【摘要】：近些年隨著汽車保有量的增加,道路交通安全逐漸成為大眾關(guān)注的焦點。在簡單駕駛狀態(tài)下,駕駛員總是可以保證安全駕駛。但是在實施復(fù)雜駕駛行為時,隨著精神負(fù)荷的增加,駕駛員往往容易出現(xiàn)操作失誤,增加出現(xiàn)交通事故的可能。因此,本文的目的是通過腦功能網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)連接方法來探究駕駛員進行駕駛行為時腦連接的生理機制,評價不同精神負(fù)荷對駕駛員的影響,為相應(yīng)交通安全規(guī)則制定提供理論依據(jù)。近紅外光譜技術(shù)的優(yōu)點是可以對腦微組織中的血氧參數(shù)進行無創(chuàng),連續(xù),實時的檢測。由于神經(jīng)血管耦合機制的存在,大腦的神經(jīng)活動與腦部血氧含量變化有一定的關(guān)聯(lián),所以從血氧濃度出發(fā),就能夠很好地反映神經(jīng)活動。本文通過近紅外光譜法采集不同腦部區(qū)域的血氧信號,進而構(gòu)建腦功能網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)連接,探究駕駛員進行實車駕駛行為時的腦部機理,分析腦部不同區(qū)域的神經(jīng)活動之間的相互聯(lián)系。具體方法為,腦血氧信號在經(jīng)過預(yù)處理之后,經(jīng)過小波變換,通過小波幅值來反映腦區(qū)在不同精神負(fù)荷狀態(tài)下的激活程度,進而通過條件格蘭杰因果模型,計算出有向連接的方向和強度,同時結(jié)合圖論節(jié)點度的方法,構(gòu)建出腦功能網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)連接模型。本文通過16個通道,測量12個駕駛員的左右前額葉、運動區(qū)和視覺區(qū)在靜息態(tài)、簡單駕駛態(tài)和跟車駕駛態(tài)下的血氧濃度信號,發(fā)現(xiàn)從靜息態(tài)到簡單駕駛態(tài),隨著精神負(fù)荷的增加,左右前額葉的激活程度呈現(xiàn)出比靜息態(tài)時更高的激活程度。效應(yīng)連接方面,駕駛態(tài)的效應(yīng)連接的連接強度相比于靜息態(tài)顯著上升。在因果流向方面,前額葉呈現(xiàn)為因果目標(biāo)而運動區(qū)和視覺區(qū)呈現(xiàn)為因果起源。從簡單駕駛態(tài)到跟車駕駛態(tài),左右前額葉的激活程度雖然有所增加,但是并不顯著,不過仍然比靜息態(tài)要顯著提高。效應(yīng)連接方面,連接強度反而有所下降。在因果流向方面,右前額葉從因果目標(biāo)變成了因果起源,左運動區(qū)表現(xiàn)正好相反。綜上所述,本文中利用不同的任務(wù)狀態(tài),對駕駛員施加不同的精神負(fù)荷,利用腦功能網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)連接模型來評估其對駕駛員腦功能網(wǎng)絡(luò)的影響,揭示駕駛員在駕駛時各腦區(qū)的工作機理,對評價駕駛員精神負(fù)荷狀態(tài),改進交通安全提供新的角度。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U491.25
【圖文】：

圖１－２氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的吸收光譜逡逑

圖１－３朗伯－比爾定律原理示意圖逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2727291