基于腦電熵參數(shù)的視覺注意力分級(jí)研究.pdf

1、視覺注意一直是心理學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)的重要研究領(lǐng)域，近年來隨著腦功能探測技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于視覺注意力的研究已經(jīng)從早期的定性描述發(fā)展到利用各種神經(jīng)生理學(xué)信號(hào)對(duì)大腦不同狀態(tài)下的注意力水平進(jìn)行定量化分析的階段。目前，視覺注意力水平的定量化研究尚在選取表征注意力的特征參數(shù)與量化的分級(jí)方面存在一定的缺陷。尋找新的能客觀準(zhǔn)確地反映視覺注意力水平的特征參數(shù)，建立能穩(wěn)定、可靠地監(jiān)測并可動(dòng)態(tài)調(diào)控操作者視覺注意力水平的生物反饋系統(tǒng)，將不僅有利于揭示人腦中視覺注意

2、力的心理學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)方面的作用機(jī)制，還將有益于與注意力相關(guān)腦神經(jīng)疾病的診斷和治療，促進(jìn)腦-機(jī)接口等神經(jīng)工程新技術(shù)及在康復(fù)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。
　　 本文設(shè)計(jì)了兩種用于測試多級(jí)視覺注意力水平的腦電反饋實(shí)驗(yàn)，通過要求受試者注視屏幕動(dòng)畫并按照提示進(jìn)行不同強(qiáng)度的想象動(dòng)作過程并記錄多個(gè)注意集中程度下的腦電數(shù)據(jù)。分別采用腦電信號(hào)的近似熵、樣本熵、多尺度熵、δ-樣本熵等基于序列復(fù)雜性測度的非線性動(dòng)力學(xué)參數(shù)來表征受試者的視覺注意集中程度。經(jīng)14名受

3、試者實(shí)驗(yàn)及其腦電信號(hào)熵參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，在絕大多數(shù)額葉導(dǎo)聯(lián)(F3、F4、F7、F8、Fz)和部分顳葉導(dǎo)聯(lián)(T3、T4等)處的多個(gè)注意集中程度之間存在顯著性差異，并且隨受試者注意集中程度的降低，其熵值呈下降趨勢；發(fā)現(xiàn)樣本熵在區(qū)分多個(gè)注意集中程度時(shí)的敏感度最高。為實(shí)現(xiàn)多級(jí)注意力水平的量化分級(jí)，本文優(yōu)化設(shè)計(jì)了支持向量機(jī)分類器，對(duì)注意力水平進(jìn)行了分級(jí)識(shí)別，識(shí)別率達(dá)到85.24％，可以將多種注意力集中程度區(qū)分開。最后對(duì)受試者注意力集中程度與其