不同视觉方式引导下的运动想象脑电信号特征对比分析研究

目的 研究人服匹配因素（包括肘关节旋转中心位置、人服几何匹配度）对人服典型关节耦合运动的影响,了解人服耦合力学特性。方法 采用内置式测量方法进行试验,受试者穿戴航天服上肢组件在负压舱内指定位置完成肘关节屈曲运动,使用惯性运动捕捉系统与压力测量系统,分别采集人体运动数据与人服接触力的数据,并对测量结果进行分析。结果 人服耦合运动受到人服匹配因素的影响,受试者在4个位置肘关节屈曲40°时的平均力矩分别为3.7565Nm、2.8561Nm、2.9113Nm和4.0129Nm,屈曲过程消耗的能量平均为1.769J、1.565J、1.176J和1.982J;航天服关节阻尼力矩与围度比线性相关,相关系数r=0.7315。结论 航天服关节中间位置与人体肘关节旋转中心匹配时活动性能较好,较小的前臂围着服工况运动时受到的关节阻尼力矩较小,人服耦合力学特性与人服匹配因素密切相关。     

经颅直流电刺激对基于偏定向相干因效脑网络特征的影响

利用脑网络研究经颅直流电刺激(tDCS)对脑功能机制和脑皮层状态的影响具有重要意义。本研究基于偏定向相干因果分析方法,构建被试在不同tDCS刺激实验范式下进行运动想象的因效性脑网络。以因效性脑网络的功能脑区通道信息流入、流出率为局部特征,平均聚类系数、全局效率为全局特征,分析研究tDCS对运动想象脑网络特征的影响。16名健康被试均为右利手。结果显示,被试执行左手运动想象下,伪刺激和阳极刺激C4后的C4通道信息流出率、流入率、平均聚类系数和全局效率分别为0.142±0.014、0.193±0.013、0.585±0.046、0.347±0.031和0.223±0.025、0.258±0.023、0.817±0.021、0.491±0.091,均存在显著性差异(P<0.05);tDCS阴极刺激C4后的C4通道信息流出率、平均聚类系数和全局效率分别为0.109±0.009、0.356±0.037和0.252±0.024,与伪刺激相比差异显著(P<0.05),C4通道信息流入率为0.184±0.008,与伪刺激相比无显著差异(P>0.05)。研究表明,阳极tDCS有效激活该脑区皮层的活跃性,使脑区信息交流更加频繁,增加脑网络的聚集程度,提高脑网络的连通性;阴极tDCS刺激则会抑制脑区皮层的活跃性,降低了脑区信息的流出,减少脑网络的聚集程度,降低脑网络的连通性。     

不同视觉方式引导下的运动想象脑电信号特征对比分析

目的针对主动运动康复中需要患者辅助训练完成正确规范的运动想象任务,提出一种视频引导的运动想象策略。方法分别采取运动线索、异步动作观察和同步动作观察等3种视觉引导方式,对功能脑区皮层脑电信号的事件相关去同步、多元功率谱相关系数、脑功能网络特征3种测度评价特征进行3种引导方式的对比分析。结果同步动作观察引导运动想象方式下,事件相关去同步、多元功率谱相关系数、脑功能网络全局聚类系数和平均路径长度特征均优于其他两种视觉引导,其中以视觉运动区间的多元功率谱相关系数特征变化最为显著。结论采用同步动作观察引导运动想象方式,各功能脑区皮层的神经元间进行了更为密切的信息交流,脑功能网络各节点间的连通性增强,全局效率提高。