[发明专利]基于虚拟现实的自主调节心率变异性的注意力训练系统

说明书

本发明提供了一种基于虚拟现实的自主调节心率变异性的注意力训练系统，包括供电模块、心率变异性采集模块、心率变异性处理模块和主控模块，所述主控模块还连接有视听觉任务呈现模块、训练数据分析模块、报告生成模块和常数数据库模块，所述视听觉任务呈现模块包括分别与主控模块相连的虚拟现实头戴模块和高保真耳机，通过心率变异数据反应注意力水平，通过提供虚拟现实场景，同时提供视听环境对受试者进行训练，隔绝外界视听觉噪音，营造和测试有关的视听觉场景，提高训练效果，并在训练过程中能够反映训练者真实注意力水平。

技术领域

本发明属于注意力训练技术领域，尤其涉及一种基于虚拟现实的自主调节心率变异性的注意力训练系统。

背景技术

人类认知能力包括定向、知觉、语言、计算、记忆和注意力等能力。注意力是所有认知能力的基础，是人类学习、工作和生活中最关键的因素。现代社会高速发展，各项学习和工作任务对注意力要求逐渐提高。对于儿童来说，只有注意力集中的儿童，才有可能在同样时间内掌握更多知识，或者更高效的掌握知识。孩子注意力不集中，则会出现一系列后果，例如：容易走神，对学习任务缺乏专注，听课效率低、成绩下滑、粗心马虎、作业拖拉，长此以往还会越来越缺乏自信、容易依赖他人，甚至还会容易出现烦躁等极端脾气。对于成人，某些工作的性质如，飞行员，驾驶员，运动员等需要具备高度的注意力控制能力，以保证工作顺利的实施和开展及时间的精准性。因此，对注意力能力的测试，有助于家长教师了解儿童的注意力水平，对注意力水平较低儿童开展干预和训练，或开展适应的教育教学方法，从而更好的关心儿童，关爱他们的成长。对注意力能力的测试，有助于人力资源部门评估雇员在需要注意力能力工作的胜任度，有助于成人自我评估注意力水平，在此基础上开展行之有效的针对性训练，能够提升注意力，进而提升认知能力，更加符合现代社会对人才专注力的要求。

为了实现对注意力的测试和训练，人们进行了长期的探索，例如中国专利公开了一种基于心率变异分析的注意力集中程度的检测装置及方法[申请号：CN101658425A]，以及一种心率变异性分析方法、装置及用途[申请号：CN106551691A]，前述两个方案提出通过心率变异的方式对注意力集中程度进行检测分析等，实现了对注意力的测试，但是上述方案仍然存在部分缺陷：

对比文件只提供了静息态的测试场景，无法完全隔绝外界视听觉噪音信息，更无法营造和测试/训练有关的视听觉场景。但是在信息处理的机制上，人类主要利用视觉、听觉、触觉和嗅觉等通路感知世界。其中视听觉通路接受和感知信息大约为94％。因此视听觉是人类主要的信息处理通路，且脑科学的相关研究认为视听觉功能并不是独立的，健康人的视听觉功能是互相联系的。按照信息处理通路形式上分为视觉、听觉的单一通路处理或视听觉混合双通路处理。因此对信息的注意力也主要体现在这三种视听感觉通路的形式上。但是人脑认知功能极其复杂，人类在认知活动中处理信息并非是单任务，单信息的。外界视听觉信息极其容易影响和干扰单一认知任务的完成效果。因此隔绝外界视听觉噪音信息，营造和测试有关的视听觉场景，对反映训练者真实注意力水平及其重要。

此外心率变异性体现的自主神经系统的功能和活性程度。心率变异性参数异常的人群，常常表现或为紧张，焦虑，失眠；或为对任何事很难感兴趣，反应慢，专注和注意力较差等情况。而10秒为一呼吸周期的呼吸方式，能够调整自主神经系统的交感神经和迷走神经这两套系统的激活程度，自主神经系统的交感神经和迷走神经这两套系统的激活程度可从心率变异性参数体现，同时自主神经系统的交感神经和迷走神经这两套系统的激活程度能够表示用户注意力集成程度。长期的10秒呼吸练习能够重塑自主神经系统的功能，使其失衡的交感神经和迷走神经趋于正常，达到平衡，从而在心率变异性参数体现。即心率变异性可以作为检验注意力集成程度的参数，也可以作为训练注意力效果的参数。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种基于虚拟现实的自主调节心率变异性的注意力训练系统；

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：