双人肢体协作动作运动想象脑电的ERD/ERS特征分析

目的基于运动想象(motor imagery,MI)的脑机接口(brain computer interface,BCI)一般采用基于单人肢体动作的MI任务范式,诱发的事件相关去同步/同步(event-related desychronization/synchronization,ERD/ERS)模式及对应的可辨识思维类别数较为有限,无法满足BCI对外多指令控制。为此,本文在单人肢体动作MI的基础上引入双人肢体协作动作MI,探索双人肢体协作动作MI的脑电(electroencephalograph,EEG)信号的多脑区ERD/ERS特征。方法采用自回归模型功率谱估计和事件相关谱扰动方法,对被试者执行单人左/右手动作MI、双人左/右手协作动作MI的EEG数据,进行频率-空间-时间特性对比分析与研究。结果区别于单人左/右手动作MI,双人左/右手协作动作MI的EEG信号在大脑额叶区出现ERD特征,在感觉运动皮质区出现ERD、ERS特征,特征的频带更宽;感觉运动皮质区的ERD特征出现时间较晚、持续时间更长,且ERD、ERS特征的对比度更大。结论在相同肢体部位的前提下,双人肢体协作动作MI过程有可能增加BCI的思维类别数,且其EEG特征更易辨识。