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使用可穿戴耳罩式脑电图系统解码情感状态下的听觉诱发反应
摘要 目的：本文研究了一种耳周脑电图系统，作为传统头皮脑电图系统的替代方法，用于对听觉刺激引起的唤醒-效价域中的人类情感状态进行分类。方法：在情感状态分类任务的有效性方面，将从耳朵周围记录的脑电图与根据国际 10-20 系统收集的脑电图进行比较。本研究设计了一种具有八个干脑电图通道的可穿戴设备用于耳部脑电图采集。21 名受试者参加了一项为期三天、共六次的实验，使用耳朵和头皮脑电图采集方法。实验任务包括聆听听觉刺激并自我报告对所述刺激引起的情绪。各种特征与不对称方法结合使用，以评估使用耳朵脑电图信号与头皮脑电图相比的唤醒和效价状态的二元分类性能。主要结果。在受试者相关环境中，使用耳部脑电图信号训练多层极限学习机后，我们实现了唤醒 67.09% ± 6.14 的平均准确度和效价 66.61% ± 6.14 的平均准确度，而头皮脑电图方法实现了唤醒 68.59% ± 6.26 的平均准确度和效价 67.10% ± 4.99 的平均准确度。在受试者无关的环境中，耳部脑电图方法实现了唤醒 63.74% ± 3.84 的准确度和效价 64.32% ± 6.38 的准确度，而头皮脑电图方法实现了唤醒 64.67% ± 6.91 的准确度和效价 64.86% ± 5.95 的准确度。最佳结果表明，耳部脑电图和头皮脑电图信号在情感状态分类方面没有显著差异。意义重大。据我们所知，本文是第一篇探索耳部脑电图信号在情绪监测中的应用的论文。我们的研究结果证明了耳部脑电图系统在开发情绪监测装置方面的潜在用途，与传统的头皮脑电图装置相比，这种装置更适合用于日常情感生活日志系统。
便携式无线无光纤 fNIRS 头带与固定头罩式系统相比具有优势
本研究的目的是表征原型功能性近红外光谱 (fNIRS) 头带的性能，该头带旨在快速轻松地测量感觉运动皮层。事实上，fNIRS 非常适合人体工程学设计（即它们可以无线连接、对运动伪影具有相对的鲁棒性等特点），这导致了许多新型人体工程学 fNIRS 系统的最新实例；然而，fNIRS 测量的光学性质对测量头部毛发部分下方的大脑区域提出了固有的挑战。正是由于这个原因，迄今为止开发的大多数人体工程学 fNIRS 系统都以前额叶皮层为目标。在本研究中，我们比较了新型便携式 fNIRS 头带与固定式全头罩 fNIRS 系统的性能，以测量 50 岁以上健康个体在简单的上肢和下肢任务中的感觉运动活动。两种 fNIRS 系统均在上肢和下肢任务中表现出预期的血流动力学活动模式，并且两种系统之间的对比度与噪声比的比较表明，原型 fNIRS 头带在检测这些任务期间感觉运动皮层生理反应的能力方面并不逊色于全头罩 fNIRS 系统。这些结果表明，使用无线和无光纤 fNIRS 设计在感觉运动皮层进行测量是可行的。