李梦凡 1,2 , 杨光 1,2
  • 1. 河北工业大学 电气工程学院 电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(天津 300132);
  • 2. 河北工业大学 电气工程学院 天津市生物电工与智能健康重点实验室(天津 300132);
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增大事件相关电位的幅值是提高 P300 等经典事件相关电位范式下的脑-机接口系统辨识意图准确率的重要方法之一,此类脑-机接口系统常以符号或者被控对象作为视觉刺激,但是何种视觉刺激能够获得更明显的事件相关电位仍然未知。本文设计方形、箭头和机器人附加箭头这三种视觉刺激,分析图片的具体程度对 N200 和 P300 电位的影响,并采用支持向量机辨识该诱发电位来对比不同刺激下的脑-机接口性能。结果显示,与方形相比,机器人附加箭头和箭头都在额叶诱发出幅值更大的 N200 电位(P = 1.6 × 10−3P = 4.2 × 10−2)和潜伏期更长的 P300 电位(P = 2.2 × 10−3P = 1.9 × 10−2)。机器人附加箭头将方形和箭头的 N200 电位幅值数值分别从 3.12 μV 和 5.19 μV 提升至 7.21 μV(P = 1.6 × 10−3P = 8.9 × 10−2),单次准确率从 59.95% 和 61.67% 提升至 74.45%(P = 2.1 × 10−2P = 1.6 × 10−2),单次信息传输率从 35.00 bits/min 和 35.98 bits/min 提升至 56.71 bits/min(P = 2.6 × 10−2P = 1.6 × 10−2)。本研究表明图形的具体性会影响 N200 电位和 P300 电位,箭头虽然能够表征图片的含义并诱发电位,但是机器人附加箭头所包含的信息与人的经验相关度更大,有助于获得更高的电位幅值。该研究可为脑-机接口的视觉刺激界面优化设计提供新的思路。

引用本文: 李梦凡, 杨光. 具体与抽象图形对 N200 和 P300 电位的影响研究. 生物医学工程学杂志, 2020, 37(3): 427-433, 441. doi: 10.7507/1001-5515.201903042 复制

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