基于P300和机器学习的测谎方法研究

为了克服传统测谎方法没有考虑到相同刺激下受试者思维状态变化的缺点,提出了基于P300和机器学习的测谎方法.该方法使用典型的3刺激测谎范式,首先记录30名随机划分的撒谎者和无辜者的12导脑电(EEG)信号,使用独立成分分析方法(ICA)分解由探针刺激产生的脑电信号,利用在Pz电极上分布强度大的独立分量重建Pz波形,将每名受试者的的若干个Pz波形进行平均,提取两步降噪后的每个Pz波形的时域和小波特征.最后,使用分类器区分P300和非P300波形,进一步计算出个体测谎诊断率.实验结果表明,支持向量机(SVM)适合于说谎意识状态的分类,提出的方法可以有效地改进单次刺激记录上的信噪比,提高P300成分的识别率,进而提高测谎诊断率.

无症状脑梗塞早期诊断的探讨

[目的]对比无症状脑梗塞脑电图(EEG)与头颅磁共振(MR)扫描两者之间的符合率。[方法]对204例正常体检者全部进行EEG及MR检查。[结果]发现无症状脑梗塞21例,其中腔隙性梗塞19例,脑叶梗塞2例。高血压及糖尿病性微血管病是主要病因。[结论]EEG“阳性率”与头颅MR扫描结果比较,两者符合率为62.5%。提示EEG对无症状脑梗塞的粗筛具有重要意义。

儿童枕叶癫痫视觉诱发电位、事件相关电位P300、脑电图特点分析与临床应用

目的探讨不同类型枕叶癫痫患儿视觉诱发电位(VEP)、事件相关电位P300及脑电图(EEG)放电指数的变化特点,为儿童枕叶癫痫的诊断提供依据。方法选取儿童枕叶癫痫患儿46例,其中特发性枕叶癫痫28例(特发组)、症状性枕叶癫痫18例(症状组);同期健康志愿儿童31例(对照组)。各组分别于治疗前、药物治疗1年(治疗后)行VEP、事件相关电位P300及EEG放电指数检测。结果与对照组比较,特发组VEP波幅明显升高(P=0.000),异常率为75%(21/28),VEP潜伏期、P300潜伏期及波幅均无统计学差异(P均>0.05);症状组VEP、P300波幅均无统计学差异(P均>0.05)),VEP潜伏期明显延长(P=0.000),异常率为100%(18/18),P300潜伏期延长(P=0.000),其中3例分化差,7例潜伏期明显延长,异常率为55.6%(10/18)。与治疗前比较,特发组治疗后VEP波幅、EEG放电指数均明显降低(P均=0.000),症状组VEP及P300潜伏期均明显缩短、EEG放电指数明显降低(P均=0.000)。特发组EEG放电指数与VEP波幅呈正相关(r=0.635,P=0.000),与P300潜伏期无相关性(r=0.208,P=0.289);症状组EEG放电指数与VEP、P300潜伏期均呈正相关性(r分别为0.489、0.878,P均<0.05)。结论儿童枕叶癫痫VEP、P300与EEG放电指数之间存在明显的相关性,三者可共同作为鉴别诊断及监测治疗效果的客观评价指标。

基于Visual Studio与Matlab集成的脑电数据库管理和分析系统

为日益庞大的脑电数据信息提供直观易操作的管理方式,为进一步分析处理提供数据管理基础。采用Visual Studio开发友好的用户界面,结合Access进行病患基本信息的数据管理,结合Matlab进行后台的数据分析处理,在管理脑电数据的基础上,实现分析和辅助诊断的功能。从设计到实施,基本完成了脑电数据库管理系统的建立。但是系统运行有局限性,需要MATLAB的安装环境,下一步会逐步完善实现脱离MATLAB运行。

虚拟现实诱发声乐表演者情绪状态及演唱效果研究

将虚拟现实(VR)技术作为诱发情绪的工具应用于声乐表演领域,探究其对表演者情绪状态以及表演效果的影响。基于表演者自我想象和VR诱发2种方式,采集3种不同情绪歌曲下的情绪脑电信号、自我情绪评定量表及演唱音频。从主、客观2个角度研究表演者感受情绪刺激的差异,并通过同行评议方式分析表演者在接收不同刺激后的演唱阶段表达出的演唱情感和演唱技巧方面的异同。结果表明,VR技术作为声乐表演中的情绪诱发工具可以更好地调动表演者的情绪,同时表演者的表演效果也会有所加强。

