基于EEG脑网络的视觉呈现速度对工作记忆影响的研究

作     者：王碧霄 陈瑶 李鑫 王盛淋 黄丽亚 Wang Bixiao;Chen Yao;Li Xin;Wang Shenglin;Huang Liya

作者机构：南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子(未来技术)学院南京210023 射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室南京210023 

基　　金：国家自然科学基金(61977039) 2019年高校教育信息化研究项目(2019JSETKT009) 

出 版 物：《中国生物医学工程学报》 (Chinese Journal of Biomedical Engineering)

年 卷 期：2023年第42卷第3期

页      码：257-265页

摘      要：随着生活节奏加快,倍速播放在学习过程中被广泛应用,对学习认知活动的影响也逐渐被学者所关注。为探究记忆任务的视觉呈现速度对工作记忆的影响及其机理,本研究从EEG脑网络的视角展开研究。设计了快慢两种呈现速度下的实验范式,并对18名被试的脑电数据进行采集,计算各频段的功率谱并选择具有显著性差异(P<0.05)的频段进行分析。采用格兰杰因果的方法计算不同频段脑区之间的因果关系并构建加权因效性脑网络,分析网络的入度、出度和聚类系数这3种网络特征,并使用支持向量机对快慢状态下的脑网络进行分类。结果显示,在快速视觉呈现状态下,脑网络出入度增加,节点聚类系数进一步加强,且具有显著差异节点主要分布于额叶、顶叶和枕叶,显著高于慢速视觉呈现状态(P<0.05),以各频段入度、出度、聚类系数作为特征对快慢状态下的脑网络进行分类,分类准确率分别最高可达90.96%、90.29%、86.53%。本研究表明,随着视觉呈现速度加快,视觉加工进一步激活,被试的工作记忆意识活动逐渐增强,大脑左半球对语言、推理等认知活动的主导作用也在不断加强。本研究为探究播放速度对学习认知活动的影响提供了新的研究思路,也为学习视频设计者设置播放速度提供理论依据。

主 题 词：脑电信号 工作记忆 视觉刺激 格兰杰因果 脑网络 

学科分类：0831[工学-公安技术类] 08[工学] 0836[0836] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.0258-8021.2023.03.001

馆 藏 号：203122439...