过度使用互联网者的脑电特征分析

摘要

近年来由于互联网的飞速发展，给人们的生活、生产带来了很大的便利，但是与此同时由于很多青少年过度的使用互联网，使他们的身心健康受到了严重的损害，给社会和家庭造成了很大的影响。但是现在对于过度使用互联网的诊断仅仅以心理测评的方法进行，其治疗也都采用心理疏导和药物干预的方法，并没有一个客观的生理上的诊断指标。而任何成瘾类问题其本质是一种脑疾病，因此，本文采用脑电的方法来研究这个问题，通过研究过度使用互联网者的脑电特征，为过度使用互联网者的诊断和治疗提供理论依据和客观指标。本文从以下5个方面研究了过度使用互联网者的脑电特征：
　　 1.应用了单个汉字结尾笔画非匹配实验研究了过度使用互联网对事件相关电位N400的影响。结果发现当单个汉字结尾笔画非匹配时，过度使用互联网患者所诱发出的N400与正常受试者所诱发出的N400相比较，潜伏期明显提前(P＜0.05)，波幅也明显降低(P＜0.05)，并且在对照组中所产生的N400其在大脑上的分布要比实验组中所产生的N400更加广泛，这表明过度使用互联网者与正常受试者的事件相关电位N400存在着显著性的差异。结果提示了过度使用互联网对受试者的大脑语义处理能力造成了影响。
　　 2.研究了过度使用互联网对短时记忆力的影响。本文通过研究过度使用互联网者与正常受试者的短时记忆力的差异，结果发现过度使用互联网者的短时记忆力明显的低于正常人，并且通过分析两种受试者在进行记忆时的事件相关电位的差异，发现过度使用互联网者的前额叶电极位置上出现了特异的波形，而前额叶正是大脑负责记忆力的区域，因此进一步证实了过度使用互联网对受试者的短时记忆能力造成了影响。
　　 3.应用小波熵和复杂度的方法研究过度使用互联网对脑电复杂性的影响。结果发现过度使用互联网者上网前的自发脑电的小波熵值和复杂度值都明显低于正常人上网前的自发脑电小波熵值和复杂度值(P＜0.05)，但上网40分钟后，其脑电小波熵值和复杂度值明显地升高(P＜0.05)，恢复到了正常人相当的水平。
　　 4.研究了过度使用互联网对脑电时频特性的影响。首先通过经典的oddball刺激实验研究过度使用互联网对于时域信息事件相关电位P300的影响，结果发现过度使用互联网导致P300的波幅降低，潜伏期延长，此结果说明过度使用互联网对大脑的反映能力和记忆能力造成了负性影响。然后我们对EEG进行连续小波变换，提取时频信息，计算ERP的ERSP值，再对ERSP值进行ANOVA检验，最后对F检验值进行NMF分解，从NMF分解的结果我们可以看出过度使用互联网对于脑电的时频信息的影响主要发生在300ms，频率范围从40-50Hz，在大脑的中央项部，对大脑的gamma节律同步效应以及gamma振荡的强弱造成了影响。
　　 5.研究了过度使用互联网对事件相关电位gamma节律同步效应的具体影响。本文应用短时傅立叶变换的方法对实验组和对照组在oddball刺激实验和单个汉字结尾笔画非匹配实验中的事件相关电位gamma节律进行时频分析，结果发现在两个实验中对于正常受试者，gamma节律的活动与事件相关电位的N200、P300、N400具有明显的同步效应。然而对于过度使用互联网者，其gamma节律活动较正常受试者明显减弱，并且其gamma节律的同步效应较正常受试者明显延迟，这表明过度使用互联网对于大脑进行信息的整合和编码造成了影响。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.1概述

