基于事件相關電位的心理測試系統(tǒng)設計及算法研究.pdf

1、事件相關電位(Event-related potentials，ERP)直接反映了大腦神經(jīng)的電活動，具有實時性和無創(chuàng)性的特點，它可以將刺激事件、心理反應和腦電活動有機地聯(lián)系起來。ERP在腦電波與心理因素之間架起了一座橋梁，近年來國內(nèi)外有大量的學者都在研究事件相關電位與大腦認知心理的關系。國外已有成熟ERP工作站出現(xiàn)，而國內(nèi)目前在此領域研究處于相對落后的狀況，理論上有一些建樹，但仍未有完善的心理測試系統(tǒng)出現(xiàn)，且ERP特征提取算法也需要很多

2、的改進方面，因此，在此方面的研究有很大的理論和現(xiàn)實意義。
　　基于此，本文從下述幾個方面做出了一些有意義的工作：
　?、俳⒘送晟频幕谑录嚓P電位的心理測試系統(tǒng)。通過研究事件相關電位的產(chǎn)生機制和提取原理，結合原有的心理測試系統(tǒng)的特點，我們總結出基于事件相關電位的心理測試系統(tǒng)應該包括刺激系統(tǒng)和信號分析系統(tǒng)兩大部分；進而選擇合適的開發(fā)平臺，使用VC、VB、Matlab等開發(fā)工具設計出刺激系統(tǒng)和信號分析系統(tǒng)對算法進行實現(xiàn)，經(jīng)過聯(lián)

3、機、調試后形成一個完整的心理測試系統(tǒng)。
　?、诟倪M了FastICA算法，并將其應用于事件相關電位特征提取。事件相關電位的特征波形提取是本文的核心部分。大量事實表明，獨立分量分析(Independent Component Analysis，ICA)方法普遍適用于腦電信號中各種噪聲的消除和有用信號的增強，這種普遍性是對傳統(tǒng)的平均疊加處理、時頻分析方法的重要突破。FastICA算法是獨立分量分析算法的一種，有較多優(yōu)點，我們對其進行改進

4、，加快了迭代速度，同時也增強了提取的效果。
　?、墼O計了新穎的實驗方法來利用本系統(tǒng)進行心理測試研究。基于事件相關電位的心理測試系統(tǒng)能否得到相對有效的結果，與刺激試驗方案有很大的關系。本文分析事件相關電位與大腦認知及心理之間的內(nèi)在聯(lián)系，在原有的測試方案的基礎上，以多情緒面孔為刺激材料，旋轉不同角度進行刺激，要求被試確認熟悉和陌生面孔圖片，從而產(chǎn)生事件相關電位N400，通過分析刺激產(chǎn)生的N400的波幅和潛伏期以及被試的選擇正確率和反應