System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于脑电信号神经反馈的视觉认知训练方法技术_技高网

一种基于脑电信号神经反馈的视觉认知训练方法技术

技术编号:45103667 阅读:2 留言:0更新日期:2025-04-25 18:44
本发明专利技术属于视觉认知训练技术领域,公开了一种基于脑电信号神经反馈的视觉认知训练方法。包括:计算机呈现视觉认知训练任务,脑电信号采集设备同步采集用户的脑电信号,并以数据流的形式传输给计算机;计算机根据用户执行所述训练任务时的脑电信号提取脑电信号特征,并计算脑电信号特征数值与个体化脑电信号特征基准值的比值;依据比值与预先设定阈值的比较结果,分别以条形指示器和文字的形式呈现在所述计算机屏幕中反馈给用户;依据所述比值在某一训练小节内的平均值与预先设定阈值的比较结果调整下一训练小节内训练任务的难度。本发明专利技术通过结合脑电信号神经反馈技术与传统认知训练方法,同步实现用户大脑响应的调节以及视觉认知能力的增强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及视觉认知训练,尤其涉及一种基于脑电信号神经反馈的视觉认知训练方法


技术介绍

1、众多行业的从业人员不仅具有非凡的胜利能力以及专业技能,同时需要在感知和认知层面达到较高的水平。认知水平是衡量学习能力和评估发展潜力的关键维度,如何针对认知能力开展训练是认知研究者们所关注的火热议题之一。随着计算机技术的高速发展,认知训练的主要呈现形式已经由纸笔化任务过渡到计算机化,且训练方式以基于特定任务的训练为主。

2、近年来,神经反馈技术被认为是提高认知能力水平的有效手段之一。神经反馈是生物反馈的一种新形式,该技术将提取的特定大脑神经活动转换为不同形式的反馈信号并通过闭环脑机接口提供给受试者,受试者即可依据反馈信号的实时变化实现对大脑相关神经活动的自主调节。将脑电神经反馈技术与传统认知训练方法相结合,能够同步实现大脑状态以及认知能力水平的多维度调节,提升认知训练的效率。

3、当前视觉认知训练仍以基于重复性任务训练的传统方法为主,缺少与新型认知能力水平评估、增强手段的结合。此外,当前神经反馈技术主要应用于调控静息状态下的大脑响应,缺少对任务诱发态大脑相应调控效果的研究,以及对结合脑电的视觉认知训练方法的相关探究。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种基于脑电信号神经反馈的视觉认知训练方法,通过训练同步实现用户视觉认知水平的提升以及用户对大脑活动状态的调控。此外,用户逐渐掌握的大脑调节方法能够使其在训练过程中保持更加积极、兴奋的状态,进而有助于提升视觉认知训练的效率。

2、本专利技术采用的技术方案如下:一种基于脑电信号神经反馈的视觉认知训练方法,包括:

3、计算机呈现视觉认知训练任务,分为测试部分和正式训练部分,同时脑电信号采集设备同步采集用户执行训练任务过程中的脑电信号,并将采集的脑电信号以数据流的形式传输给所述计算机;

4、根据测试部分的视觉认知训练任务获得个体化脑电信号特征基准值;

5、正式训练部分,所述计算机根据用户执行所述视觉认知训练任务时的脑电信号提取脑电信号特征,并计算所述脑电信号特征数值与个体化脑电信号特征基准值的比值;

6、依据所述比值与预先设定阈值的比较结果,分别以条形指示器和文字的形式呈现在所述计算机屏幕中反馈给用户,实现脑电信号采集、处理、反馈呈现的闭环。

7、所述预先设定阈值分为阈值上限和阈值下限,阈值上限设定为1.2,阈值下限设定为0.8。

8、所述测试部分包含不少于五个测试任务模块;所述训练部分包含不少于三个的训练任务小节,每个训练任务小节分别包含不少于十五个训练任务模块。

9、所述测试部分所包含的测试任务模块对应的所述脑电信号特征的平均值,作为所述用户在当次训练的个体化脑电信号特征基准值。

10、所述计算机根据用户执行所述视觉认知训练任务时的脑电信号提取脑电特征,并计算所述脑电信号特征数值与个体化脑电信号特征基准值的比值,具体包括:

11、所述计算机根据时间戳从脑电信号数据流中截取用户执行视觉认知训练任务对应的脑电信号数据段,对所述脑电信号数据段进行预处理,提取与专注度相关的脑电信号特征,即顶叶区电极通道的β频带相对功率,所述β频带相对功率为β频带功率与1-30hz宽频带功率的比值。

12、所述用户每完成一个训练任务模块后,所述计算机计算该训练任务模块对应的脑电信号特征与所述个体化脑电信号特征基准值的比值,并将该比值以条形指示器的形式呈现在所述计算机的屏幕中;所述比值与预先设定的阈值进行比较,并依据比较结果在所述计算机的屏幕中呈现文字反馈。

13、所述文字反馈的设定如下:所述比值低于预先设定的阈值下限,则在屏幕中以文字形式呈现负性反馈;所述比值高于预先设定的阈值上限,则在屏幕中以文字形式呈现正性反馈;所述比值介于预先设定阈值的上下限之间,则在屏幕中以文字形式呈现中性反馈。

