P300相关脑网络机制研究
发布时间：2021-08-27 07:33
P300是一种内源性的、与大脑认知功能紧密相关的事件相关电位。P300不仅广泛应用于认知神经科学和脑-机接口（Brain-computer interface,BCI）等领域,且已成为诸多临床疾病不可或缺的研究手段,比如精神分裂症的临床诊断。但目前针对P300神经机制及其个体间差异性的研究仍存在不足之处。本文中,我们以网络结合图论分析作为主要研究手段,基于脑电（Electroencephalogram,EEG）和功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging,fMRI）技术,以静息和任务两个状态的大脑活动为切入点,从不同模态、不同层面的网络对P300的相关脑机制进行了系统研究,为其在诸多领域的应用提供更加完善的神经理论基础。论文相关工作主要分为以下五个方面:1)首先,从静息态EEG脑网络角度,我们研究了Oddball任务诱发的P300及其信息处理的脑网络机制。结果发现,P300幅值与静息态EEG脑网络的平均功能连接、聚类系数、全局效率和局部效率呈现正相关关系,而与特征路径长度呈现负相关关系,同时,与其存在正相关关系的脑网络拓扑分布于前额/额叶...
【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】：114 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
Oddball范式及任务诱发的ERP波形[23]
第一章绪论构安排如下（另见图1-2）：图1-2论文的总体篇章结构分布第一章绪论。主要介绍P300及其在各领域内应用的背景与研究现状，脑网络分析的背景和应用现状以及本论文的研究内容和章节结构安排。第二章静息态EEG脑网络与P300关联研究。主要介绍静息态EEG脑网络的构建与分析思路，并进一步探究静息态EEG脑网络，包括其网络属性和网络拓扑结构，与P300之间的关系。第三章P300任务中的EEG脑网络节律性重构研究。主要分析在大脑从静息态到任务态的切换过程中，EEG脑网络的节律性重构模式，并进一步挖掘此模式与任务P300的关系。第四章基于同步EEG-fMRI的P300脑网络重构研究。主要介绍同步EEG-fMRI的分析流程，从更细微（毫米级）的大脑结构入手，对大脑状态切换过程中，任务激活网络的重构模式进行研究，并探索其与P300个体差异性的潜在关系。第五章P300时变EEG脑网络研究。主要介绍ADTF应用于任务态EEG的分析思路，挖掘P300信息处理的不同子阶段所对应的时变脑网络模式，并为进一步11
第二章静息态EEG脑网络与P300关联研究年龄在22-27岁之间。所有人均未曾服用精神治疗类药物，且所有人均未曾有个人或家庭遗传的精神类疾玻在后续的数据分析过程中，4名被试因其静息态或任务态EEG数据伪迹过多而被排除。2.2.2实验流程在实验的准备阶段，按照要求，所有被试均须保持放松，并集中注意力。同时，在整个实验过程中，他们也需要避免头、手等部位的剧烈运动。按照实验设定，我们采集了被试的静息态和任务态的EEG数据，包括4分钟闭眼静息和3次P300任务。为保证EEG数据的有效性，在静息态数据采集阶段，被试需放空大脑，不能有特异的、持续的大脑活动；在任务态数据采集阶段，被试需集中注意力，对呈现于电脑屏幕中的刺激进行判定，若判定为偏差刺激，则以心算的方式计数，若判定为标准刺激，则不反应；单次P300任务结束以后，按照要求，被试需如实告知实验人员所计偏差刺激的数目。图2-1基于Oddball范式的P300实验。(a)标准刺激的单个P300试次；(b)偏差刺激的单个P300试次如图2-1所示，我们详细地描述了整个实验流程。首先，我们采集了四分钟的闭眼静息态EEG数据。一分钟休息后，任务开始。在每一个P300试次中，粗十字出现并持续250ms，告知被试集中注意力；随后，细十字提醒被试，标准或偏差刺激即将随机呈现；500ms后，刺激呈现，并持续500ms。此时，被试需对刺激进行判定，若为偏差刺激则计数[150]，否则忽略。1s后，下一个试次开始。这里，偏差刺激定义为下三角形和中心细十字的组合，而标准刺激则定义为上三角形和中心细十字的组合。任务中，我们设定了偏差刺激占比20%，即120个标准刺激和30个偏差刺激。15
