基于视听交互刺激的认知机理与脑机接口范式研究进展
本文选题:视听交互刺激 切入点:认知心理机制 出处:《电子测量与仪器学报》2017年07期
【摘要】:与人类视听觉感知密切相关的图像、语音和文本(语言)信息在社会经济发展与国家安全保障等领域中扮演着重要角色,脑机接口(BCI)是无需外围神经肌肉便可操控外部设备、使"思想"直接变成"行动"的创新技术,基于视、听觉刺激的BCI系统具有极其广阔应用前景。目前认知心理学研究普遍认为视听交互刺激模式可产生比视或听单模态刺激更强的事件相关电位信号,因而可使识别大脑思维模式的正确率更高和响应速度更快,然而BCI研究至今尚难有充分验证其优势的成果。分别从认知心理机制和BCI实验范式两方面综述了视听交互刺激的信息整合机制、视听刺激之间的协同与竞争关系、匹配度对刺激效果的影响及相关BCI实验范式的研究现状;深入分析了视听交互刺激范式未在现有BCI系统中体现其优越性的原因;最后从BCI实验范式选择、系统硬件性能改进、脑电信号处理等方面提出了改进思路并展望了基于视听交互刺激BCI范式研究未来动向。
[Abstract]:Images closely related to human audiovisual perception, speech and text (language) information play an important role in the fields of social and economic development and national security. BCI is an external device that can be operated without peripheral nerve and muscle. Innovative technologies that turn "thought" directly into "action", based on vision, The BCI system of auditory stimulation has an extremely broad application prospect. At present, it is widely accepted in cognitive psychology that audiovisual interaction stimuli can produce more event-related potential signals than visual or auditory single mode stimuli. Thus making the recognition of brain patterns more accurate and responsive, However, the research on BCI is still difficult to fully verify its advantages. This paper summarizes the information integration mechanism of audiovisual interactive stimulation and the relationship between audio-visual stimulation and competition from two aspects of cognitive psychological mechanism and BCI experimental paradigm. The effect of matching degree on stimulation effect and the current research status of related BCI experimental paradigm; deeply analyze the reasons why audio-visual interactive stimulus paradigm does not reflect its superiority in the existing BCI system; finally, select the BCI experimental paradigm and improve the hardware performance of the system. The improvement of EEG signal processing is proposed and the future trend of BCI paradigm based on audiovisual interactive stimulation is prospected.
【作者单位】: 天津大学生物医学工程系;天津大学医学工程与转化医学研究院;中国航天员科研训练中心;
【基金】:国家自然科学基金(91520205,81630051,61603269,81671861) 中国博士后科学基金(2017M610162)资助项目
【分类号】:R318;TN911.7
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,本文编号:1694259
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