注意力在日常學(xué)習(xí)、工作和生活中有著至關(guān)重要的作用。但是對于大多數(shù)人而言,長時(shí)間保持良好的注意狀態(tài)極其困難。伴隨著注意力下降,不僅學(xué)習(xí)和工作效率會(huì)受到直接影響,甚至可能引發(fā)嚴(yán)重的事故。因此,注意力水平的早期檢測和調(diào)節(jié)有著重大的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。本文通過解決視覺注意下腦電信號特征提取與識(shí)別相關(guān)的技術(shù)問題,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)注意力狀態(tài)的早期檢測。本文設(shè)計(jì)了基于go/no-go范式的實(shí)驗(yàn)（其中no-go刺激出現(xiàn)的概率為12%）,受試者需要根據(jù)刺激點(diǎn)和背景白圓間的相對位置做出相應(yīng)的按鍵反應(yīng)。根據(jù)背景白圓是否閃爍,分別設(shè)置了兩種實(shí)驗(yàn)條件:無背景視覺刺激和伴隨穩(wěn)態(tài)背景視覺刺激。實(shí)驗(yàn)共采集了30名受試者的腦電信號,并記錄其按鍵情況。對行為學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理發(fā)現(xiàn),在no-go刺激前2⁴秒的時(shí)間內(nèi),受試者處于注意力不集中狀態(tài)下的反應(yīng)時(shí)間顯著小于注意力集中時(shí)的反應(yīng)時(shí)間,結(jié)果與我們通常認(rèn)為的注意力越集中反應(yīng)越快的觀點(diǎn)并不一致。這說明在本文中,通過行為學(xué)數(shù)據(jù)來檢測注意力狀態(tài)的方法是不可行的。對無背景視覺刺激實(shí)驗(yàn)中的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行短時(shí)傅里葉變換發(fā)現(xiàn),在no-go刺激后700ms左右15Hz附近處,高注... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

課題研究總體思路

出現(xiàn)的概率是 12%，此時(shí)受試者不需要按鍵。完成以上任意一次任務(wù)即個(gè)試次。一組實(shí)驗(yàn)包含 600 個(gè)試次，持續(xù)時(shí)間 10 分鐘（1s×600），其中 no次有 600×12%=72 個(gè)，go 試次有 600×88%=528 個(gè)。實(shí)驗(yàn)一中背景白圓一直保持不動(dòng)，稱之為無背景視覺刺激實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)二中白圓以 10Hz 的頻率不斷閃爍，會(huì)誘發(fā)受試者的穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位，因此實(shí)稱為伴隨穩(wěn)態(tài)背景視覺刺激實(shí)驗(yàn)。每名受試者只參與以上其中一種類型的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集。每人至少進(jìn)行 3 組，兩組實(shí)驗(yàn)之間受試者需休息 3 分鐘。3 組實(shí)驗(yàn)中合計(jì)有 72×3=216 個(gè) no-go。為保證后續(xù)數(shù)據(jù)分析時(shí)有足夠的樣本量，在 3 組實(shí)驗(yàn)后要統(tǒng)計(jì)受試者對-go 刺激的反應(yīng)情況。根據(jù)所記錄的受試者的按鍵情況，分別計(jì)算其對于 no激判斷正確和判斷錯(cuò)誤的總次數(shù)，如果二者中的任意一種樣本個(gè)數(shù)小于 50繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，直至兩種樣本的個(gè)數(shù)均不小于 50 個(gè)方可結(jié)束實(shí)驗(yàn)。最后統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)有受試者均在 6 組（60min）以內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)。

