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运动观察与运动想象的皮层节律活动与神经生理机制

发布时间:2018-11-21 14:45
【摘要】:研究证实,运动观察与运动想象对大脑的激活有利于中风后的运动功能再学习,可用于探索人类行为过程中大脑的神经机制.为对比分析运动观察和运动想象时皮层神经元的活动特征,选取10名健康被试,采集每名被试在运动观察和运动想象时特定手部抓握动作模式下的脑电信号(EEG);引入Gabor滤波器对感觉运动区和视觉区的EEG进行时频能量谱估计,并在此基础上对EEG进行事件相关去同步/同步化(ERD/ERS)分析;最后建立ERDI(ERD index)指标对左手和右手进行模式分类并量化比较运动观察与运动想象.研究结果表明,运动观察与运动想象类似,均激活大脑感觉运动皮层,并且运动想象产生对侧主导的α和βERD;基于ERDI指标的运动想象左右手识别正确率高于运动观察分类正确率;此外,运动观察过程还同时伴随视觉皮层活动,使β节律能量产生显著衰减.本研究为运动观察和运动想象在临床康复训练以及脑机接口领域的应用提供了神经生理基础和实现途径.
[Abstract]:It has been proved that the activation of motor observation and motor imagination is beneficial to the relearning of motor function after stroke and can be used to explore the neural mechanism of human behavior. In order to compare and analyze the activity characteristics of cortical neurons in motion observation and motor imagination, 10 healthy subjects were selected to collect the EEG (EEG); of each subject in the mode of specific hand grip action in motion observation and motion imagination. The Gabor filter is introduced to estimate the time-frequency energy spectrum of the sensorimotor region and the visual region EEG, and on this basis, the event correlation desynchronization / synchronization (ERD/ERS) analysis of the EEG is carried out. Finally, the ERDI (ERD index) index was established to classify the left hand and the right hand and to compare the motion observation and motion imagination quantitatively. The results showed that motion observation, similar to motor imagination, activated the sensorimotor cortex of the brain and produced contralateral dominant 伪 and 尾 ERD;. The recognition accuracy rate of motion imagination based on ERDI index is higher than that of motion observation classification. In addition, the motion observation process is accompanied by visual cortex activity, resulting in significant attenuation of 尾 rhythm energy. This study provides a neurophysiological basis and approach for the application of motor observation and motor imagination in clinical rehabilitation training and brain-computer interface.
【作者单位】: 燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室;燕山大学电气工程学院河北省控制工程重点实验室生物信息研究中心;
【基金】:国家自然科学基金(批准号:61271142) 河北省自然科学基金(批准号:F2015203372,F2014203246)资助项目
【分类号】:R338

【共引文献】

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本文编号:2347283

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