融合语音信号和脑电信号的多模态情感识别

为构造有效的情感识别系统,通过声音刺激分别诱发出高兴、悲伤、生气以及中性4种情感,并采集相应的语音信号和脑电信号。首先,利用相空间重构技术提取脑电信号和语音信号的非线性几何特征和非线性属性特征,并结合两者的基本特征分别实现情感识别;然后,通过构建基于限制玻尔兹曼机的特征融合算法,从特征层融合的角度实现多模态情感识别;最后,利用二次决策算法从决策融合的角度构建多模态情感识别系统。实验结果显示,从特征融合的角度构建的多模态情感识别系统相比语音信号和脑电信号情感整体识别率,分别提高1.08%和2.75%;从决策融合的角度构建的多模态情感识别系统相比语音信号和脑电信号情感整体识别率,分别提高6.52%和8.19%;决策融合相比特征融合构建的多模态情感识别系统整体识别效果更优。因此,融合语音信号和脑电信号等不同来源的情感数据可以构造出更有效的情感识别系统。

128导长程视频脑电图系统在耐药性癫痫治疗中的应用

目的：观察128导长程视频脑电图系统在耐药性癫痫术前致痫灶定位、手术方式的选择及术后疗效评价中的作用。方法耐药性癫痫22例患者，采用光电128导癫痫定位系统EEG9200 K脑电图机行头皮脑电图监测，并与PET及头颅核磁检查结果进行比对。结果①9例患者头皮脑电图、头颅核磁、PET检查结果致痫灶吻合，分别进行手术治疗。术后随访3～36个月。3个月后9例患者均再次进行头皮脑电图监测，未发现癫痫发作。且随访中未见癫痫发作。②13例患者根据发作类型，经头皮脑电图、头颅核磁、PET检查后，致痫灶无法准确定位，行颅内电极及深部电极置入术，应用128导脑电图机行颅内电极脑电图长程监测，同时对功能区进行定位，选择了相应的手术方式进行治疗。术后随访3～32个月。术后3～6个月13例患者再次进行头皮脑电图监测，未见癫痫发作。11例随访中未见癫痫发作，2例术后6个月出现癫痫发作，加大抗癫痫药物剂量后未见癫痫发作。结论头皮脑电图、头颅核磁、PET检查结果致痫灶吻合可定位的应积极行手术治疗，无法定位致痫灶的患者应用128导脑电图机行颅内电极脑电图长程监测可明确致癫灶，部分可进行功能区定位，选择相应的手术方法，效果良好。颅内电极脑电图可作为致痫灶定位及手术方式选择的“金标准”。

颞叶癫痫工作记忆障碍theta振荡缺失的研究

目的颞叶癫痫（TLE）是一类重要的成人癫痫综合征，工作记忆障碍是TLE常见的认知障碍，研究TLE工作记忆障碍的神经机制具有重要的科学价值和临床意义。theta振荡是频率范围在4-8Hz的大脑神经同步电活动，与工作记忆行为有密切的关系，因此本研究以TLE患者的工作记忆障碍为研究对象，研究其工作记忆行为学障碍时theta振荡的改变，为进一步研究TLE工作记忆障碍的神经机制提供参考。方法实验数据来自TLE组（18例TLE患者）和正常对照组（18名健康志愿者），在受试者执行延迟样本匹配范式视觉工作记忆任务的同时，记录34通道头皮脑电数据，选取长度为3S的延迟时间脑电为工作记忆实验数据。应用傅里叶变换计算两组每个通道脑电的能量密度，选取对照组能量密度最大的通道为工作记忆特征通道；应用短时傅里叶变换方法计算两组特征通道脑电时频分布，选取对照组能量密度大的频段为工作记忆特征频段；计算两组每个通道脑电特征频率分量的能量密度空间分布。结果TLE组比正常对照组存在显著的工作记忆行为学低下：TLE组正确率较对照组显著减小（P〈0．05），反应时间较对照组显著加长（P〈0．001）；工作记忆的特征通道为额中线（Fz），特征频段为theta；TLE组比正常对照组Fz通道在特征频段的脑电能量密度明显减小（P〈0．05）；TLE组比正常对照组额区（7个通道）在特征频段的脑电能量密度明显减小（P〈0．01），以上差异均有统计学意义。结论Theta振荡的减弱与缺失是TLE工作记忆行为学低下可能的神经机制。