任务提示的脑认知加工过程中神经振荡机制研究

任务切换实验是评估人类认知灵活性的有效范式,其中提示语切换实验（Task Cuing）能够有效地测量任务切换的认知过程.为了深入研究任务切换的认知过程,本文设计了提示语（cue）和之后刺激（Target）比例为1∶ 8的提示语切换实验,采集了50名在校大学生的脑电.结合事件相关电位和事件相关谱扰动、序间相位相干、事件相关相位互相干等时频分析的方法研究了任务切换认知过程中的神经振荡机制.实验结果显示,在P200时间段里,腹侧前额叶与后顶叶之间神经振荡存在相位同步现象,并且后顶叶电极神经震荡的相角滞后于前额叶电极,这表明P200对应的检索过程是由前额叶驱动后顶叶的一种自上而下的控制过程.在P300的时间段里,对theta波段频谱分布的研究结果显示了切换任务中大脑的激活强度显著大于重复任务中大脑的激活强度,而且,两种任务中该频段的能量均主要分布在右侧后顶叶,它揭示了任务集配置和更新与theta波段神经振荡之间的密切关系.本文以上发现为揭示大脑认知灵活性的神经振荡机制提供了一种新的途径,有助于我们深入了解任务切换的认知加工过程.     

基于互信息的脑网络及测谎研究

互信息分析方法是基于信息论提出的一种描述两信号间信息交互情况的算法,其在脑电信号领域的有效性已得到了充分证实.针对当前测谎方法中脑电信号特征提取困难以及大脑整体认知功能分析在脑认知科学研究中越来越被重视的情况,本文首次将互信息分析方法应用到脑电测谎领域中,使用互信息量化大脑各节点之间的相关性,对计算结果进行统计分析,选取出在两类人群中具有显著性差异的电极对的互信息作为分类特征,进行模式识别,得到了99.67%的准确率.这一结果表明,互信息分析方法是一种有效的脑功能连接分析方法,为基于脑电信号连接分析的测谎研究提供了一种新的途径.另外,对说谎与诚实两类受试者的大脑功能网络的分析结果表明：处于说谎状态时,大脑的额叶、顶叶、颞叶及枕叶之间协同实现谎言功能,并在躯体行为所对应的脑区与其他脑区的连接上也表现出相对诚实组的显著性差异,以上结果均有助于进一步揭示谎言的神经活动机制.     

冰毒成瘾者脑电信号的分类研究

冰毒是新型毒品的一种,它可以引起大脑功能异常甚至致人死亡。目前对冰毒成瘾者的脑电信号的分析主要通过ERP分析,还鲜有对冰毒成瘾者的脑电信号进行分类。该研究对两类受试者的脑电信号进行ERP分析,选定P300范围并提取出每次实验下处于该范围内脑电信号的时域、频域和小波系数作为分类特征来进行模式识别,分类结果显示准确率达到80%以上。此外,分类准确率达到75%以上的5个电极中4个位于额叶区域,这说明相比较于其他脑区,冰毒对额叶的影响最为严重,因此冰毒可能损伤大脑的执行认知功能。C3电极基本映射于初级运动皮层区域,说明冰毒可能对冰毒成瘾者的运动执行功能也产生了一定影响。上述结果为进一步研究冰毒对大脑的神经活动造成的影响提供了研究思路。