脑机接口游戏神经可塑性研究
发布时间：2021-12-31 05:51
电子视频游戏在当今社会的普遍存在,使得人们对其对大脑和行为的影响以及利用游戏的可能性产生了极大的兴趣。越来越多的研究发现,电子游戏训练提高了各种认知功能,而其中一类型-动作类电子游戏（Action Video Game,AVG）的短时训练可以改善脑的神经可塑性。另一方面,随着脑机接口（Brain-Computer Interface,BCI）技术的发展,因此被广泛应用于安全、测谎、警觉监控、游戏、教育等各个领域。然而,结合脑机接口在游戏方面的研究很少,脑机接口控制游戏的干预对神经可塑性是否有影响尚不清楚。基于此,本文基于运动起始诱发电位（Motion-Onset Visual Evoked Potential,mVEP）的脑机接口,通过其和传统方式操控第一人称射击游戏（First-Person Shooting Game,FPS）的短时干预,探究这两种干预对视觉选择性注意力（Visual Selective Attention,VSA）的脑神经可塑性影响的差异。本研究招募了25名近半年没有接触电子游戏特别是动作电子游戏的男性参与者,并随机分配到实验组（脑机接口控制游戏,BCI...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
脑机接口(BCI)的基本组成部分[50]
电子科技大学硕士学位论文图1-1脑机接口(BCI)的基本组成部分[50]图1-2脑机接口系统以及应用方向[51]发的刺激来产生可识别的特征脑电图，内源性脑机接口没有外部刺激，而是依赖于用户自我调节的大脑活动。分类脑机接口的一种更常见的方法是观察大脑反应的类型，它们用来推断用户意图的信息。包括慢皮层电位（SlowCorticalPotential,简称SCP）、感觉运动节律（Sensori-MotorRhythm,简称SMR）、视觉诱发电位（VisualEvokedPotential,简称VEP）和听觉诱发电位（AuditoryEvokedPotentials,简称AEP）。有许多视觉处理的神经相关通常称为诱发电位或视觉诱发电位。BCI主要有以下几方面的应用：一是功能恢复和替代，即直接控制肌肉和外部设备；另一方面是脑功能增强、重建和改善，可利用调控技术刺激大脑特定功能区来实现。比如，Daly团队研究发现BCI可以帮助人们在中风或其他创伤性脑损伤后重新获8
第一章绪论平决定了正在进行任务的注意力分配的处理能力[76]。P300的波幅可作为注意力资源的指标，对于需要更多注意资源的任务，其振幅较大，峰值潜伏期相对较短[77]。因此P300被建议作为评估高水平视觉损伤的工具，有不少研究人员对其在不同的神经心理疾病（如脑卒中、颅脑外伤、帕金森并脑肿瘤、代谢性脑病等）进行了研究。图1-3注意资源如何影响P300的示意图[76]（2）N200通常在特定视觉或听觉刺激出现后180～325ms诱发，N200是由于普遍刺激的形式或背景的偏离而产生的负向波形[78]。有研究发现N200对抑制过程的一系列训练任务敏感，所以N200可以作为注意力控制的一个重要神经生理指标[79]，通常在头部的中央皮质和对侧皮质的枕颞区分布[70]。此外发现其是一种与视觉注意的抑制执行功能（注意控制）相关的内源性ERPs成分[80]。为了选择最有效的策略来完成认知任务，定向和调节注意力的能力被称为注意力控制[81][82]或执行注意力[83]。有研究可以通过大量不同的刺激范式来训练老年人从而促进其相关的认知缺陷的康复（比如注意力的抑制作用），所以关于N200的研究是至关重要的。11
【参考文献】：
期刊论文
[1]事件相关电位技术实验操作及注意事项[J]. 疏德明. 实验技术与管理. 2017(01)
[2]基于Unity的Web游戏设计与实现[J]. 俞亮,俞文心. 计算机光盘软件与应用. 2014(08)
[3]采用Fisher线性判别分析进行MEG信号的分类[J]. 赵海滨,颜世玉,于清文,王宏. 东北大学学报(自然科学版). 2013(12)
[4]事件相关电位[J]. 赵向东. 现代电生理学杂志. 2007(04)
[5]视觉选择性注意的加工机制[J]. 胡荣荣,丁锦红. 人类工效学. 2007(01)
[6]事件相关电位（ERP）[J]. 林大正,滕春芳. 承德医学院学报. 2005(03)
[7]功能性磁共振成像在视觉研究中的应用[J]. 刘虎. 国外医学.眼科学分册. 2003(05)