1.2.2“互联网成瘾”现象的命名

1.2.3互联网成瘾的定义

1.2.4互联网成瘾的类型

1.2.5互联网成瘾的界定与测量

1.2.6互联网成瘾形成的机制

1.2.7存在问题

1.3成瘾行为与大脑

1.3.1成瘾行为的基本概念

1.3.2成瘾行为的特征

1.3.3成瘾行为的分类

1.3.4成瘾行为的脑机制

1.3.5成瘾行为与脑电

1.4本论文的研究工作

1.4.1研究目的

1.4.2研究内容

第二章受试者的选择和实验设备的介绍

2.1受试者的选择

2.1.1初选

2.1.2诊断问卷

2.1.3受试者

2.1.4心理测试

2.2实验设备的介绍

第三章过度使用互联网对事件相关电位N400的影响研究

3.1诱发电位

3.1.1简介

3.1.2诱发电位的几个特征参数

3.1.3诱发电位的提取技术

3.2事件相关电位

3.2.1事件相关电位的构成及其各成分的意义

3.2.2西文N400研究的现状

3.2.3汉字N400研究的现状

3.3实验方法

3.3.1受试者

3.3.2刺激信号

3.3.3刺激的呈现

3.3.4任务和步骤

3.3.5脑电数据采集

3.3.6数据的分析

3.3.7统计学处理

3.4实验结果

3.4.1当单个汉字结尾笔画非匹配时对于过度使用互联网者(实验组)与正常受试者(对照组)在19导联位置上所产生的视觉诱发电位的比较结果

3.4.2当单个汉字结尾笔画非匹配时对于过度使用互联网者(实验组)与正常受试者(对照组)在19导联位置上所产生的视觉诱发电位的差异波实验结果

3.4.3在Fz、Cz、Pz导联位置上当单个汉字结尾笔画非匹配时对于过度使用互联网者(实验组)与正常受试者(对照组)所产生的视觉诱发电位的比较结果

3.5讨论

第四章过度使用互联网对短时记忆力的影响研究

4.1大脑与记忆

4.1.1记忆的形式

4.1.2人类的记忆过程

4.1.3记忆的机制

4.1.4短时记忆

4.2实验方法

4.2.1视觉短时记忆力实验的设计

4.2.2实验的任务和步骤

4.2.3数据处理

4.3实验结果

4.3.1两组受试者上网前的平均反应时间和判断正确率比较结果

4.3.2实验组上网前后的平均反应时间和判断正确率比较结果

4.3.3对照组上网前后的平均反应时间和判断正确率比较结果

4.3.4两组受试者上网后的平均反应时间和判断正确率比较结果

4.3.5事件相关电位的实验结果

4.4讨论

第五章 过度使用互联网者的脑电复杂性分析

5.1脑电的复杂性

5.1.1神经系统是复杂系统

5.1.2小波变换与小波熵

5.1.3复杂度的定义及算法

5.1.4脑电信息图

5.2实验方法

5.2.1受试者

5.2.2实验的设计与步骤

5.2.3数据分析与统计方法

5.3实验结果

5.3.1小波熵实验结果

5.3.2复杂度实验结果

5.4讨论

第六章 过度使用互联网对脑电时频特性的影响研究

6.1脑电的分类

6.2脑电Gamma节律活动

6.2.1脑电Gamma节律活动的概念

6.2.2脑电Gamma节律的神经生理学机制

6.2.3脑电Gamma节律在精神病研究中的应用

6.3事件相关谱扰动

6.4非负矩阵分解

6.4.1非负矩阵分解原理

6.5实验方法

6.5.1实验的设计

6.5.2数据的时频分析方法

6.6实验结果与讨论

6.6.1过度使用互联网对平均反应时间和反应正确率的影响

6.6.2过度使用互联网对事件相关电位P300的影响

6.6.3过度使用互联网对脑电gamma节律时频特性的影响

6.7结论

第七章 过度使用互联网对ERP的gamma节律同步效应的影响研究

7.1 gamma节律同步效应

7.2实验数据

7.3 gamma节律的提取与时频分析

7.3.1小波变换提取gamma节律

7.3.2时频分析-短时傅立叶变换(STFT)

7.4实验结果

7.4.1单个汉字结尾笔画非匹配实验中过度使用互联网对ERP的gamma节律同步效应的影响

7.4.2 oddball刺激实验中过度使用互联网对ERP的gamma节律同步效应的影响

7.5讨论

第八章总结与展望

8.1全文总结

8.2展望

参考文献

发表论文情况

附录

致 谢