大腦功能的偏側(cè)化已經(jīng)得到廣泛研究,在情緒加工的腦機(jī)制研究中,逐漸形成"右半球?qū)W說"和"效價(jià)理論"。但是這些研究結(jié)果大多是基于二維（Two Dimension,2D）平面刺激實(shí)驗(yàn)得出的,在實(shí)際生活中,人們受到的情緒刺激更多時(shí)候是三維（Three Dimension,3D）立體刺激,探究人們?cè)诮邮苷鎸?shí)場景的三維刺激后腦功能是否依然有偏側(cè)化還需要進(jìn)一步探討。采用虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality,VR）技術(shù)制作完成了3D情緒視頻,設(shè)計(jì)了3DVR情緒視頻刺激實(shí)驗(yàn),招募了40名受試者,通過比較不同情緒屬性的3D VR視頻和相同視頻內(nèi)容的2D桌面視頻刺激下的腦電（Electroencephalogram,EEG）alpha活動(dòng)探究腦功能偏側(cè)化。結(jié)果顯示,無論何種情緒屬性的3DVR刺激時(shí),都發(fā)現(xiàn)左額區(qū)alpha顯著大于右額的偏側(cè)化現(xiàn)象,而在2D桌面刺激條件下未發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象;同時(shí)該研究沒有發(fā)現(xiàn)情緒加工的大腦偏側(cè)化現(xiàn)象。綜上,首次使用3DVR結(jié)合EEG分析了大腦偏側(cè)化化現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)2D桌面視頻情緒刺激下的腦偏側(cè)化與3DVR有顯著不同,對(duì)情緒加工的腦機(jī)制研究提供了有意義的參考。 

【文章來源】：工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2020,33(10)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

3DVR場景視頻示例

首先向受試者解釋實(shí)驗(yàn)過程，隨后為其戴上VR頭盔（VR設(shè)備為由HTC與Valve聯(lián)合開發(fā)的HTC Vive）。在正式實(shí)驗(yàn)開始之前，要求受試者平靜情緒，為幫助其有效平靜下來，VR頭盔出現(xiàn)3分鐘的藍(lán)天白云的中性場景。隨后正式實(shí)驗(yàn)開始，正式實(shí)驗(yàn)分為2組，每組30個(gè)試次（一個(gè)4s的視頻片段作為一個(gè)試次），分別為：正性試次20個(gè)和中性試次10個(gè)，負(fù)性試次20個(gè)和中性試次10個(gè)。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)組中，隨機(jī)選擇開始的組；在每個(gè)小實(shí)驗(yàn)中，哪種試次先出現(xiàn)也是隨機(jī)的。4組小實(shí)驗(yàn)之間會(huì)讓受試者休息平復(fù)情緒，受試者報(bào)告休息好后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。在每個(gè)試次開始之前，首先出現(xiàn)3s黑色屏幕，屏幕中央呈現(xiàn)白色“+”用于集中受試者的注意力，每個(gè)試次結(jié)束后，受試者完成對(duì)刺激材料的效價(jià)和喚醒度評(píng)分，評(píng)分等級(jí)均為1～9（對(duì)于效價(jià)：1代表極度消極，消極程度漸漸減輕，5代表中性，積極程度漸漸升高，9代表極度積極；對(duì)于喚醒度：1代表極度平靜，強(qiáng)烈程度漸漸升高，9代表極度強(qiáng)烈），之后進(jìn)入下一試次，直到實(shí)驗(yàn)結(jié)束。實(shí)驗(yàn)流程如圖2所示。實(shí)驗(yàn)程序由Unity Technologies開發(fā)的U-nity2018a游戲引擎編寫。對(duì)于2D桌面實(shí)驗(yàn)，受試者通過電腦顯示器觀看情緒刺激，實(shí)驗(yàn)操作人員通過調(diào)整VR頭盔的角度，將視頻內(nèi)容投射到桌面顯示器上，使得受試者受到的2D桌面情緒刺激內(nèi)容與3DVR一致，顯示器大小為23.8寸，分辨率為1920×1080，刷新率為60Hz。實(shí)驗(yàn)在一個(gè)相對(duì)封閉的安靜房間中進(jìn)行，受試者調(diào)整舒適坐姿后戴上頭盔開始實(shí)驗(yàn)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)長在40分鐘左右。1.4 EEG記錄與數(shù)據(jù)預(yù)處理

腦電采集設(shè)備為博�？悼萍迹ǔＶ荩┕煞萦邢薰镜�64導(dǎo)EEG檢測儀（Neu Sen.W64,Neuracle，常州，中國）。Cpz作為參考電極，AFz作為接地電極，腦電帽電極分布如圖3所示。采樣頻率為1000HZ，電極阻抗均小于5kΩ，采集時(shí)使用50Hz陷波器濾波濾除工頻干擾。數(shù)據(jù)采集過程中，要求受試者保持安靜不動(dòng)，防止運(yùn)動(dòng)干擾腦電造成不必要的偽跡。預(yù)處理過程包括：(1)濾波，濾波范圍為0.5～30Hz;(2)數(shù)據(jù)分段，根據(jù)程序打在EEG中的標(biāo)記以刺激前200ms刺激后4s的范圍進(jìn)行分段；(3)去除壞道壞段，將EEG信號(hào)明顯受到嚴(yán)重干擾的數(shù)據(jù)段去除，插值修復(fù)某些壞段；(4)去除眼電成份，使用獨(dú)立主成分分析方法[6]去除眼電偽跡；(5)插值，對(duì)于個(gè)別信號(hào)還有問題的數(shù)據(jù)段進(jìn)行插值；(6)重參考。在上述步驟中，前5步使用EEGLAB 14＿1＿2b完成，第6步重參考使用REST的零參考技術(shù)完成[7]。最后將所有數(shù)據(jù)按照正性、中性和負(fù)性分類導(dǎo)出。去掉噪聲太大無法處理的數(shù)據(jù)，2D桌面實(shí)驗(yàn)有效數(shù)據(jù)共有15例，3DVR實(shí)驗(yàn)有效數(shù)據(jù)共有17例。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]腦電信號(hào)頻帶能量特征的提取方法及分類研究[J]. 劉沖,趙海濱,李春勝,王宏.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2012(12)



本文編號(hào)：3012554