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前臂截肢者残肢运动时大脑脑电信号的事件相关去同步化/同步化变化特征
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作者 郭峰 郝莹 黄垚 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期749-755,共7页
目的:通过脑电技术探讨前臂截肢对人体大脑功能可塑性的影响。方法:本研究使用脑电系统采集右侧前臂截肢者(9例,截肢年限均为6年以上)和正常健康人(15例)进行左右上肢直臂屈伸运动任务时的脑电信号。分析与运动相关的μ波(8—12Hz)的脑... 目的:通过脑电技术探讨前臂截肢对人体大脑功能可塑性的影响。方法:本研究使用脑电系统采集右侧前臂截肢者(9例,截肢年限均为6年以上)和正常健康人(15例)进行左右上肢直臂屈伸运动任务时的脑电信号。分析与运动相关的μ波(8—12Hz)的脑电信号的ERD/ERS变化特征。结果:与正常组相比,截肢组受试者健侧肢运动过程中除了大脑右半球额区F4通道μ波的ERD现象程度显著降低(P<0.05)外,其它脑区的通道均无显著性差异(P>0.05);而截肢组受试者残肢运动时,μ波ERD程度在对侧额区F3、中央区C3表现为显著降低(P<0.05),而在双侧枕区(O1、O2)表现为ERD显著升高(P<0.01)。结论:截肢组受试者健侧肢运动时μ波变化与正常组相似,而截肢组受试者残肢在执行任务时,表现出特异性大脑对侧半球额区、中央区及双侧枕区μ波事件相关去同步化现象。 展开更多
关键词 前臂截肢 残肢运动 脑电信号 事件相关去同步化/同步化
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空间模型对单次运动相关脑电的分析
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作者 郝冬梅 阮晓钢 《中国生物医学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期85-88,共4页
本研究提出一种从单次试验的多导EEG信号中提取运动相关去同步化和同步化电位特征的空间模型 ,区分左右手想象运动 ,作为一种新的通讯手段对外界设备进行控制。此模型根据各电极对分类的重要性自动获得其权值 ,并将EEG信号沿最适合分类... 本研究提出一种从单次试验的多导EEG信号中提取运动相关去同步化和同步化电位特征的空间模型 ,区分左右手想象运动 ,作为一种新的通讯手段对外界设备进行控制。此模型根据各电极对分类的重要性自动获得其权值 ,并将EEG信号沿最适合分类的几个方向投影 ,沿投影方向计算一连续时间段内的方差 ,作为线性分类器的特征输入。对 8名被试者左右手想象运动时 5 9导EEG进行分类 ,正确率均在 70 %以上 ,与用多通道AR模型提取特征、神经网络做分类器的方法相比 ,效果好、速度快。 展开更多
关键词 事件相关去同步化同步化 空间模型 空间协方差阵 脑电分类
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基于脑肌电融合的混合脑机接口研究 被引量:13
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作者 谢平 陈迎亚 +3 位作者 郝艳彪 陈晓玲 杜义浩 吴晓光 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期20-30,共11页
动作模式识别是脑机接口技术的核心内容之一。针对目前脑机接口动作识别模式单一、识别率低等问题,基于混合脑机接口思想,提出一种脑电和肌电特征融合策略,可实现单侧肢体不同动作模式的有效分类,进而可用于脑机接口技术。同步采集9名... 动作模式识别是脑机接口技术的核心内容之一。针对目前脑机接口动作识别模式单一、识别率低等问题,基于混合脑机接口思想,提出一种脑电和肌电特征融合策略,可实现单侧肢体不同动作模式的有效分类,进而可用于脑机接口技术。同步采集9名健康受试者单侧手腕屈/伸两种动作模式下的脑电信号和表面肌电信号,分别提取脑电信号事件相关去同步化特征和表面肌电信号的积分肌电值特征,构建基于支持向量机和粒子群优化算法的脑肌电融合及运动模式识别模型,通过调整"特征融合系数"来实现动作模式最优分类,从而提高模式识别的准确率;进一步通过递降健康人的肌电信号幅值来模拟患者和运动疲劳状态下的肌电信号,验证所提出方法对动作模式识别的有效性。实验结果表明,基于脑肌电融合特征的动作模式识别率(98%)比单纯依靠脑电特征的识别率(73%)提高25%;在运动疲劳状态下,基于脑肌电融合特征的识别率稳定在80%以上,比单纯依靠肌电特征的识别率提高14%。可见,脑肌电融合策略能提高动作模式识别的准确性和鲁棒性,为混合脑机接口技术提供条件。 展开更多
