[发明专利]一种视觉刺激方法、脑机训练方法和脑机训练系统

说明书

本发明公开了一种视觉刺激方法、脑机训练方法和脑机训练系统，包括生成视觉刺激场景，在所述视觉刺激场景的刺激要素中央叠加一个引导符号，将用户的注意资源导向所述引导符号；用户只需关注引导符号，而不对刺激要素进行识别或判断。本发明通过在所述视觉刺激场景的刺激要素中央叠加一个引导符号，将用户的注意资源导向所述引导符号，允许使用者在较低的注意力水平下顺利完成脑机接口的控制；并随着训练的进行，可调整对注意力水平的要求，从而实现渐进式的注意力训练；本发明的视觉刺激交互场景比传统的基于专注度进行控制交互场景的更复杂有趣，且能够获得优于现有方法的训练效果。

技术领域

本发明涉及生物电信号处理技术领域，尤其涉及一种视觉刺激方法、脑机训练方法和脑机训练系统。

背景技术

注意作为人脑的一项基本认知功能，表现为人脑对视觉、听觉、触觉等感觉通路感知信息的选择与过滤能力，以及对所注意的感觉信息的保持能力，直接影响着执行控制、学习、记忆等更高层次的认知加工。注意力的训练是一个渐进的过程。在传统认知功能训练中，通过针对注意、执行控制、学习、记忆等的一系列行为任务，监测与促进人与环境之间的视听觉、肢体动作等交互，以达到逐步提升人尤其是注意力障碍患者的注意力水平及其他认知功能的目的。基于脑电信号与脑机交互的认知功能训练则为这一训练过程提供了新的交互手段，并在专注度、沉浸度及生物反馈调节方面表现出更大优势，同时适用于在虚拟/增强/混合现实(VR/AR/MR)环境中的集成。

现有脑机训练技术的主要缺点：其一，基于脑机接口的方法，虽然可用于复杂控制的场景，然而现有技术需要使用者始终保持较高的注意力水平，易使使用者产生挫败感，因而对于患有注意力障碍的人群而言，较难达到较好的训练效果。其二，对于仅根据脑电节律变化进行控制的生物反馈方法，在交互训练过程中，控制方式单一，大脑信息输出较低，因而无法完成复杂控制，降低了交互的趣味性。

发明内容

针对这些缺点，本发明的主要目的是提供一种视觉刺激方法，描述了一种对人脑注意资源需求较低的ERP脑机交互技术，可用于比传统基于专注度控制更复杂有趣的交互场景，同时允许使用者在较低的注意力水平下完成脑机接口的控制，且随着训练的进行，可调整对注意力水平的要求，从而实现渐进式的认知训练，获得优于现有其他认知训练方法的效果。

为实现上述目的，本发明提供一种视觉刺激方法，包括

生成视觉刺激场景，在所述视觉刺激场景的刺激要素中央叠加一个引导符号，将用户的注意资源导向所述引导符号；

所述视觉刺激场景呈现时，所述刺激要素将改变原有形态，引导符号不受影响，用户只需关注引导符号，而不对刺激要素进行识别或判断。

进一步的，所述视觉刺激场景呈现过程中，引导符号将在任意时刻发生变化，用户判断该引导符号是否发生了改变。

进一步的，当所述视觉刺激场景中存在多个刺激要素时，对刺激要素预定规则进行编码，并按照预定规则顺次呈现对应刺激要素。

进一步的，所述视觉刺激场景以3D或2D形式呈现，所述视觉刺激场景至少包括匹配场景和消除场景，其中

匹配场景，用户从若干刺激要素中搜寻指定的目标刺激要素；

消除场景，用户在若干刺激要素中注视并逐个消除目标刺激要素。

本发明还提供一种脑机训练方法，包括

采用权利要求上述任意一种所述视觉刺激方法进行视觉刺激；

实时采集用户的脑电信号，并根据反馈的trig信号进行事件打标；

接收脑电信号进行分析与解码；

根据解码结果更新视觉场景内容。