[8]平均参考电极在儿童脑电图中的应用研究[J]. 冯成功,蔡方成. 临床脑电学杂志. 2000(03)
[9]事件相关电位[J]. 杨文俊. 新医学. 1999(05)
硕士论文
[1]开放式脑机接口应用软件平台设计[D]. 任艳莉.电子科技大学 2019
[2]无线便携式脑电信号采集系统设计及实验验证分析[D]. 瞿倩.电子科技大学 2018
[3]基于运动起始视觉响应的在线实用化脑—机接口[D]. 刘涛.清华大学 2010
本文编号：3559733
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
脑机接口(BCI)的基本组成部分[50]
电子科技大学硕士学位论文图1-1脑机接口(BCI)的基本组成部分[50]图1-2脑机接口系统以及应用方向[51]发的刺激来产生可识别的特征脑电图，内源性脑机接口没有外部刺激，而是依赖于用户自我调节的大脑活动。分类脑机接口的一种更常见的方法是观察大脑反应的类型，它们用来推断用户意图的信息。包括慢皮层电位（SlowCorticalPotential,简称SCP）、感觉运动节律（Sensori-MotorRhythm,简称SMR）、视觉诱发电位（VisualEvokedPotential,简称VEP）和听觉诱发电位（AuditoryEvokedPotentials,简称AEP）。有许多视觉处理的神经相关通常称为诱发电位或视觉诱发电位。BCI主要有以下几方面的应用：一是功能恢复和替代，即直接控制肌肉和外部设备；另一方面是脑功能增强、重建和改善，可利用调控技术刺激大脑特定功能区来实现。比如，Daly团队研究发现BCI可以帮助人们在中风或其他创伤性脑损伤后重新获8
第一章绪论平决定了正在进行任务的注意力分配的处理能力[76]。P300的波幅可作为注意力资源的指标，对于需要更多注意资源的任务，其振幅较大，峰值潜伏期相对较短[77]。因此P300被建议作为评估高水平视觉损伤的工具，有不少研究人员对其在不同的神经心理疾病（如脑卒中、颅脑外伤、帕金森并脑肿瘤、代谢性脑病等）进行了研究。图1-3注意资源如何影响P300的示意图[76]（2）N200通常在特定视觉或听觉刺激出现后180～325ms诱发，N200是由于普遍刺激的形式或背景的偏离而产生的负向波形[78]。有研究发现N200对抑制过程的一系列训练任务敏感，所以N200可以作为注意力控制的一个重要神经生理指标[79]，通常在头部的中央皮质和对侧皮质的枕颞区分布[70]。此外发现其是一种与视觉注意的抑制执行功能（注意控制）相关的内源性ERPs成分[80]。为了选择最有效的策略来完成认知任务，定向和调节注意力的能力被称为注意力控制[81][82]或执行注意力[83]。有研究可以通过大量不同的刺激范式来训练老年人从而促进其相关的认知缺陷的康复（比如注意力的抑制作用），所以关于N200的研究是至关重要的。11
【参考文献】：
期刊论文
[1]事件相关电位技术实验操作及注意事项[J]. 疏德明. 实验技术与管理. 2017(01)
[2]基于Unity的Web游戏设计与实现[J]. 俞亮,俞文心. 计算机光盘软件与应用. 2014(08)
[3]采用Fisher线性判别分析进行MEG信号的分类[J]. 赵海滨,颜世玉,于清文,王宏. 东北大学学报(自然科学版). 2013(12)
[4]事件相关电位[J]. 赵向东. 现代电生理学杂志. 2007(04)
[5]视觉选择性注意的加工机制[J]. 胡荣荣,丁锦红. 人类工效学. 2007(01)
[6]事件相关电位（ERP）[J]. 林大正,滕春芳. 承德医学院学报. 2005(03)
[7]功能性磁共振成像在视觉研究中的应用[J]. 刘虎. 国外医学.眼科学分册. 2003(05)
[8]平均参考电极在儿童脑电图中的应用研究[J]. 冯成功,蔡方成. 临床脑电学杂志. 2000(03)
[9]事件相关电位[J]. 杨文俊. 新医学. 1999(05)
硕士论文
[1]开放式脑机接口应用软件平台设计[D]. 任艳莉.电子科技大学 2019
[2]无线便携式脑电信号采集系统设计及实验验证分析[D]. 瞿倩.电子科技大学 2018
[3]基于运动起始视觉响应的在线实用化脑—机接口[D]. 刘涛.清华大学 2010
本文编号：3559733
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