體疲勞對腦疲勞影響的腦電信息分析與處理.pdf

1、疲勞是由長時間的體力或腦力勞動所導(dǎo)致的一種身心疲憊狀態(tài)，亦是降低工作績效、誘發(fā)工傷事故的重要因素之一。在大部分高負(fù)荷工作任務(wù)與復(fù)雜工作環(huán)境條件下，人的疲勞是由腦力勞動和體力勞動共同導(dǎo)致的。因此研究體腦疲勞的交互影響并對其神經(jīng)生理機(jī)制進(jìn)行探索具有重要的科學(xué)意義與應(yīng)用價值。
　　本文主要基于腦電信號（EEG）來探索體疲勞對腦疲勞的影響，研究中分別設(shè)計了體腦疲勞誘發(fā)實(shí)驗(yàn)及腦疲勞對比誘發(fā)實(shí)驗(yàn)：體腦疲勞誘發(fā)方法為被試執(zhí)行2-back任務(wù)同時

2、以40％最大功率騎自行車，腦疲勞對比誘發(fā)方法為被試執(zhí)行字符2-back記憶任務(wù)同時以0W功率騎自行車。實(shí)驗(yàn)共采集了10名健康被試的EEG數(shù)據(jù)，每名被試均進(jìn)行了上述兩次實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)處理中，首先提取了EEG的小波包能量、樣本熵及 LZC復(fù)雜度三個特征，通過統(tǒng)計學(xué)分析方法對三種特征進(jìn)行了分析，并利用SVM對疲勞狀態(tài)進(jìn)行分類。其次，又進(jìn)行了基于偏定向相干（PDC）的腦網(wǎng)絡(luò)分析，利用圖論的方法對兩組實(shí)驗(yàn)?zāi)X電信號的連接性進(jìn)行了分析。
　　通過小

3、波包能量分析，研究結(jié)果表明疲勞后β頻段的能量下降，α頻段能量上升；兩組實(shí)驗(yàn)中的樣本熵及 LZC復(fù)雜度值在疲勞后均下降；疲勞后，網(wǎng)絡(luò)的連接性增強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)的集群系數(shù)增加。對比腦疲勞及體腦疲勞實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)初始狀態(tài)兩組實(shí)驗(yàn)的樣本熵及復(fù)雜度值具有較好的一致性，經(jīng)統(tǒng)計學(xué)檢驗(yàn)無顯著性差異；而在實(shí)驗(yàn)后，體腦疲勞實(shí)驗(yàn)的樣本熵及復(fù)雜度值均低于腦疲勞實(shí)驗(yàn)，并且在中央?yún)^(qū)、頂區(qū)及顳葉具有顯著性差異。腦疲勞及體腦疲勞實(shí)驗(yàn)后額區(qū)的入度均增加，并且體腦疲勞后額區(qū)入度的