[发明专利]一种构建基于不同长度名字刺激的ERP范式的方法

说明书

本发明公开了一种构建基于不同长度名字刺激的ERP范式的方法，包括：使用Eprime编写听觉刺激，刺激范式为oddball范式，每次实验的内容对于每名被试除了自己的名字不一样，其他都是一样的；将一次实验分为4个不同状态下的实验，称为4个block，每个block又分为5个trial，trial内的实验是一样的一个trial包含连续的20个iteration，每个iteration里有5个刺激，其中包括1个目标刺激和4个非目标刺激，序列伪随机呈现，相邻的两个刺激不会相同；每个刺激的持续时间为600ms，刺激间隔为500‑800ms随机；设置两组实验刺激，一组实验的非目标刺激为三个汉字长度的名字，另一组实验的非目标刺激为两个汉字长度的名字；使用64导的Ag/AgCl电极帽获取EEG数据，用Neuroscan NuAmp放大器进行信号的放大和打标签，并且将采集到的脑电数据传输到处理电脑上。

技术领域

本发明涉及ERP范式领域，尤其涉及一种构建基于不同长度名字刺激的ERP(Event-Related Potential，事件相关电位)范式的方法。

背景技术

ERP是外加一种特定刺激在脑的某一部位，或者当该刺激具有特殊的心理意义时，在大脑引起的电位变化，它代表大脑中一定的认知过程。P300是在刺激后约300ms出现的一个正电位。研究认为P300波幅与投入的心理资源量成正相关，其潜伏期随任务难度的增加而变长。一些研究认为P300代表认知任务的结束，另一些研究则认为其反映的是工作记忆的更新过程，可能代表着神经系统的某种基本活动，因此常成为ERP的代名词。

目前BCI(Brain Computer Interface，脑机接口)领域中常用的ERP范式有很多，包括视觉诱发、听觉诱发、触觉诱发，这些范式称为单通道范式，此外也有视听联合诱发范式、听觉和触觉结合诱发范式等多通道范式。但是多通道诱发范式的响应机制还不完全清楚，而且可能会出现刺激竞争的现象出现，所以单通道范式成为了当下使用最多的ERP范式。眼睛是人类接收外界信息的最重要渠道，研究证明，人类大脑收集的外界信息有82％都是通过眼睛获取，而耳朵是仅次于眼睛的第二重要渠道，因此视觉诱发范式能够满足目前科研工作者们的大部分研究。

但是基于视觉范式的BCI有其缺陷性，在使用过程中受试者必须目光注视着屏幕，有时还必须跟随着刺激画面的移动而移动，眼睛的注意力程度决定了实验结果的好坏，而听觉范式只需要听声音，往往只需要比视觉更小的注意力，且结果受眼球运动的影响不大。因此怎样找到合适的BCI范式，有针对性地进行训练，是研究者们首先要解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种构建基于不同长度名字刺激的ERP范式的方法，扩充了BCI技术中使用的范式种类，使用自己的名字和不同长度的其他人名字刺激被试大脑，诱发被试的ERP，利用不同长度的名字在语义和节律上的不同，它们刺激产生的ERP波形的具有相同点和不同点，分析其差异性，以此设计合适的范式，并将其运用到BCI中，通过听觉通道检测受试者的意识状态，详见下文描述：

一种构建基于不同长度名字刺激的ERP范式的方法，所述方法包括：

使用Eprime编写听觉刺激，刺激范式为oddball范式，每次实验的内容对于每名被试除了自己的名字不一样，其他都是一样的，Passive和Active分别代表被试处于被动不计数状态和主动计数状态；

将一次实验分为4个不同状态下的实验，称为4个block，每个block又分为5个trial，trial内的实验是一样的一个trial包含连续的20个iteration，每个iteration里有5个刺激，其中包括1个目标刺激和4个非目标刺激，序列伪随机呈现，相邻的两个刺激不会相同；每个刺激的持续时间为600ms，刺激间隔为500-800ms随机，整个实验流程控制在30min以内；

设置两组实验刺激，一组实验的非目标刺激为三个汉字长度的名字，另一组实验的非目标刺激为两个汉字长度的名字；