摘要:在估计用户的心理状态和支持儿童的注意力训练方面,大脑 - 计算机界面(BCI)技术的最新发展显示出巨大的潜力。但是,现有的培训任务相对简单,缺乏可靠的任务生成过程。此外,培训经验尚未得到深入研究,培训效果的经验验证仍然不足。因此,这项研究提出了一个BCI培训系统,以改善儿童的注意力。特别是为了实现系统的培训过程,引用了注意网络以生成培训游戏,以提醒,定向和执行专注,并提高培训经验和依从性,引入了游戏设计理论,以获得有吸引力的培训任务。进行了初步实验,以设置和修改训练参数。随后,组织了一系列对比的用户实验,以检查BCI培训的影响。为了测试拟议系统的训练效果,采用了一种假设检验方法。结果表明,提出的BCI游戏注意力训练系统可以显着提高参与者的注意行为和集中能力。此外,可以创建沉浸式,鼓舞人心和平稳的培训过程,并可以实现愉快的用户体验。通常,这项工作在为相关实践提供有价值的参考方面是有希望的,尤其是如何使用注意力网络来产生BCI注意力训练任务以及如何通过整合多模式游戏元素来提高训练依从性。
摘要:力量训练 (ST) 可诱导皮质肌肉适应,从而增强力量。ST 会改变主动肌和拮抗肌的激活,从而改变运动控制,即力量产生的稳定性和准确性。本研究通过量化皮质肌肉一致性 (CMC) 以及力量产生的绝对误差 (AE) 和可变误差 (VE),评估了皮质肌肉通讯和运动控制的变化,该干预为期 3 周,专门用于加强踝关节跖屈 (PF)。在训练前、训练开始后 1 周和训练后进行了脑电图、肌电图和扭矩记录评估。通过最大自主等长收缩 (MVIC)、亚最大扭矩产生、AE 和 VE、肌肉激活和亚最大收缩期间的 CMC 变化来评估训练效果,收缩量为初始和每日 MVIC 的 20%。 MVIC 在整个训练过程中显著增加。对于亚最大收缩,仅在初始扭矩水平下,主动肌激活度随时间降低,而拮抗肌激活度、AE 和 VE 在每个扭矩水平下随时间降低。CMC 不受 MST 的影响。我们的结果表明,神经生理适应在训练后 1 周内就很明显。然而,CMC 不受 MST 的影响,这表明中枢运动适应可能需要更长时间才能转化为 CMC 改变。
摘要虚拟现实(VR)技术的不断发展的复杂性需要对VR特征及其特定效用进行深入研究。尽管VR在各种技能培训应用中都使用,但其成功的部署取决于技术成熟度和上下文特定的适用性。对技术和体验式的先进VR特征的全面了解,它们对指定学习成果的前瞻性影响以及适当的评估方法的应用对于有效利用VR技术至关重要。本系统文献综述探讨了专业培训环境中使用的各种VR功能及其对学习成果的影响之间的固有关联。此外,本综述仔细检查了在各种学习情况下使用VR应用效果的评估技术。使用系统评价和荟萃分析的首选报告项目(PRISMA)方法用于系统地选择50项来自三(03)个学术数据库的经验VR研究。对这些文章的分析揭示了VR特征与其对专业培训的影响之间的复杂,相关的关系,并明显地强调了基于技能的学习成果而不是认知和亲密关系。本综述还强调了用于衡量VR训练效果的评估方法的主观性质。此外,这些发现要求在包括认知和情感学习成果的新型技能培训环境中进一步的经验探索,以及可能影响VR学习成果的其他潜在外部因素。
摘要:如今人们越来越倾向于晚睡,并将睡眠时间与各种电子设备一起度过。同时,BCI(脑机接口)康复设备采用视觉显示器,需要评估视觉疲劳问题,避免影响训练效果。因此,了解夜间黑暗环境下使用电子设备对人体视觉疲劳的影响非常重要。本文利用Matlab编写不同颜色范式刺激,使用屏幕亮度可调的4K显示器联合设计实验,利用眼动仪和g.tec脑电图(EEG)设备采集信号,然后进行数据处理和分析,最终得到不同颜色和不同屏幕亮度的组合对黑暗环境下人体视觉疲劳的影响。本研究让受试者评估其主观(李克特量表)感知,并在黑暗环境下(<3 lx)收集客观信号(瞳孔直径、θ+α频带数据)。 Likert量表显示,暗环境下较低的屏幕亮度可以降低受试者的视疲劳程度,受试者对蓝色的偏好高于红色。瞳孔数据显示,中高屏幕亮度下,视知觉敏感度更容易受到刺激,更容易加深视疲劳。EEG频段数据表明,典型颜色和屏幕亮度对视疲劳的影响并不显著。在此基础上,本文提出了一个新的指标——视觉抗疲劳指数,为优化室内居住环境,提高电子设备和BCI康复设备的使用满意度,以及保护人眼提供了有价值的参考。
