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基于汉语听觉认知的事件相关电位的研究

作　者: 沈江涛
导　师: 李晓霞
学　校: 河北工业大学
专　业: 电气工程
关键词: 事件相关电位汉语认知小波分析听觉刺激
分类号: R318.0
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

语言是人类大脑的高级功能,对语言加工脑机制的研究有助于揭示人类大脑的奥秘。本文采用事件相关电位(event-related potentials,ERP)技术,以汉语拼音为刺激,采取听觉的呈现方式,采集并提取了听觉诱发脑电位。本文从脑电波形成分、脑地形图和不同刺激间脑电波形对比三方面对实验结果进行了分析研究。刺激选择18个汉语拼音,其中一半为韵母,另一半为简单常用汉字的拼音。将三个拼音作为一个任务模块进行实验采集数据,并采用传统叠加平均法和小波分析法结合的方式提取听觉诱发脑电信号。经过对实验结果的研究分析,发现所有刺激对应的脑电波形均出现同一现象。在大约0~300ms时间段出现的波幅比较大;300~850ms出现的波幅相对于前面较小但波形平稳;850ms以后波形幅值出现衰减。这一现象的出现可能与大脑对所听到声音的反应有关,在一个刺激刚出现时,被试在接受到声音后,首先要在大脑中反应出与声音对应的那个拼音字母,然后进入一段平稳期,最后当声音结束后,被试可能会有一段时间进行自己的思想或心理活动。在脑电成分中观察到与刺激频率、分贝等有关外源性成分P1、N1和内源性成分P300、N2、N400。对脑地形图和各极点波形波峰大小进行分析,发现与听觉认知相关的功能区有前额区、额区、顶区、枕区、颞区及中央区。这说明大脑在进行一项任务时需要几个功能区共同参与,而且这些功能区是以相互协调、相互竞争的作用方式共同完成指定汉语认知任务的。对相关拼音刺激对应脑电之间进行波形对比分析,发现无论是单字母、双字母、三字母拼音,还是汉字拼音,其波形极其相似,没有规律可循。这说明要想从脑电信号分辨大脑接收到的信息的具体内容是相当困难的,需要进行大量的研究实验以进一步探讨其规律。

全文目录

摘要 4-5ABSTRACT 5-8第一章绪论 8-14 1-1 选题背景及研究意义 8-9 1-2 课题的发展概况 9-11 1-3 脑功能介绍 11-12 1-4 本文研究的主要内容 12-14第二章实验设计及数据预处理 14-22 2-1 事件相关电位 14-15 2-1-1 事件相关电位的概念 14 2-1-2 事件相关电位的特点 14-15 2-2 实验设计及数据采集 15-19 2-2-1 电极帽及放大器 15-16 2-2-2 刺激编辑 16-18 2-2-3 被试情况 18-19 2-2-4 数据采集 19 2-3 实验数据预处理 19-20 2-4 本章小结 20-22第三章基于小波分析的数据处理 22-32 3-1 前言 22 3-2 小波变换 22-30 3-2-1 傅里叶变换 23-24 3-2-2 小波变换 24-26 3-2-3 多分辨率分析 26 3-2-4 Mallat 算法 26-28 3-2-5 小波函数的选取 28-30 3-3 小波变换去噪法 30-31 3-4 本章小结 31-32第四章结果与讨论 32-47 4-1 听觉汉语认知脑功能区 32-36 4-2 ERP 成分分析 36-46 4-2-1 韵母拼音AERP 的成分分析 37-43 4-2-2 汉字拼音AERP 的成分分析 43-44 4-2-3 汉字拼音与单字母韵母AERP 成分的对比分析 44-46 4-3 本章小结 46-47第五章结论 47-49参考文献 49-52致谢 52

基于汉语听觉认知的事件相关电位的研究

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