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目的研究情绪刺激和任务负荷共同影响下的大脑皮层血氧特性响应规律。方法 20名年轻男性分别进行了负性、中性与积极3种情绪图片刺激下1~3-back认知记忆负荷任务实验,采用功能近红外谱(functional near-infrared spectroscopy,fNIRS)监测参试者脑前额叶皮层(prefrontal cortex,PFC)功能区和左右运动区的含氧血红蛋白(Hb O_2)与脱氧血红蛋白(Hbr)信号均值、斜率及近似熵(approximate entropy,ApEn)3种生理特征指标来描述其脑功能活动。结果随着任务负荷增加,均值表征的脑功能活动强度增强,PFC区域血氧供应和脑功能活动强度变化率降低且趋于稳定。近似熵用于表征的脑功能活动复杂度指标,随着任务负荷增加,中性情绪状态下复杂度降低,而在负性和积极情绪状态下复杂度上升。结论背外侧PFC区域为任务负荷敏感区域脑区;运动区域脑功能活动会受情绪状态影响。近似熵能有效地表征脑区fNIRS信号的复杂度变化,并适合描述情绪状态下大脑皮层功能活动多样性。 相似文献
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目的研究睡眠-清醒状态下大脑血氧变化特性,探讨基于功能近红外光谱深层次信息识别两状态的可行性。方法采用便携式功能近红外设备(波长849 nm、757 nm)测量了6名年轻(20~26岁)男性志愿者静止躺卧姿势下睡眠-清醒状态大脑前额位置6通道的功能近红外谱(f NIRs)数据,计算得到反映前额叶血氧水平变化的氧合血红蛋白(HbO_2)均值、心动信号和Burg功率谱等共计36个生理特征,并用支持向量机(support vector machine,SVM)分类器建立了清醒与睡眠两个状态的识别模型。结果在清醒与睡眠过渡阶段大脑前额叶HbO_2均值水平呈下降趋势,心动信号频率在睡眠由浅入深过程中也呈下降趋势;睡眠时功率谱中呼吸波与心动强度均比清醒时有所下降(符合正常睡眠呼吸变缓、心动减弱规律);睡眠-清醒状态的平均分类识别准确率可达90%。结论基于功能近红外光谱信息检测实现人体静止躺卧姿势下睡眠与清醒状态的自动化识别具有技术可行性,对在轨航天员空间作息评估与规划具有实际应用价值。 相似文献
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