摘要:本研究比较了游戏化和非游戏化的虚拟现实 (VR) 环境对轮椅技能训练的影响。具体来说,本研究探讨了游戏化元素在 VR 训练中的整合及其对轮椅驾驶表现的影响。22 名非残疾参与者自愿参加研究,其中 11 人接受了游戏化的 VR 训练,11 人接受了非游戏化的 VR 训练。为了衡量基于 VR 的轮椅技能训练的效果,我们记录了心率 (HR)、操纵杆移动次数、完成时间和碰撞次数。此外,在 VR 训练后,还使用了改编版的轮椅技能训练计划问卷 (WSTP-Q)、Igroup 存在问卷 (IPQ) 和模拟器疾病问卷 (SSQ)。结果表明,两种环境在轮椅驾驶表现、参与度或临场感评分方面没有差异。相比之下,在非游戏化 VR 环境中接受训练的参与者感知到的晕动症在统计上更高。值得注意的是,晕动症症状加剧与心率增加一致,表明存在生理联系。因此,虽然游戏化对基于 VR 的轮椅技能训练效果的直接影响在统计上并不显著,但它在增强用户参与度和减少晕动症方面的潜力是显而易见的。
摘要:力量训练(ST)诱导皮质肌肉肌肉适应,从而增强强度。ST改变了激动剂和拮抗肌肉的激活,该激动剂改变了运动控制,即力量产生稳定性和准确性。这项研究通过定量对皮层肌肉相干性(CMC)和绝对(AE)和力的误差(VE)进行定量,评估了皮质肌肉沟通和运动控制的改变,并在3周的最大强度训练(MST)干预过程中,特定地设计了型号的误差(VE)。用脑电图,肌电图和扭矩记录进行评估,在训练启动后1周进行了训练,然后进行了训练。对最大自愿等轴测收缩(MVIC),次最大扭矩产生,AE和VE,肌肉激活,肌肉激活以及CMC次级收缩期间的CMC变化的最大训练效果进行了评估。在整个培训完成期间,MVIC显着增加。对于次最大收缩,激动剂肌肉激活仅在初始扭矩水平时随时间降低,而拮抗剂肌肉激活,AE和VE随着时间的流逝,每个扭矩水平都会降低。cmc仍然没有MST的改变。我们的结果表明,训练后1周,神经生理适应很明显。然而,CMC仍然没有MST的改变,这表明中央运动适应可能需要更长的时间才能翻译成CMC改变。
公众认为许多流行的活动可以改善认知功能。这种期望会影响人们参与这些活动的频率,以及对其假定认知益处的科学评估,例如通过安慰剂效应。在这里,我们收集了关于公众对九种不同活动的看法的调查数据,这些活动通常被认为具有认知刺激作用,包括“大脑训练”游戏。收集了有关参与者认为每项活动对改善认知功能有益的程度以及他们参与每项活动的频率的信息。评级之间的相关性模式揭示了认知益处的感知及其与参与度的关系的细节。它们表明,参与者对整个活动集的总体看法各不相同,这些活动也被认为分为三个集群。对于每个单独的活动,参与者的参与频率和感知到的认知益处呈正相关。但是,当比较这些活动时,他们感知到的益处的大小并不能很好地预测他们的参与频率(反之亦然)。虽然差异很小,但存在系统性的人口统计学差异。女性比男性对认知益处更乐观。个体参与者对不同活动的益处评级范围不同,年轻参与者的评级范围大于年长参与者,这表明年轻人对益处的看法差异更大。除了有助于更好地理解公众对认知益处的期望之外,本研究的结果还与对此类益处的批判性评估有关。我们的调查可以看作是为公众的期望和研究认知训练效果的研究设计提供了一个接口。它提供的信息类型可用于选择主动对照组执行的活动,以便对照活动尽可能与治疗干预相匹配,以满足这些期望。