2.2 腦電信號的采集共有 30 名（男 13，女 17）年輕志愿者參與了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集，其中無背覺刺激實(shí)驗(yàn)和伴隨穩(wěn)態(tài)背景視覺刺激實(shí)驗(yàn)各 15 名。所有受試者均身體健康力正�；虺C正后正常，年齡在 20~28 周歲，右利手，實(shí)驗(yàn)期間精神狀態(tài)良好實(shí)驗(yàn)開始之前，所有受試者均閱讀了實(shí)驗(yàn)相關(guān)的說明和注意事項(xiàng)，并進(jìn)行了 1 分鐘的練習(xí)任務(wù)。腦電信號采集設(shè)備選用的是美國 NeuroScan 公司研制的 64 導(dǎo) NeuroScan 道腦電采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)被各國研究團(tuán)隊(duì)廣泛地應(yīng)用于腦認(rèn)知科學(xué)的研究中集系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成：硬件包括 64 導(dǎo)聯(lián) Ag/AgCl 電極帽 Quicap 和 SynAmps2 型信號放大器，軟件包括其自帶的 Scan4.5 軟件套裝。電極位置參照國際 10-20 標(biāo)準(zhǔn)安放，如圖 2-2 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]注意力曲線的內(nèi)涵及其教學(xué)意蘊(yùn)[J]. 何善亮.  教育科學(xué)研究. 2017(05)
[2]注意力對視覺刺激響應(yīng)的調(diào)制作用[J]. 韓瑩,許敏鵬,柯余峰,安興偉,孫長城.  納米技術(shù)與精密工程. 2015(05)
[3]注意力神經(jīng)反饋訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張曉妍,宋濤.  軟件導(dǎo)刊. 2014(11)
[4]腦機(jī)接口中基于MRP的半監(jiān)督判決空間模式法[J]. 呂俊.  電子科技. 2011(08)
[5]基于左右視野雙頻率刺激的SSVEP腦-機(jī)接口[J]. 閆錚,賓光宇,高小榕.  清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(12)
[6]一種基于時(shí)頻分析的癲癇腦電棘波檢測方法[J]. 李小兵,初孟,邱天爽,鮑海平.  中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2006(06)
[7]離散時(shí)間任意尺度因子小波變換的一種計(jì)算方法[J]. 余小琴,沈文苗.  聲學(xué)與電子工程. 2006(02)
[8]青少年注意力測驗(yàn)與評價(jià)指標(biāo)的研究[J]. 殷恒嬋.  中國體育科技. 2003(03)
[9]《中小學(xué)生注意力測驗(yàn)》全國常模制定報(bào)告[J]. 陳國鵬,金瑜,黃志強(qiáng),曾秀芹,王國紅,劉申.  心理科學(xué). 1998(05)
[10]注意穩(wěn)定的訓(xùn)練與“注意穩(wěn)定訓(xùn)練儀”的研制[J]. 張靈聰.  漳州師院學(xué)報(bào)(自科版). 1996(04)

博士論文
[1]高速率穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位腦-機(jī)接口的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳小剛.清華大學(xué) 2015
[2]腦-機(jī)接口中的事件相關(guān)電位編解碼關(guān)鍵問題研究及應(yīng)用[D]. 許敏鵬.天津大學(xué) 2015

碩士論文
[1]基于腦電波的注意力訓(xùn)練研究[D]. 肖嬋.華中師范大學(xué) 2016
[2]一種時(shí)域希爾伯特變換方法[D]. 劉譯膠.重慶大學(xué) 2016
[3]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的腦電信號檢測與腦機(jī)接口實(shí)現(xiàn)[D]. 董賢光.山東大學(xué) 2016
[4]基于SSVEP信號的在線BCI關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李世杰.鄭州大學(xué) 2015
[5]基于事件相關(guān)電位的跨個(gè)體腦—機(jī)接口研究[D]. 劉晶.天津大學(xué) 2014
[6]大腦時(shí)間預(yù)期的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程研究[D]. 賈義紅.天津大學(xué) 2014
[7]兩亞型注意缺損多動(dòng)障礙兒童反應(yīng)抑制能力特點(diǎn)[D]. 李曉蘭.新疆師范大學(xué) 2014
[8]基于背景腦電頻率調(diào)制的事件相關(guān)電位相位重置效應(yīng)研究[D]. 付蘭.天津大學(xué) 2014
[9]用于人體目標(biāo)感知與定位的掃描式紅外信息處理技術(shù)研究[D]. 楊軼星.天津大學(xué) 2014
[10]基于穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位的腦—機(jī)接口實(shí)現(xiàn)與研究[D]. 鄭軍.華南理工大學(xué) 2012



本文編號：2977613