关键词 脑肌电融合 事件相关去同步化 粒子群优化 动作模式识别
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乒乓球运动员发球动作识别时的神经效率——来自EEG的证据 被引量:7
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作者 王丽岩 李安民 +2 位作者 顾楠 赵思 王洪彪 《中国运动医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期430-436,共7页
目的:探讨乒乓球运动员识别发球动作时具有大脑皮层活动减少的特征。方法:采用64导脑电测试系统记录18名乒乓球运动员和18名乒乓球初学者观看发球旋转的动作视频时的脑电数据,共有160个发球动作视频,在视频结束时被试进行旋转的判... 目的:探讨乒乓球运动员识别发球动作时具有大脑皮层活动减少的特征。方法:采用64导脑电测试系统记录18名乒乓球运动员和18名乒乓球初学者观看发球旋转的动作视频时的脑电数据,共有160个发球动作视频,在视频结束时被试进行旋转的判断,基于事件前的脑电基值.计算在动作识别过程中alpha频率的事件相关去同步化(ERD),了解大脑皮层激活状态的变化。结果:与运动新手相比。运动专家在动作识别过程中高频alpha(10.5.12.5Hz)的ERD幅度更低。与运动新手相比,运动专家在正确识别发球动作时高频alpha频段的ERD在顶叶皮层(P〈0.05)和枕叶皮层的幅值更低(P〈0.01)。结论:乒乓球运动员专项动作识别存在神经效率,与更低幅度alpha频率的ERD相联系。乒乓球运动员发球动作识别时大脑顶叶和枕叶的能量消耗较小。 展开更多
关键词 乒乓球运动员 发球 脑电 事件相关去同步化
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舞蹈动作视频游戏对老年人工作记忆的影响 被引量:2
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作者 王丽岩 董传升 +3 位作者 王丽娟 蔡明 赵李 王洪彪 《天津体育学院学报》 CAS CSSCI 北大核心 2022年第3期359-365,共7页
目的:观察舞蹈动作视频游戏对健康老年人工作记忆的影响,并探讨潜在的神经心理机制。方法:30名健康老年人随机分为试验组和对照组,每组均为15人。试验组进行舞蹈动作视频游戏训练,每周3次,每次40 min,持续12周;对照组每周进行2次健康知... 目的:观察舞蹈动作视频游戏对健康老年人工作记忆的影响,并探讨潜在的神经心理机制。方法:30名健康老年人随机分为试验组和对照组,每组均为15人。试验组进行舞蹈动作视频游戏训练,每周3次,每次40 min,持续12周;对照组每周进行2次健康知识学习,每次40 min。试验前后进行工作记忆任务的行为和脑电测试。结果:(1)试验组舞蹈动作视频游戏技能得到提高(t=-6.528,P=0.001),且工作记忆任务的反应时间显著低于对照组(P<0.05);(2)试验组工作记忆任务的大脑活动模式表现为低频alpha的去同步化和高频alpha的同步化,具体表现在0~300 ms左侧顶叶低频alpha的去同步化和右侧顶叶及枕叶高频alpha的去同步化,300~600 ms左侧额叶及枕叶低频alpha的同步化和右侧顶叶及枕叶高频alpha的去同步化,600~900 ms左侧顶叶及枕叶低频alpha的去同步化和左侧半球高频alpha的去同步化。结论:舞蹈动作视频游戏训练可能是改善老年人工作记忆能力一个有效的干预工具。 展开更多
关键词 动作视频游戏 工作记忆 事件相关同步化 事件相关去同步化
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基于下肢运动想象的脑电节律研究 被引量:5
