错误相关电位刺激范式与人员筛选方案设计

摘要

提出一种基于错误相关电位(ErrP)诱发和判读认知增强的快速序列视觉呈现-稳态视觉诱发电位型视觉刺激范式及优秀被试筛选方法,对解码算法提出改进,设计了改进实验范式,开展脑电数据采集、解码算法改进和人员筛选方法研究,并比较改进前后脑机接口(BCI)的综合性能.结果表明, 40 Hz节律性稳态背景刺激对受试者的判别认知过程施加了正向调制,该范式下受试者的判断效率、系统解码性能均优于传统范式. ErrP解码算法验证结果显示,在本研究的数据集中,其解码平衡准确率为79.6%,真阳率为87.5%,较原始判别典型模式匹配算法分别提升了3.7%和8.2%,解码性能在统计学上均优于目前主流BCI解码算法.人员筛选实验结果表明,经本研究方法筛选后,筛选组受试者的解码性能有显著提升.提出的改进范式、解码算法和人员筛选方案均有效描述了受试者个体间的差异,通过解码准确率、操作特性曲线下面积和信息传输速率等提升了BCI的综合性能.

关键词

脑机接口 / 视觉刺激范式设计 / 错误相关电位

基金资助

国家自然科学基金项目（62293552）