基于小波相干的脑网络构建与分析方法

发布时间：2017-06-08 02:15

  本文关键词：基于小波相干的脑网络构建与分析方法，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：相干分析能够找出研究现象之间的同步关系,小波相干脑网络是以EEG基础进行构建的,它可以从全脑的角度分析大脑功能组织原理和动态演化规律,从而加深对人脑认知的理解。本文对事件相关电位的神经电生理基础、基本特点和基本方法进行了详细的研究,为了验证本文提出的基于小波相干的脑网络构建与分析方法的有效性,使用听觉事件相关电位的方法设计了听觉认知实验,采用oddball实验模式设计了三种不同的刺激,并针对实验对EEG数据进行了采集和预处理。除此之外,针对傅里叶变换在非稳定信号相干分析中精确度不足的问题,本文提出了一种小波相干的方法,可以同时在时域和频域展现信号的特征,并利用听觉认知实验的数据进行了小波相干的计算和分析,得到了人脑的不同脑区在不同听觉刺激下的同步性状况。为了从更全面的角度研究人脑听觉认知,本文使用基于小波相干的复杂网络方法,将小波相干值作为复杂网络连接边的权值,构建了不同阈值下的小波相干加权网络,并采用更具认知学意义的加权聚类系数和加权特征路径长度对小波相干加权网络进行了分析,证明了本文方法得到的复杂网络有着明显的小世界特性,并得到了人脑在不同刺激下的差异,并建立了阈值T的自动确定方法和活跃脑区的自动挖掘方法,通过同其他脑网络分析指标的对比表明基于小波相干的复杂网络方法在声音差异神经处理机制方面是有效的。最后,针对复杂网络方法的阈值选取问题,本文研究了一种基于小波相干的最小生成树方法,结合短时窗的方法分析了最小生成树的属性,实现了脑区之间数据关系的可视化,得到了脑区之间连接的动态演化过程的认知学结论。
【关键词】：EEG 听觉认知 小波相干 脑复杂网络 脑最小生成树
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R338;O174.2
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题来源9
• 1.2 课题研究背景及意义9-11
• 1.3 国内外研究现状11-14
• 1.3.1 脑电同步计算与分析11-12
• 1.3.2 脑网络构建与分析12-14
• 1.4 本文的主要研究内容及组织结构14-16
• 第2章 小波相干脑网络实验设计16-25
• 2.1 事件相关电位16-20
• 2.1.1 事件相关电位的神经电生理基础16-18
• 2.1.2 事件相关电位的基本特点18-19
• 2.1.3 事件相关电位的基本方法19-20
• 2.2 听觉认知实验与脑电数据采集及其预处理20-24
• 2.2.1 听觉认知实验20-21
• 2.2.2 脑电数据采集21-23
• 2.2.3 脑电数据预处理23-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第3章 小波相干的计算方法25-39
• 3.1 相干系数的分析方法25-27
• 3.1.1 时域分析25
• 3.1.2 频域分析25-27
• 3.1.3 时频分析27
• 3.2 小波变换27-33
• 3.2.1 小波变换的定义及特点27-29
• 3.2.2 连续小波变换29-30
• 3.2.3 小波基30-33
• 3.2.4 基于小波变换的EEG分析33
• 3.3 小波相干33-38
• 3.3.1 小波相干介绍33-34
• 3.3.2 小波相干计算方法34-36
• 3.3.3 小波相干分析36-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第4章 基于小波相干的脑复杂网络构建与分析39-51
• 4.1 复杂网络理论39-43
• 4.1.1 复杂网络的描述39-40
• 4.1.2 复杂网络的测度40-41
• 4.1.3 常见的网络模型41-43
• 4.2 基于小波相干的脑复杂网络构建43-44
• 4.3 基于小波相干的脑复杂网络分析44-50
• 4.3.1 频段选取44-45
• 4.3.2 加权聚类系数45-46
• 4.3.3 加权特征路径长度46-47
• 4.3.4 阈值T的自动确定方法47-48
• 4.3.5 活跃脑区自动挖掘方法48-49
• 4.3.6 差异性分析49
• 4.3.7 本文方法同其他脑网络分析指标的对比49-50
• 4.4 本章小结50-51
• 第5章 基于小波相干的脑最小生成树构建与分析51-58
• 5.1 最小生成树介绍51
• 5.2 基于小波相干的脑最小生成树构建51-52
• 5.3 基于小波相干的脑最小生成树分析52-57
• 5.3.1 最小生成树的基本属性52-54
• 5.3.2 单步保有率54-55
• 5.3.3 模块化55-57
• 5.4 本章小结57-58
• 结论58-59
• 参考文献59-65
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果65-67
• 致谢67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 刘小峰,祁欢,王怡,王素品,万明习;第一和第二语言Stroop任务中EEG同步化分析[J];生物物理学报;2005年03期

  本文关键词：基于小波相干的脑网络构建与分析方法，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：431079