【摘要】：隨著載人航天事業(yè)的快速發(fā)展,航天員的大腦狀態(tài)調(diào)控以及警覺(jué)度提高技術(shù)成為航天人因工程研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題之一。為了探究beta段差頻聲刺激對(duì)大腦狀態(tài)的調(diào)控作用,在Nback任務(wù)過(guò)程中進(jìn)行了beta段雙耳差頻聲刺激組和對(duì)照組平行實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的N-back反應(yīng)時(shí)和正確率分類,劃分成三組對(duì)beta頻段差頻聲刺激敏感程度不同的受試人群,分別是敏感組、中間組和非敏感組,分析beta頻段功率譜密度差值、(alpha+theta)/beta的比值、非線性特征樣本熵和互信息腦網(wǎng)絡(luò)等特征。結(jié)果表明,雙耳差頻聲刺激的腦區(qū)激活存在個(gè)體差異性,對(duì)聲刺激敏感的受試者,差頻刺激下,腦電功率譜中的beta頻段在右顳區(qū)能量增強(qiáng)(T4,p0.005),T3電極處三組人群(alpha+theta)/beta比值具有顯著差異性,敏感人群中刺激組樣本熵值比對(duì)照組高10.53%,且互信息集群系數(shù)最高(0.971),腦網(wǎng)絡(luò)信息交流增強(qiáng),這說(shuō)明差頻聲刺激能改變大腦的生理狀態(tài),在提高航天員的注意力和警覺(jué)度、對(duì)抗腦力疲勞方面具有應(yīng)用前景。
[Abstract]:With the rapid development of manned spaceflight, the technology of brain state regulation and alertness improvement of astronauts has become one of the hot and difficult problems in spaceflight human engineering. In order to investigate the effect of beta segment differential frequency sound stimulation on brain state, parallel experiments were carried out in the beta segment binaural differential frequency sound stimulation group and the control group during the Nback task. According to the classification of N-back reaction time and correct rate in the experiment, three groups of subjects with different sensitivity to beta frequency difference were divided into three groups, namely, sensitive group, middle group and non-sensitive group. The difference of power spectral density in beta band was analyzed. The ratio of (alpha theta) / beta, nonlinear feature sample entropy and mutual information brain network. The results showed that there were individual differences in the activation of brain regions in the two ear differentially stimulated subjects. In subjects sensitive to acoustic stimulation, the beta band in the EEG power spectrum was enhanced in the right temporal region (T4, p0.005). The ratio of (alpha theta) / beta was significantly different among the three groups at the T3 electrode. The entropy value of the stimulation group was 10.53 higher than that of the control group, and the mutual information cluster coefficient was the highest (0.971), and the information exchange of brain network was enhanced. This indicates that the differential frequency acoustic stimulation can change the physiological state of the brain and has the application prospect in improving the attention and alertness of the astronauts and fighting mental fatigue.
【作者單位】： 天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院;中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心人因工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;天津市生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)技術(shù)與儀器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.51377120;51007063;31271062;81222021;61172008;81171423) 天津市自然基金項(xiàng)目(No.13JCQNJC13900) 國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(No.2012BAI34B02) 教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃項(xiàng)目(No.NCET-10-0618)
【分類號(hào)】：R85

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本文編號(hào)：2379243