基于改進的Sternberg工程記憶實驗的腦電信號分析.pdf

1、A t h e s i s s u b m i t t e dt oZ h e n g z h o u U n i v e r s i t yf o rt h ed e g r e e o f M a s t e rE E G A n a l y s e so n M o d i f i e d S t e r n b e r g W o r k i n gM e m o r y T a s kB y C h a o W a n gS

2、u p e r v i s o r ：P r o f ．H o n g W a nD e t e c t i o n T e c h n o l o g ya n d A u t o m a t i c E q u i p m e n tM a y , 2 0 1 0摘要摘要工作記憶是能夠短暫存儲任務(wù)相關(guān)信息并能對其進行加工處理的認(rèn)知系統(tǒng)，被認(rèn)為是許多高級認(rèn)知功能的基礎(chǔ)。然而，人們尚未完全了解工作記憶的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和工作機理。腦電圖( E

3、l e c t r o e n c e p h a l o g r a p h ，E E G ) 反應(yīng)了大腦神經(jīng)元細(xì)胞的電活動，是對工作記憶進行研究一種重要途徑。為了研究工作記憶，我們對1 0 名志愿者進行了改進的S t e i n b e r g 工作記憶實驗，并在實驗過程中對頭皮腦電信號進行了采集。對于工作記憶回想期，我們提取了事件相關(guān)電位( E v e n t ．r e l a t e dp o t e n t i a l ，E

4、R P ) 信號并對記憶負(fù)載相關(guān)差異進行了源定位：對于工作記憶保存期，我們先對頭皮腦電信號進行了譜分析，然后建立了一個偶極子源模型將頭皮腦電信號映射到了源空間，并對源信號進行了譜分析、相干性分析和G r a n g e r 因果檢驗。分析結(jié)果表明( 1 ) 記憶負(fù)載相關(guān)E R P 的源位于前扣帶皮質(zhì)區(qū)和左側(cè)運動區(qū)；( 2 ) 記憶負(fù)載相關(guān)a l p h a 波的源位于雙側(cè)枕中回附近：( 3 ) 隨著記憶負(fù)載量的增加，整個大腦區(qū)域之間a

5、l p h a 波的相干性都有增強，但最為顯著的增強為左側(cè)額前葉與枕葉之間的連接；( 4 ) 左側(cè)額前葉區(qū)和左側(cè)顳葉區(qū)對枕葉區(qū)的影響隨記憶負(fù)載量的升高而增強。依據(jù)本文的結(jié)果和之前的研究，我們推斷( 1 ) 前扣帶皮質(zhì)區(qū)是工作記憶網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分：( 2 ) 記憶負(fù)載相關(guān)a l p h a 波反應(yīng)了工作記憶保存階段對視覺區(qū)的抑制；( 3 ) 左側(cè)額前葉區(qū)和左側(cè)顳葉區(qū)可能是驅(qū)動a l p h a 波能量增強的高級區(qū)域。本文的研究為進一步解