隨著認知神經(jīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,生理參數(shù)的客觀測量方法越來越多。功能性近紅外光譜（f NIRS）作為一種新興的非侵入性的大腦檢測手段逐漸嶄露頭角。它具有時間分辨率高、抗干擾能力強、安全易實施等優(yōu)點,對于提取大腦皮質(zhì)功能信息、揭示腦的高級功能、探索腦疾病機理和臨床腦保護具有重要的應(yīng)用價值,為臨床醫(yī)學(xué)及腦科學(xué)研究提供了有價值的監(jiān)測數(shù)據(jù)。運動想象是指運動活動只在意識里進行,并不伴隨任何真實的外周神經(jīng)和肌肉運動。該研究最初目的是用于軍事領(lǐng)域,后來擴展為民用研究,將運動想象和體育鍛煉相結(jié)合來提高運動水平。近些年來運動想象逐漸成為了一種運動障礙人群臨床康復(fù)的輔助治療手段,在新生兒的腦氧監(jiān)測方面也具有重要價值。本文考慮到fNIRS技術(shù)的多測量指標及高時間分辨率的特性,以運動想象為切入點,對基于近紅外光譜技術(shù)的運動想象腦機交互模式識別方法進行了研究。主要從以下幾個方面進行了研究,并取得了一定的成果:（1）基于BCI、運動想象和fNIRS的研究基礎(chǔ),設(shè)計了空間四個方向運動想象的實驗范式,根據(jù)此范式采集了被試在任務(wù)態(tài)下的血氧濃度信號。（2）由于采集到的信號中混雜著呼吸（0.4Hz）,心跳（1.5Hz）,血壓（... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

BCI系統(tǒng)基本組成

試意識任務(wù)特征向量，使得不同的任務(wù)特征向量間差異最大化于采集的信號會受到自身因素和外界噪聲的影響，因此如何選其重要。式識別學(xué)習算法的選擇：對大腦活動信號進行分類識別是 B的一個環(huán)節(jié)，它直接影響了輸出控制的可靠性。這就要求我們具有較高的準確性。目前使用較為廣泛的分類器包括:線性判、決策樹、支持向量機等。每種分類器都有各自的優(yōu)缺點，在類器的選擇以及最優(yōu)參數(shù)的確定也是一項極為重要的工作。3 運動想象 BCI 國內(nèi)研究現(xiàn)狀0 世紀六七十年代 BCI 技術(shù)開始嶄露頭角到 1994 年，全世界究小組數(shù)量從屈指可數(shù)的 7 個增加到了 50 多個[9]，目前從事已經(jīng)壯大到了幾百個，國內(nèi)從事相關(guān)領(lǐng)域研究的機構(gòu)也多達幾果論文不斷發(fā)表，圖 1-2 是 1993 年到 2015 年和 fNIRS 運動想發(fā)展狀況圖。

圖 2-1 大腦結(jié)構(gòu)劃分圖腦皮質(zhì)覆蓋大腦的表層的灰質(zhì)，是處理感覺和運動的最高級中樞，厚4mm，是整個大腦神經(jīng)元細胞最集中的區(qū)域。其薄厚不均，腦回頂上，自此向溝底逐漸變薄。在大腦皮層中除了存在各種類型的神經(jīng)元之量的神經(jīng)膠質(zhì)細胞和血管。中央溝把大腦皮層分為前后兩個部分，前動有關(guān)，后部主要和感覺相關(guān)。大腦皮層可分為不同的功能區(qū)，除了殊功能的感覺和運動區(qū)以外，大腦皮層主要負責一些高級認知活動包括的存儲和讀取、言語、高級認知功能、有意識的感知覺、以及復(fù)雜運執(zhí)行[86]。與這些功能有關(guān)的主要皮層在圖 2-2 中顯示。腦皮質(zhì)運動區(qū)是調(diào)控整個運動的“司令部”， 大腦皮質(zhì)運動區(qū)由第 I 軀，運動前區(qū)，第 II 軀體運動區(qū)以及輔助運動區(qū)四個部分組成，布魯?shù)隆? 區(qū)以及枕葉的 19 區(qū)都屬于運動區(qū)。每個區(qū)域?qū)\動的功能都各 I 軀體運動區(qū)主要管理全身骨骼肌的運動，包括隨意運動的策劃、組，姿勢調(diào)節(jié)、對側(cè)支配等；運動前區(qū)主要涉及運動的總體策劃、設(shè)計

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于fNIRS的運動執(zhí)行與運動想象腦激活模式比較[J]. 白學(xué)軍,張琪涵,章鵬,周菘,劉穎,宋星,彭國慧.  心理學(xué)報. 2016(05)
[2]運動想象訓(xùn)練促進腦卒中患者肢體功能康復(fù)的研究進展[J]. 孫莉敏,吳毅,胡永善.  中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志. 2014(09)
[3]腦功能成像的新方法——功能性近紅外光譜技術(shù)（fNIRS）[J]. 劉寶根,周兢,李菲菲.  心理科學(xué). 2011(04)
[4]基于共空間模式和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的腦-機接口信號的識別[J]. 葉檸,孫宇舸,王旭.  東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(01)
[5]基于EEG的信息交換技術(shù)的應(yīng)用前景與存在的問題[J]. 沈強,蔣大宗.  國外醫(yī)學(xué).生物醫(yī)學(xué)工程分冊. 1999(01)
[6]運動心理學(xué)發(fā)展的理論范式[J]. 張力為,任未多.  體育與科學(xué). 1992(04)

博士論文
[1]基于近紅外光譜技術(shù)的腦功能活動信號提取方法研究[D]. 張巖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[2]新生兒大腦組織光學(xué)參數(shù)的無損檢測[D]. 趙軍.清華大學(xué) 2005
[3]近紅外組織氧絕對量檢測的研究及應(yīng)用[D]. 黃嵐.清華大學(xué) 2004



本文編號：3617341