【参考文献】：
期刊论文
[1]脑机接口技术在意识障碍领域应用的前景展望[J]. 李远清. 中华神经创伤外科电子杂志. 2015(02)
[2]脑控:基于脑-机接口的人机融合控制[J]. 王行愚,金晶,张宇,王蓓. 自动化学报. 2013(03)
本文编号：3365944
【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】：114 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
Oddball范式及任务诱发的ERP波形[23]
第一章绪论构安排如下（另见图1-2）：图1-2论文的总体篇章结构分布第一章绪论。主要介绍P300及其在各领域内应用的背景与研究现状，脑网络分析的背景和应用现状以及本论文的研究内容和章节结构安排。第二章静息态EEG脑网络与P300关联研究。主要介绍静息态EEG脑网络的构建与分析思路，并进一步探究静息态EEG脑网络，包括其网络属性和网络拓扑结构，与P300之间的关系。第三章P300任务中的EEG脑网络节律性重构研究。主要分析在大脑从静息态到任务态的切换过程中，EEG脑网络的节律性重构模式，并进一步挖掘此模式与任务P300的关系。第四章基于同步EEG-fMRI的P300脑网络重构研究。主要介绍同步EEG-fMRI的分析流程，从更细微（毫米级）的大脑结构入手，对大脑状态切换过程中，任务激活网络的重构模式进行研究，并探索其与P300个体差异性的潜在关系。第五章P300时变EEG脑网络研究。主要介绍ADTF应用于任务态EEG的分析思路，挖掘P300信息处理的不同子阶段所对应的时变脑网络模式，并为进一步11
第二章静息态EEG脑网络与P300关联研究年龄在22-27岁之间。所有人均未曾服用精神治疗类药物，且所有人均未曾有个人或家庭遗传的精神类疾玻在后续的数据分析过程中，4名被试因其静息态或任务态EEG数据伪迹过多而被排除。2.2.2实验流程在实验的准备阶段，按照要求，所有被试均须保持放松，并集中注意力。同时，在整个实验过程中，他们也需要避免头、手等部位的剧烈运动。按照实验设定，我们采集了被试的静息态和任务态的EEG数据，包括4分钟闭眼静息和3次P300任务。为保证EEG数据的有效性，在静息态数据采集阶段，被试需放空大脑，不能有特异的、持续的大脑活动；在任务态数据采集阶段，被试需集中注意力，对呈现于电脑屏幕中的刺激进行判定，若判定为偏差刺激，则以心算的方式计数，若判定为标准刺激，则不反应；单次P300任务结束以后，按照要求，被试需如实告知实验人员所计偏差刺激的数目。图2-1基于Oddball范式的P300实验。(a)标准刺激的单个P300试次；(b)偏差刺激的单个P300试次如图2-1所示，我们详细地描述了整个实验流程。首先，我们采集了四分钟的闭眼静息态EEG数据。一分钟休息后，任务开始。在每一个P300试次中，粗十字出现并持续250ms，告知被试集中注意力；随后，细十字提醒被试，标准或偏差刺激即将随机呈现；500ms后，刺激呈现，并持续500ms。此时，被试需对刺激进行判定，若为偏差刺激则计数[150]，否则忽略。1s后，下一个试次开始。这里，偏差刺激定义为下三角形和中心细十字的组合，而标准刺激则定义为上三角形和中心细十字的组合。任务中，我们设定了偏差刺激占比20%，即120个标准刺激和30个偏差刺激。15
【参考文献】：
期刊论文
[1]脑机接口技术在意识障碍领域应用的前景展望[J]. 李远清. 中华神经创伤外科电子杂志. 2015(02)
[2]脑控:基于脑-机接口的人机融合控制[J]. 王行愚,金晶,张宇,王蓓. 自动化学报. 2013(03)
本文编号：3365944
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