摘要 简介 大量确诊为 COVID-19 的患者会出现长期持续性症状。初步证据表明,长期症状的发展在很大程度上与疾病严重程度无关,其中包括认知障碍。对于这些症状,目前尚无经过验证的治疗方法。认知训练干预是一种很有前途的对抗认知障碍的方法。将训练与同时进行的经颅直流电刺激 (tDCS) 相结合可能会进一步增加和维持行为训练效果。在这里,我们旨在研究单独进行认知训练或与 tDCS 结合进行认知训练对 COVID-19 后主观或客观认知障碍患者的认知表现、生活质量和心理健康的影响。 方法与分析 本研究方案描述了一项前瞻性随机开放终点盲法试验。COVID-19 后认知障碍患者将参加为期 3 周的认知训练或确定的肌肉放松训练(开放标签干预)。无论主要干预措施是什么,认知训练组的一半患者将额外接受阳极 tDCS,所有其他患者将接受假 tDCS(双盲、二次干预)。主要结果是干预后评估中工作记忆表现的改善,通过 n-back 任务进行操作。次要结果包括训练和未训练任务的表现以及评估后和后续评估(训练结束后 1 个月)中与健康相关的生活质量的指标。伦理与传播 格赖夫斯瓦尔德大学医学院伦理委员会已批准了伦理批准(编号:BB 066/21)。结果将通过同行评审期刊上的出版物和国家和国际会议上的演讲公布。试验注册号 NCT04944147。
目的:青少年足球运动员头部撞击暴露 (HIE) 是一个公共健康问题。本研究的目的是确定青少年足球运动员一个赛季的 HIE 是否与认知变化有关。方法:200 多名参与者(9-13 岁)在训练和比赛中佩戴装有仪器的头盔,以测量一个赛季内持续的 HIE 量。完成了赛季前和赛季后的神经心理学测试。计算测试分数变化,调整训练效果并回归均值,并将其用作因变量。使用 HIE 变量计算回归模型,预测神经心理学测试分数变化。结果:对于整个样本,发现赛季平均旋转值对预测列表学习变化的影响很小,因此 HIE 与负分数变化有关:标准化 beta (β) = -.147、t (205) = -2.12 和 p = .035。当按年龄段(9-10 岁、11-13 岁)分析并向模型中添加参与者权重时,R 2 值增加。按体重分组(中位数分组),发现 9-10 岁组体重较重的成员变化明显大于体重较轻的成员。此外,有临床意义的负面变化的参与者明显更多:X 2 = 10.343,p = .001。结论:这些发现表明,在 9-10 岁年龄组中,HIE 的平均季节性水平与一个季节的认知变化呈反比负相关,而年龄较大的组则没有发现这种关系。年龄和体重的中介效应以前从未被探索过,似乎与 HIE 对青少年足球运动员认知的影响有关。
神经反馈 (NFB) 是一种操作性条件反射程序,通过该程序,个体可以学会自我调节大脑的电活动。NFB 最初是作为治疗潜在脑电图功能障碍的疾病的干预措施而开发的,现在也被用作一种训练工具,以增强高性能情况下所需的特定认知状态。NFB 训练效果背后的最初想法是,变化应该仅限于训练过的脑电图频率。不用作反馈频率的脑电图频率应该是独立的,不受神经反馈训练的影响。尽管感觉运动节律 NFB 训练在认知表现增强方面取得了成功,但目前尚不清楚所有参与者是否都可以有意修改特定选择的脑电图 (EEG) 频率的功率密度。在本研究中,参与者被随机分配到控制心率变异性 (HRV) 生物反馈 (HRV) 训练组或 HRV 生物反馈和神经反馈 (HRV/NFB) 训练组。这项随机混合设计实验包括两节入门理论课和为期 6 周的训练期。我们研究了两个实验组在训练期间和训练期间不同脑电图频带的变化。所有参与者在训练期间和训练期间都表现出脑电图变化。然而,在 HRV/NFB 训练组中,未训练的脑电图频率发生了显著变化,而一些训练过的频率则不同。此外,HRV 组和 HRV/NFB 组的脑电图活动都发生了变化。因此,脑电图变化不仅限于训练过的频带或训练方式。