基于脑疲劳的听觉诱发脑电特征分析

摘要

脑疲劳在现代日常生活中很常见，一般包括疲惫、工作效率受损和警觉性下降等症状。学生、白领以及其他执行长时间认知任务的人经常面临脑疲劳的困扰，脑疲劳严重影响了其学习和工作。本文针对长时间高负荷脑力活动引起的脑疲劳问题，建立了持续认知任务的脑疲劳模型，以事件相关电位（Event-Related Potential，ERP）技术为手段，利用听觉实验范式诱发出P3a、P3b和失匹配负波（Mismatch Negativity， MMN）成分，对脑疲劳状态下认知功能的变化进行研究，探索评价和监测脑疲劳的客观指标，并对相应穴位进行磁刺激探究磁刺激穴位对脑疲劳的调节作用。
　　首先，采用新异Oddball范式诱发P300的两个子成分，即P3a和P3b，采用传统Oddball范式诱发产生MMN成分。之后，建立了连续4个小时学习英语的脑疲劳模型，对持续认知任务前后三种听觉诱发电位（Auditory Evoked Potentials，AEP）的波形进行比较，并对其幅值和潜伏期进行测量和统计分析，进一步判断出脑疲劳的评定指标。进而，在持续认知任务后，用磁刺激仪依次刺激被试的神门穴、合谷穴和劳宫穴，对磁刺激穴位前后脑疲劳的评定指标进行测量和统计分析，探索时变脉冲磁场通过穴位对脑疲劳的调节机制。结果表明，P3a、P3b的峰值以及频率MMN的平均幅值可以作为脑疲劳的评定指标，但其潜伏期不能用来评定脑疲劳；对穴位进行磁刺激可以在一定程度上降低脑疲劳程度。本论文的研究可为持续认知任务下脑疲劳状态的评定方法提供理论依据，并为探索脑疲劳的缓解途径提供了新的思路。

目录

第一章 绪论

1.1 脑疲劳概述

1.2 国内外主要研究现状分析

1.3 本文的研究目的与研究内容

第二章 实验设计与信号采集

2.1 实验设计流程

2.2 ERP实验设计

2.3 脑电信号的记录和分析

2.4 本章小结

第三章 基于P3a和P3b的脑疲劳研究

3.1 主观疲劳问卷分析和行为数据分析

3.2 实验中P3a和P3b波形的比较

3.3 脑疲劳的P3a分析

3.4 脑疲劳的P3b分析

3.5 本章小结

第四章 基于MMN的脑疲劳研究

4.1 不同类型MMN的脑疲劳研究

4.2 基于频率MMN的脑疲劳研究

4.3 本章小结

第五章 结论

参考文献

攻读学位期间所取得的相关科研成果

致谢