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作者 魏聪惠 刘绍文 +1 位作者 单新颖 罗军 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期737-742,749,共7页
目的:通过脑电节律探究健康人下肢运动想象机制。方法:选择20例健康被试完成下肢运动想象任务,对采集的脑电数据选择C3、C4、Cz通道分析其事件相关电位(event related potential,ERP)和事件相关去同步化与同步化(event-related desynchr... 目的:通过脑电节律探究健康人下肢运动想象机制。方法:选择20例健康被试完成下肢运动想象任务,对采集的脑电数据选择C3、C4、Cz通道分析其事件相关电位(event related potential,ERP)和事件相关去同步化与同步化(event-related desynchronization and synchronization,ERD/ERS)。结果:(1)左右下肢运动想象在C3、Cz、C4产生几乎相同的ERP模式,左右下肢Cz通道波峰潜伏期为230ms,C3通道潜伏期为250ms,C4通道潜伏期为260ms,两侧下肢运动想象均能诱发P300;(2)左侧下肢ERP均值在C3通道高于C4通道,右侧下肢ERP均值在C4通道高于C3通道;(3)无论是C3通道还是C4通道,单侧通道左右下肢运动想象均表现为ERD,两侧下肢想象运动ERDα频段较β频段明显。结论:左右下肢运动想象在两侧半球产生几乎相同的ERP模式和ERD,但下肢运动想象ERP均值出现同侧化。下肢运动想象诱发的P300可能和运动想象的注意和意图相关。本文研究成果可为下肢运动想象的脑机接口(braincomputer interface,BCI)设计开发提供有价值信息。 展开更多
关键词 脑电图 运动想象 事件相关电位 事件相关去同步化同步化
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经颅直流电刺激时长对脑运动皮层活跃度影响的研究 被引量:1
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作者 黄福鑫 孙曜 +1 位作者 李景琦 罗志增 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期411-419,共9页
经颅直流电刺激(tDCS)作为一种新兴的非侵入式脑刺激技术,可以增强皮层兴奋性从而促进运动功能康复。然而在运动功能康复训练中,该技术刺激时长参数设置的标准尚未明确。在刺激直流电强度保持1.5 mA恒定的情况下,通过采集脑电信号,研究... 经颅直流电刺激(tDCS)作为一种新兴的非侵入式脑刺激技术,可以增强皮层兴奋性从而促进运动功能康复。然而在运动功能康复训练中,该技术刺激时长参数设置的标准尚未明确。在刺激直流电强度保持1.5 mA恒定的情况下,通过采集脑电信号,研究阳极tDCS时长对大脑皮层运动区活跃度的影响。选择11名健康受试者接受基于以往实验经验值的3种不同时长(10、15、20 min)C3区阳极刺激,并在此基础上增加一种25 min的同模式刺激实验。在刺激前后分别采集脑电信号,测量C3区mu和beta节律在静息态和运动想象时的事件相关去同步下的功率谱密度两个特征参数,并计算平均值,比较4种不同时长的阳极刺激对大脑皮层运动区活跃度的影响。结果显示,mu和beta节律在不同时长刺激前后功率谱密度(μV^(2)/Hz)的变化量分别为10 min:2.835±0.842,15 min:3.975±0.978,20 min:7.022±1.562,25 min:1.413±1.329和10 min:0.890±0.421,15 min:1.645±0.630,20 min:3.122±0.710,25 min:0.321±0.259;mu和beta的事件相关去同步变化量(%)分别为10 min:10.06±2.81,15 min:14.11±2.87,20 min:22.12±4.67,25 min:3.77±3.03和10 min:6.72±3.19,15 min:11.78±5.02,20 min:17.81±3.16,25 min:2.54±2.30。研究表明,在3种经验值范围内,刺激时间越长,脑运动皮层活跃度越强,且存在显著性差异(P<0.05),但继续延长刺激时长反而导致脑运动皮层活跃度降低。本研究结果有望为基于tDCS技术的运动功能康复训练的刺激时长设置提供有意义的参考。 展开更多
