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不同意识状态对音乐感知的差异性:基于音乐特征与脑电张量分解的研究
被引量：
3
1
作者
梅戬
王小宇
+4 位作者
刘杨
李景琦
刘克洪
杨勇
丛丰裕
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期257-265,共9页
研究不同意识水平对音乐感知的差异性,探索不同意识水平与音乐感知之间的关系。被试共43名,其中7名正常意识被试、17名微意识状态(MCS)被试和19名植物状态(VS)被试。获取3种不同意识水平被试在聆听传统民乐《茉莉花》时的脑电,利用基于...
研究不同意识水平对音乐感知的差异性,探索不同意识水平与音乐感知之间的关系。被试共43名,其中7名正常意识被试、17名微意识状态(MCS)被试和19名植物状态(VS)被试。获取3种不同意识水平被试在聆听传统民乐《茉莉花》时的脑电,利用基于层次交替最小二乘法(HALS)非负张量分解,对被试在听音乐时产生的脑电提取张量成分,对这些成分做功率谱比率分析和脑地形图分析;在此基础上,对音乐包含的5种信息学特征的EEG响应进行研究,包括中心化波动值(fluctuation centroid)、波动熵(fluctuation entropy)、音阶清晰值(key clarity)、脉冲清晰值(pulse clarity)和调值(mode)。结果表明:1)正常意识被试、MCS被试和VS被试对5种音乐特征的脑电响应在节律上存在显著差异,正常意识被试的alpha波占比高于MCS和VS被试,其中:fluctuation centroid,正常意识被试、MCS被试和VS被试分别为0.687±0.193、0.033±0.022、0.063±0.040(P<0.001);fluctuation entropy,正常意识被试、MCS被试和VS被试分别为0.588±0.132、0.041±0.025、0.085±0.077(P<0.001);key clarity,正常意识被试、MCS被试和VS被试分别为0.668±0.295、0.096±0.103、0.057±0.065(P<0.001);pulse clarity,正常意识被试、MCS被试和VS被试分别为0.672±0.064、0.144±0.242、0.044±0.044(P<0.001);mode,正常意识被试、MCS被试和VS被试分别为0.432±0.273、0.057±0.049、0.033±0.026(P<0.001)。除mode特征外,beta波与alpha波体现相同的统计特征(P<0.05)。2)MCS和VS被试对音乐特征的响应在节律上没有差异,均以delta波和theta波的慢波为主。3)在响应激活区域上,正常意识被试对5种音乐特征的响应主要分布于前额叶,MCS和VS被试的响应主要分布在颞叶。研究表明,不同意识水平对大脑加工音乐特征有影响,这为音乐感知与意识关系探索提供新的模型和研究范式。
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关键词
脑电信号
音乐感知
张量分解
意识水平
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题名
不同意识状态对音乐感知的差异性:基于音乐特征与脑电张量分解的研究
被引量：
3
1
作者
梅戬
王小宇
刘杨
李景琦
刘克洪
杨勇
丛丰裕
机构
杭州
电子科技大学自动化学院
大连理工大学生物医学工程学院
浙江音乐学院研究生院
杭州明州脑康康复医院神经康复科
武警浙江省总队
杭州
医院
康复科
出处
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期257-265,共9页
基金
国家自然科学基金(81671038)。
文摘
研究不同意识水平对音乐感知的差异性,探索不同意识水平与音乐感知之间的关系。被试共43名,其中7名正常意识被试、17名微意识状态(MCS)被试和19名植物状态(VS)被试。获取3种不同意识水平被试在聆听传统民乐《茉莉花》时的脑电,利用基于层次交替最小二乘法(HALS)非负张量分解,对被试在听音乐时产生的脑电提取张量成分,对这些成分做功率谱比率分析和脑地形图分析;在此基础上,对音乐包含的5种信息学特征的EEG响应进行研究,包括中心化波动值(fluctuation centroid)、波动熵(fluctuation entropy)、音阶清晰值(key clarity)、脉冲清晰值(pulse clarity)和调值(mode)。结果表明:1)正常意识被试、MCS被试和VS被试对5种音乐特征的脑电响应在节律上存在显著差异,正常意识被试的alpha波占比高于MCS和VS被试,其中:fluctuation centroid,正常意识被试、MCS被试和VS被试分别为0.687±0.193、0.033±0.022、0.063±0.040(P<0.001);fluctuation entropy,正常意识被试、MCS被试和VS被试分别为0.588±0.132、0.041±0.025、0.085±0.077(P<0.001);key clarity,正常意识被试、MCS被试和VS被试分别为0.668±0.295、0.096±0.103、0.057±0.065(P<0.001);pulse clarity,正常意识被试、MCS被试和VS被试分别为0.672±0.064、0.144±0.242、0.044±0.044(P<0.001);mode,正常意识被试、MCS被试和VS被试分别为0.432±0.273、0.057±0.049、0.033±0.026(P<0.001)。除mode特征外,beta波与alpha波体现相同的统计特征(P<0.05)。2)MCS和VS被试对音乐特征的响应在节律上没有差异,均以delta波和theta波的慢波为主。3)在响应激活区域上,正常意识被试对5种音乐特征的响应主要分布于前额叶,MCS和VS被试的响应主要分布在颞叶。研究表明,不同意识水平对大脑加工音乐特征有影响,这为音乐感知与意识关系探索提供新的模型和研究范式。
关键词
脑电信号
音乐感知
张量分解
意识水平
Keywords
EEG
music processing
tensor decomposition
level of consciousness
分类号
R318 [医药卫生—生物医学工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同意识状态对音乐感知的差异性:基于音乐特征与脑电张量分解的研究
梅戬
王小宇
刘杨
李景琦
刘克洪
杨勇
丛丰裕
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
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