一种基于经颅直流电刺激的辅助记忆系统技术方案

本发明专利技术提出了一种基于经颅直流电刺激的辅助记忆系统。包括电刺激仪、采集装置和训练装置。训练装置针对不同的工作记忆子成分选用不同的记忆负载材料，设计了三种不同模式的训练。采集装置采集使用者经电刺激前后在不同训练模式中的脑电信息，对比统计，为电刺激仪的电极摆放位置、刺激时长、电流密度提供参考。电刺激仪对相应脑区进行最大程度的激活，配合不同模式的训练，提高工作记忆的效果。在电刺激结束后，再进行一次无电刺激的训练，可以将电刺激带来的提升效果延伸至在脱离电刺激后。

【技术实现步骤摘要】
一种基于经颅直流电刺激的辅助记忆系统
本专利技术属于模式识别领域，涉及一种基于经颅直流电刺激的辅助记忆系统，特别涉及一种利用经颅直流电刺激与n-back工作记忆范式训练结合的辅助记忆系统。
技术介绍
经颅直流电刺激(Transcranialdirectcurrentstimulation，tDCS)作为一种非侵入式调节大脑皮层活性的技术，通过在头皮表面施加微弱的稳定直流电来调节神经元的活动。经颅直流电刺激有两块电极，分别是刺激电极和参考电极，根据刺激电极的极性又可以分为：阳极刺激，阴极刺激和伪刺激，电流强度一般设为1～2mA，持续时长为5～20min不等。与其他利用外部的阈上刺激来诱发神经元细胞放电的非侵入式刺激方式不同，tDCS刺激是通过调节神经元细胞的阈下激活水平的方式来激活或抑制皮层的兴奋性。当阳极tDCS刺激应用在运动皮层区域可以使神经元静息膜电位去极化，降低激活阈值增强皮层兴奋性，而阴极tDCS刺激则使神经元静息膜电位超极化，继而提高其激活阈值来抑制皮层兴奋性。tDCS刺激可以调节N-甲基-D-天冬氨酸受体的活性和钙的稳态平衡，改变突本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于经颅直流电刺激的辅助记忆系统，其特征在于：包括电刺激仪、采集装置和训练装置；/n所述电刺激仪为经颅直流电刺激仪，将阳极电极和阴极电极放置在使用者的不同脑区，根据采集装置采集的信息调整刺激的位置、时长与强度；所述采集装置通过脑电采集帽采集使用者不同状态下的脑电信号，构建脑功能网络，为电刺激仪与训练装置的参数调整提供参考；训练装置包括计算机屏幕与音响，根据Baddeley的多成分模型设置了三种不同的训练模式；/n所述三种训练模式为颜色-位置训练、语义-声音训练以及视听结合训练；颜色-位置训练模式中，将计算机屏幕均分为上、下、左、右四块，品红、黄、青、黑四种颜色随机呈现在这四个位置上；语...

【技术特征摘要】
1.一种基于经颅直流电刺激的辅助记忆系统，其特征在于：包括电刺激仪、采集装置和训练装置；
所述电刺激仪为经颅直流电刺激仪，将阳极电极和阴极电极放置在使用者的不同脑区，根据采集装置采集的信息调整刺激的位置、时长与强度；所述采集装置通过脑电采集帽采集使用者不同状态下的脑电信号，构建脑功能网络，为电刺激仪与训练装置的参数调整提供参考；训练装置包括计算机屏幕与音响，根据Baddeley的多成分模型设置了三种不同的训练模式；
所述三种训练模式为颜色-位置训练、语义-声音训练以及视听结合训练；颜色-位置训练模式中，将计算机屏幕均分为上、下、左、右四块，品红、黄、青、黑四种颜色随机呈现在这四个位置上；语义-声音训练模式中，屏幕上随机显示一个单字词，计算机随机发出高频或低频声音；视听结合训练模式中，计算机屏幕的上、下、左、右任一位置将随机显示一个单字词和一种颜色，并且计算机随机发出高频或低频声音；
该系统的使用方法为：
步骤1、在电刺激前，使用脑电采集帽采集使用者在三种训练模式下的脑电信号；进行预处理后，将最后200ms的数据作为基线值；
步骤2、在电刺激后，使用脑电采集帽采集使用者在三种训练模式下的脑电信号；将脑电信号的电位与步骤1中得到的基线值相减，得到新的电位值；将每种模式下得到的所有通道的信号叠加后求平均，得到相关电位；确定不同训练模式下相关电位的分布区域；
步骤3、采取互相关的分析方法，计算两两通道之间的脑电信号互相关系数得到连接系数矩阵，然后将连接系数矩阵转化为二值矩阵，得到脑功能网络的拓扑结构；然后计算采样节点的节点度、聚类系数和网络的全局效率，将节点度值较大的区域作为节点集中区域；
步骤4、将步骤2确定的相关电位的分布区域和步骤3确定的节点集中区域中重合的区域作为训练的核心脑区；当核心脑区位于左背外侧前额叶皮层时，将电刺激仪的阳极电极放置于F3处，当核心脑区为右背外侧前额叶皮层，将电刺激仪的阳极电极放置于F4处，两种情况下电刺激仪的阴极电极放置于核心脑区对侧的眼眶上区；其中F3和F...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆晟，罗志增，席旭刚，孟明，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33