近红外光谱术用于Stroop效应及阅读障碍儿童的研究

发布时间：2020-11-02 03:04

　　 脑功能成像技术是研究脑认知和学习能力的重要手段,现有的成像技术主要检测电生理学或血液动力学等代谢信号来实现功能成像。近红外光谱术(NIRS)是无损检测多个血液动力学参数的重要方法。本文以认知神经科学领域较为成熟且用途广泛的Stroop效应作为研究对象,用NIRS开展了以下两方面的研究。 将NIRS和事件相关电位(ERP)技术结合,同步测量Stroop效应中前额叶的活动,得到认知冲突进程中的激活脑区。采用自行研制的NIRS仪器和商用ERP仪器对16名在校大学生进行了测量,在行为学、NIRS和ERP数据中都观察到了显著的Stroop效应。分析血液动力学信号和电生理学信号间的相关关系,发现标志冲突解决的特征电信号P600发生源位于前额叶区域;相关分析还表明了血液动力学信号反映电生理学信号的积累效应;另外,去氧血红蛋白显示出对脑功能活动更为敏感的特性。结果表明了NIRS和ERP同步联合检测的可行性,及用光电联合检测方法探索神经血管耦联机制的积极意义。 对武汉市某小学19名阅读障碍儿童和24名正常儿童,应用NIRS测量改进的字音和字义Stroop任务中前额叶的激活。对比正常儿童和阅读障碍儿童的行为数据和NIRS数据,发现障碍儿童前额叶的整体激活水平较低,在语义通达的字音路径存在缺陷。而且正常儿童更依赖字形路径,障碍儿童更依赖字音路径。实验证明了NIRS测量阅读障碍儿童的可行性,障碍儿童在Stroop效应中较低的前额叶激活水平为NIRS临床检测阅读障碍儿童提供了依据。
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：R749.94
【部分图文】：

图 1.1 oxy-Hb、deoxy-Hb和水在 650-1000nm的吸收谱线[ absorption spectrum of oxy-Hb, deoxy-Hb and H2O between 6所以能够测量血液参数，是因为生物组织在近红外[14]，即生物组织对 700nm～900nm波长范围内的近。在近红外这一波段，血液的主要成分oxy-Hb、d 1.1，805nm为等吸收点，在其两侧，oxy-Hb和deo 805nm的光谱区域，deoxy-Hb的吸收强度大于oxy，oxy-Hb的吸收强度大于deoxy-Hb。在大脑进行功血流量增大，使得oxy-Hb浓度增加，deoxy-Hb浓度消耗的程度。所以信号在 760nm处减小，而在 850n不同我们可以得出oxy-Hb、deoxy-Hb等血液参数的能活动密切相关。用仪器是本实验自行研制开发的便携式三波长连续系统的硬件部分包括：探头、测控模块、数据采集

的硬件部分包括：探头、测控模块、数据）。软件系统包括：电路控制模块、电数据显示模块和任务呈现模块。如图 1实验分别使用了不同的探头，任务呈现和程控制和记录。

图 1.3 NIRS 软件运行主界面Fig. 1.3 The main interface of NIRS software知冲突控制及 Stroop 效应生活中，我们通常处于一种复杂多变的环境中，为了完成某个特周围的干扰因素，找到并利用有用的信息去指导行动并尽快解决、任务目标、周围情境联系起来的能力就是认知控制能力。可见适应环境，灵活处理问题的一种基本能力。认知控制包括：对任、目标选择和更新、冲突的监测和解决。其中关于冲突的认知控成分[17]。冲突控制的研究通常会采用Stroop、Simon、Flanker和反。其中以Stroop效应应用最为广泛。 年，John Ridley Stroop发表了一篇对后来认知科学研究有着深远出，词语本身代表的颜色意义和其自身颜色不一致时，人们说出要更长的时间。为了纪念这一重要发现，这种现象被命名为Stroo
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本文编号：2866480