基于光学脑成像的神经反馈训练系统和神经反馈训练方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于光学脑成像的神经反馈训练系统和神经反馈训练方法。在该神经反馈训练方法中，受训者通过完成训练任务达到训练目的；在训练任务完成过程中，通过光学脑成像设备采集受训者的神经活动数据；从该神经活动数据中提取出大脑特定功能系统的神经活动强度指标，并将之作为反馈信息呈现给受训者；受训者根据获得的反馈信息调节训练策略，以使其特定功能系统的神经活动得到训练，从而向目标发展。该神经反馈训练方法，通过光学脑成像设备采集受训者的神经活动数据。与脑电图和磁共振成像相比，光学脑成像具有很强的靶向性，而且光学脑成像设备成本较低，适合于长期进行神经反馈训练。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于光学脑成像的神经反馈训练系统，同时涉及一种基于光学脑成像的神经反馈训练方法。
技术介绍
神经反馈是通过在线采集个体的大脑神经活动并反馈给其自身，使其能够自主地对大脑活动进行调节，达到改变其认知及行为的目的。通过对特定大脑功能进行干预，从而实现对脑疾病患者的治疗和康复，或是使健康人的认知能力(如学习、记忆等)得到提高。研究者利用脑电图(EEG)或功能磁共振成像(fMR I)，观测希望调节的目标脑区的神经活动指标，并将其通过视听觉等通道反馈给受训者，从而指导受训者尝试对该神经活动指标加以自主调节。通过一定时间的反复训练，受训者可以掌握这种自主调节能力。由于被调节的脑区的神经活动与特定认知功能存在关联，因此这种长期的训练可以促进相应认知能力的改善，或是对某些神经与精神疾病起到治疗作用。例如有文献报道通过神经反馈调节视觉皮层的神经活动模式可以显著提高视知觉学习敏感度；而慢性痛患者则可以通过神经反馈调节前扣带皮层的神经活动来减轻疼痛(具体参见Kazuhisa Shibata etal. , Perceptual Learning Incepted by Decoded 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光学脑成像的神经反馈训练方法，其特征在于包括如下步骤：（1）在训练任务完成过程中，通过光学脑成像设备采集受训者的神经活动数据；从所述神经活动数据中提取出大脑特定功能系统的神经活动强度指标，并将所述大脑特定功能系统的神经活动强度指标作为反馈信息呈现给所述受训者；进入步骤（2）；（2）所述受训者根据步骤（1）中获得的所述反馈信息做出进一步训练；进入步骤（3）；（3）重复步骤（1）中的过程；直至所述训练任务结束。

【技术特征摘要】
1.一种基于光学脑成像的神经反馈训练方法，其特征在于包括如下步骤 (1)在训练任务完成过程中，通过光学脑成像设备采集受训者的神经活动数据；从所述神经活动数据中提取出大脑特定功能系统的神经活动強度指标，并将所述大脑特定功能系统的神经活动強度指标作为反馈信息呈现给所述受训者；进入步骤(2)； (2)所述受训者根据步骤(1)中获得的所述反馈信息做出进ー步训练；进入步骤(3)； (3)重复步骤(1)中的过程；直至所述训练任务结束。2.如权利要求1所述的神经反馈训练方法，其特征在于 在所述步骤(1)中，通过分析所述神经活动数据提取出当前时刻的氧合血红蛋白浓度、脱氧血红蛋白浓度、任务记号和时间戳信息，并结合所述训练任务的开始时间和结束时间，计算出所述大脑特定功能系统的神经活动強度指标。3.如权利要求1所述的神经反馈训练方法，其特征在于 所述训练任务采用组块任务设计范式，包括交替进行的休息阶段和任务阶段，在所述步骤(I)中，所述大脑特定功能系统的神经活动強度指标是指所述任务阶段相对于所述休息阶段的相对血氧浓度值。4.一种用于实现权利要求1所述的神经反馈训练方法的神经反馈训练系统，其特征在于 包括光学脑成像设备、中央处理单元和显示设备，其中，所述光学脑成像设备用于采集受训者的神经活动数据，并将采集到的所述神经活动数据传输给所述中央处理单元，所述中央处理单元用于结合训练任务分析所述神经活动数据，获得大脑特定功能系统的神经活动强度指标，并将之传输至所述显示设备，所述显示设备用于向所述受训者呈现反馈信息。5.如权利要求4所述的神经反馈训练系统，其特征在于 所述中央处理单元包括任务模块、采集模块、解码模块和反馈模块；其中，所述任务模块用于基于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱朝喆，刘伟杰，段炼，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：