[发明专利]一种方向性实体面孔刺激的N170脑电信号采集分析系统

说明书

本发明公开了一种方向性实体面孔刺激的N170脑电信号采集分析系统，所述系统包括支撑平台，以及安装在支撑平台上的额托式调节架和实体面孔呈现装置，以及设在额托式调节架上的枕颞脑电采集带，以及控制模块；所述额托式调节架用于与被试者头部下颌、前额处贴合，所述控制模块用于控制实体面孔呈现装置为被试者提供方向性实体面孔刺激，所述枕颞脑电采集带用于采集被试者刺激后枕颞区域诱发出的视觉N170信号并传输给控制模块，以实现N170脑电信号的采集分析。本发明通过集成设置的座椅、额托式调节架、实体面孔呈现装置、面孔方向调控装置和控制模块高效率、高质量、无危害地实现了方向性实体面孔刺激的N170脑电信号采集分析。

技术领域

本发明涉及脑机接口技术领域，具体涉及一种方向性实体面孔刺激的N170脑电信号采集分析系统。

背景技术

脑机接口技术(brain-computer interface，BCI)旨在建立一种脑与计算机(或其他机械电子设备)之间直接的信息交流和控制通道，是一种新型的脑与机器信息交流方法。脑电图(EEG)是目前BCI研究中使用最多的观测手段，相对于功能性磁共振成像(fMRI)、脑磁图(MEG)和正电子发射断层显像(PET)等方法具有时间分辨率高、数据采集便利、设备造价低和便携等优势。根据刺激/任务与EEG信号特征的对应关系，EEG-BCI包括感觉运动节律(SMR)、皮层慢电位(SCP)、稳态视觉诱发电位(SSVEP)、事件相关电位(ERPs)和混合脑机接口(Hybrid-BCI)等五种类型，其中，ERPs是对特定事件(刺激呈现或启动反应)具有锁时性的一种脑电活动变化，ERPs在事件发生后数百毫秒范围内发生，根据振荡峰谷出现的时间划分为P100、N100、N170、P200、N200、P300等多种信号成分。ERPs视觉刺激可在后梭状回和颞下回脑网络诱发生成N170脑电信号成分，N170信号在识别人脸方面占主导地位，并倾向于右半球枕颞区域偏侧化，其作为外源性脑电成分，在面孔失认症、自闭症等视觉认知障碍疾病中具有较大的应用潜力，通过面孔旋转，可以外源性调控大脑的人脸面孔结构编码难度，有助于开展面孔特异性信息精细加工能力的深入分析。

目前未见专用化视觉N170脑电信号采集系统，且主要是以科研级脑电信号放大器辅助以视觉图像呈现系统和座椅等为主，需要多名辅助人员参与调节被试者视角范围、监控被试者测试过程状态(注意力、头动等)和记录脑电信号，采集效率低。另外，传统视觉刺激以电子显示屏为媒介呈现人脸面孔、物体的二维或三维图片，图片交替刺激的黑屏期间，电子显示屏会遗留前幅刺激图片残影或镜面反射被试者面孔，从而引入P300等认知脑电信号成分，湮没或污染N170脑电信号成分。此外，电子显示屏图片刺激易引起被试者视觉疲劳，降低被试者任务注意力，并且长期测试存在视力危害。进一步，传统N170视觉刺激图片多采用直立或倒立二维图片，缺乏空间多维方向精细调整能力，不利于面孔识别任务的灵活设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方向性实体面孔刺激的N170脑电信号采集分析系统，其解决了现有采集分析系统存在的效率低、便利性差、N170脑电信号质量会受电子式视觉刺激影响而降低、危害视力健康、无法精细调控人脸面孔呈现角度等问题。

本发明通过集成设置的座椅、额托式调节架、实体面孔呈现装置、面孔方向调控装置和控制模块高效率、高质量、无危害地实现了方向性实体面孔刺激的N170脑电信号采集分析。具体通过以下技术方案来实现上述目的：

一种方向性实体面孔刺激的N170脑电信号采集分析系统，所述系统包括：

支撑平台；

安装在支撑平台上的额托式调节架和实体面孔呈现装置；

设在额托式调节架上的枕颞脑电采集带；

控制模块；