关键词 经颅直流电刺激 运动想象 脑电图 事件相关去同步化 功率谱密度
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镜像视觉反馈训练中大脑运动皮质激活的脑电特征研究 被引量:5
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作者 陈渔 郭峰 +2 位作者 郭建瑞 董彤彤 夏雪莲 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2023年第8期967-976,共10页
目的观察优势手和非优势手进行镜像视觉反馈训练(MVF)过程中大脑运动皮质激活及大脑偏侧化情况。方法2021年3月至9月于沈阳体育学院招募右利手男性受试者17例。应用eegoTMmylab脑电系统实时采集其在MVF过程中的脑电(EEG)和指伸肌的表面... 目的观察优势手和非优势手进行镜像视觉反馈训练(MVF)过程中大脑运动皮质激活及大脑偏侧化情况。方法2021年3月至9月于沈阳体育学院招募右利手男性受试者17例。应用eegoTMmylab脑电系统实时采集其在MVF过程中的脑电(EEG)和指伸肌的表面肌电(sEMG)信号。被试完成单侧手指的伸展运动,包含左/右手MVF和左/右手直视(VF)训练4个实验范式,每种范式重复80个试次,4种范式分两次进行,每次实验间隔1周。分析sEMG信号的时域特征以及与运动密切相关的α频段(8~13 Hz)、β频段(13~20 Hz)EEG信号的时频特征,采用事件相关去同步化/同步化(ERD/ERS)、非对称指数(AI)评价优势和非优势手MVF时运动皮质激活及偏侧化现象。结果放松手为右手时,MVF和VF指伸肌的sEMG振幅大于静息状态(P<0.05)。在α频段,训练状态在ERD/ERS上主效应非常显著(F=14.125,η_(p)^(2)=0.469,P=0.002),MVF高于VF;在β频段,训练状态在ERD/ERS上主效应非常显著(F=9.704,η_(p)^(2)=0.378,P=0.007),运动手与训练状态在ERD/ERS上交互作用显著(F=8.014,η_(p)^(2)=0.334,P=0.012),其中VF时,右手运动ERD/ERS高于左手运动(F=7.267,η_(p)^(2)=0.312,P=0.016),当右手运动时,MVF时ERD/ERS高于VF时(F=17.530,η_(p)^(2)=0.523,P=0.001)。在C4电极位置,VF时,右手运动ERD/ERS高于左手运动(t=-3.201,P=0.006,Cohen's d=0.776);当右手运动时,MVFERD/ERS高于VF(t=-4.060,P=0.001,Cohen's d=0.985)。AI仅在β频段训练状态主效应显著(F=5.796,η_(p)^(2)=0.266,P=0.028),MVF高于VF。结论MVF可能通过募集额-顶区镜像神经元以及减少半球间与皮质内抑制活动来提高运动手同侧初级运动皮质区神经元的活动,并且这种效应对于优势手训练的效果更佳。 展开更多
关键词 镜像视觉反馈 单侧运动 脑电 事件相关去同步化/同步化
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基于能量特征的脑电信号特征提取与分类 被引量:16
9
作者 黄思娟 吴效明 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期782-785,共4页
为了快速、有效地提取脑电特征,提高分类正确率,采用带通滤波和小波包分析的方法提取Mu、Beta节律对应的脑电信号,在时域范围内,将信号幅度的平方作为能量特征值;在频域范围内,采用AR模型功率谱估计法所得的功率谱密度作为能量特征值。... 为了快速、有效地提取脑电特征,提高分类正确率,采用带通滤波和小波包分析的方法提取Mu、Beta节律对应的脑电信号,在时域范围内,将信号幅度的平方作为能量特征值;在频域范围内,采用AR模型功率谱估计法所得的功率谱密度作为能量特征值。根据运动想象脑电信号特点,构造左右通道信号能量差值的符号特性作为分类判别依据,进行分类测试,方法简单。初步实验结果表明,所利用的两种方法的分类正确率达87.857%。 展开更多
关键词 特征提取与分类 脑电信号 事件相关同步化/去同步化 能量 小波包分析
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