14、所述用户每完成一个训练任务小节,根据所述比值在某一训练任务小节内的平均值与预先设定阈值的比较结果,对下一训练小节内训练任务的难度进行调整。

15、所述用户每完成一个训练任务小节,所述比值在某一训练任务小节内的平均值低于所述阈值的下限,则降低下一训练小节的任务难度;所述平均值高于所述阈值的上限,则提升下一训练小节的任务难度;所述平均值介于所述阈值上下限之间,则保持当前训练任务难度。

16、本专利技术的有益效果:

17、第一,本专利技术通过融合神经反馈技术,计算机能够实时解码用户执行视觉认知训练任务时的脑特征指标,并将解码的特征以视觉形式呈现于屏幕中,使用户能够直观地感知自身大脑活动状态,从而建立大脑活动与外部反馈之间的实时关联,有效提升训练过程的交互性和即时性。

18、第二,本专利技术利用脑电技术提取与用户专注度高度相关的生理特征指标,即β频带相对功率,并将其作为核心训练参数。在训练过程中,系统通过可视化界面实施呈现该指标的变化趋势,使用户能够准确掌握自身专注状态,并通过主动调节使特征值的正向增长,实现大脑专注度的提升。

19、第三,本专利技术可以运用于球类运动员、电竞运动员的视觉认知能力训练中,利用本文所述方法能够使受训用户执行视觉认知任务时保持更高的专注度与精神活跃度,进而实现用户视觉认知能力的提升。

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【技术保护点】

1.一种基于脑电信号神经反馈的视觉认知训练方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于脑电信号神经反馈的视觉认知训练方法,其特征在于,所述预先设定阈值分为阈值上限和阈值下限,阈值上限设定为1.2,阈值下限设定为0.8。

3.根据权利要求1所述的基于脑电信号神经反馈的视觉认知训练方法,其特征在于,所述测试部分包含不少于五个测试任务模块;所述训练部分包含不少于三个的训练任务小节,每个训练任务小节分别包含不少于十五个训练任务模块。

4.根据权利要求3所述的基于脑电信号神经反馈的视觉认知训练方法,其特征在于,所述测试部分所包含的测试任务模块对应的所述脑电信号特征的平均值,作为所述用户在当次训练的个体化脑电信号特征基准值。

5.根据权利要求1-4任一所述的基于脑电信号神经反馈的视觉认知训练方法,其特征在于,所述计算机根据用户执行所述视觉认知训练任务时的脑电信号提取脑电特征,并计算所述脑电信号特征数值与个体化脑电信号特征基准值的比值,具体包括:

6.根据权利要求5所述的基于脑电信号神经反馈的视觉认知训练方法,其特征在于,所述用户每完成一个训练任务模块后,所述计算机计算该训练任务模块对应的脑电信号特征与所述个体化脑电信号特征基准值的比值,并将该比值以条形指示器的形式呈现在所述计算机的屏幕中;所述比值与预先设定的阈值进行比较,并依据比较结果在所述计算机的屏幕中呈现文字反馈。

7.根据权利要求6所述的基于脑电信号神经反馈的视觉认知训练方法,其特征在于,所述文字反馈的设定如下:所述比值低于预先设定的阈值下限,则在屏幕中以文字形式呈现负性反馈;所述比值高于预先设定的阈值上限,则在屏幕中以文字形式呈现正性反馈;所述比值介于预先设定阈值的上下限之间,则在屏幕中以文字形式呈现中性反馈。

8.根据权利要求5所述的基于脑电信号神经反馈的视觉认知训练方法,其特征在于,所述用户每完成一个训练任务小节,根据所述比值在某一训练任务小节内的平均值与预先设定阈值的比较结果,对下一训练小节内训练任务的难度进行调整。

9.根据权利要求8所述的基于脑电信号神经反馈的视觉认知训练方法,其特征在于,所述用户每完成一个训练任务小节,所述比值在某一训练任务小节内的平均值低于所述阈值的下限,则降低下一训练小节的任务难度;所述平均值高于所述阈值的上限,则提升下一训练小节的任务难度;所述平均值介于所述阈值上下限之间,则保持当前训练任务难度。

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【技术特征摘要】

1.一种基于脑电信号神经反馈的视觉认知训练方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于脑电信号神经反馈的视觉认知训练方法,其特征在于,所述预先设定阈值分为阈值上限和阈值下限,阈值上限设定为1.2,阈值下限设定为0.8。

3.根据权利要求1所述的基于脑电信号神经反馈的视觉认知训练方法,其特征在于,所述测试部分包含不少于五个测试任务模块;所述训练部分包含不少于三个的训练任务小节,每个训练任务小节分别包含不少于十五个训练任务模块。

4.根据权利要求3所述的基于脑电信号神经反馈的视觉认知训练方法,其特征在于,所述测试部分所包含的测试任务模块对应的所述脑电信号特征的平均值,作为所述用户在当次训练的个体化脑电信号特征基准值。

5.根据权利要求1-4任一所述的基于脑电信号神经反馈的视觉认知训练方法,其特征在于,所述计算机根据用户执行所述视觉认知训练任务时的脑电信号提取脑电特征,并计算所述脑电信号特征数值与个体化脑电信号特征基准值的比值,具体包括:

6.根据权利要求5所述的基于脑电信号神经反馈的视觉认知训练方法,其特征在于,所述用户每完成一个训练任务模块后,所述计算机计算该训练任务模块对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨骁丛丰裕陈莹张驰
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:

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