tǒng)（central executive）。利用腦電信號放大器，通過C++編程在Windows XP系統(tǒng)下開發(fā)了包括刺激呈現(xiàn)、信號采集放大、信號存儲等模塊的實(shí)驗(yàn)平臺。
　　3）WM過程中的專家化腦區(qū)。通過分析WM功能網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涮匦?，發(fā)現(xiàn)大腦后顳葉（posterior temporal lobe）在WM過程中發(fā)揮著重要作用和職能。與靜息態(tài)相比，WM過程中，后顳葉（T5、T6）與其它腦區(qū)的θ（4~7 Hz）相干明顯增強(qiáng)，表明后