[發(fā)明專利]神經(jīng)反饋訓(xùn)練系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110959972.3
• 申請(qǐng)日: 2021-08-20
• 公開（公告）號(hào): CN113521484B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李先春;李可霜;楊晉昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東師范大學(xué)
• 主分類號(hào): A61M21/00
• 分類號(hào): A61M21/00;A61B5/00;A61B5/1455
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 安衛(wèi)靜

本發(fā)明提供了一種神經(jīng)反饋訓(xùn)練系統(tǒng)，包括：近紅外光譜腦功能成像設(shè)備，用于采集用戶在使用不同訓(xùn)練策略進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)的大腦神經(jīng)活動(dòng)信息，并將大腦神經(jīng)活動(dòng)信息發(fā)送至神經(jīng)信號(hào)反饋顯示設(shè)備；神經(jīng)信號(hào)反饋顯示設(shè)備，用于接收大腦神經(jīng)活動(dòng)信息，對(duì)大腦神經(jīng)活動(dòng)信息進(jìn)行預(yù)處理，并提取預(yù)處理后的信息中的預(yù)設(shè)的大腦信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，將大腦信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)反饋參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋顯示。本發(fā)明的系統(tǒng)能夠反饋用戶多個(gè)訓(xùn)練組塊中的大腦信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，即用戶能夠觀察到整個(gè)訓(xùn)練過程的訓(xùn)練結(jié)果，更加有利于用戶采用比較學(xué)習(xí)法進(jìn)行不同訓(xùn)練策略的探索，改善訓(xùn)練效果，提升訓(xùn)練成功率，另外，反饋方式多樣化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及訓(xùn)練輔具的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種神經(jīng)反饋訓(xùn)練系統(tǒng)。

背景技術(shù)

神經(jīng)反饋技術(shù)采用生物反饋方法，通過腦電圖、功能磁共振、功能近紅外光譜等設(shè)備采集受試者的大腦信號(hào)，并且以視覺或其它方式呈現(xiàn)給受試者，以供受試者進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和調(diào)節(jié)，從而有可能進(jìn)一步影響受試者的相關(guān)的認(rèn)知功能和行為。現(xiàn)有證據(jù)已證明了通過神經(jīng)反饋方法對(duì)特定的大腦功能進(jìn)行直接調(diào)節(jié)的可行性，并且能夠進(jìn)一步增強(qiáng)健康人群的相關(guān)行為能力和改善精神障礙患者的相關(guān)癥狀(如：記憶、注意等)。

基于腦電圖(EEG)和功能磁共振成像(fMRI)的神經(jīng)反饋對(duì)大腦激活和行為的影響得到了較為廣泛的研究。近年來，研究人員已經(jīng)開始關(guān)注基于功能近紅外光譜技術(shù)(fNIRS)的神經(jīng)反饋訓(xùn)練。fNIRS是一種無創(chuàng)性光學(xué)神經(jīng)成像技術(shù)，其原理類似于血氧水平依賴性的功能磁共振，可用于檢測(cè)與大腦神經(jīng)活動(dòng)相關(guān)的血紅蛋白濃度的變化，具有使用成本較低、便攜、生態(tài)有效性和運(yùn)動(dòng)魯棒性較好的特征。因此，基于功能近紅外光譜技術(shù)的神經(jīng)反饋訓(xùn)練具有更高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，應(yīng)用前景更加廣泛。

目前，隨著功能近紅外光譜技術(shù)和神經(jīng)反饋訓(xùn)練方法的發(fā)展，出現(xiàn)了一些用于光學(xué)腦成像的神經(jīng)反饋訓(xùn)練系統(tǒng)，但是這些系統(tǒng)的反饋信息單一且信息反饋方式單一，受試者只能觀察到以單一數(shù)字的形式呈現(xiàn)的自己的當(dāng)前時(shí)刻的訓(xùn)練結(jié)果，無法觀察到包含以往組塊訓(xùn)練的整個(gè)訓(xùn)練過程的訓(xùn)練結(jié)果，不利于受試者采用比較學(xué)習(xí)法進(jìn)行不同訓(xùn)練策略的探索，會(huì)導(dǎo)致訓(xùn)練效果不佳，訓(xùn)練成功率較低。

綜上，現(xiàn)有的神經(jīng)反饋訓(xùn)練系統(tǒng)存在反饋信息單一且信息反饋方式單一的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種神經(jīng)反饋訓(xùn)練系統(tǒng)，以緩解現(xiàn)有的神經(jīng)反饋訓(xùn)練系統(tǒng)反饋的反饋信息單一且信息反饋方式單一的技術(shù)問題。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種神經(jīng)反饋訓(xùn)練系統(tǒng)，包括：近紅外光譜腦功能成像設(shè)備和神經(jīng)信號(hào)反饋顯示設(shè)備；

所述近紅外光譜腦功能成像設(shè)備，用于采集用戶在使用不同訓(xùn)練策略進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)的大腦神經(jīng)活動(dòng)信息，并將所述大腦神經(jīng)活動(dòng)信息發(fā)送至所述神經(jīng)信號(hào)反饋顯示設(shè)備；

所述神經(jīng)信號(hào)反饋顯示設(shè)備，用于接收所述大腦神經(jīng)活動(dòng)信息，對(duì)所述大腦神經(jīng)活動(dòng)信息進(jìn)行預(yù)處理，并提取預(yù)處理后的信息中的預(yù)設(shè)的大腦信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，將所述大腦信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)反饋參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋顯示，其中，所述預(yù)設(shè)反饋參數(shù)至少包括：組塊設(shè)計(jì)范式參數(shù)和反饋方式參數(shù)，所述組塊設(shè)計(jì)范式參數(shù)包括：訓(xùn)練組塊數(shù)目和訓(xùn)練組塊持續(xù)時(shí)間，多個(gè)訓(xùn)練組塊中的大腦信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)構(gòu)成了所述用戶的整個(gè)訓(xùn)練結(jié)果，一個(gè)訓(xùn)練組塊中的大腦信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)與所述用戶的一種或多種訓(xùn)練策略對(duì)應(yīng)，所述反饋方式參數(shù)包括以下任一種：經(jīng)典時(shí)間序列圖方式、動(dòng)畫方式。

進(jìn)一步的，所述神經(jīng)信號(hào)反饋顯示設(shè)備包括：參數(shù)設(shè)置模塊、近紅外數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理模塊、神經(jīng)信號(hào)反饋顯示模塊；

所述參數(shù)設(shè)置模塊，用于接收所述用戶輸入或選擇的訓(xùn)練參數(shù)；

所述近紅外數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理模塊，用于接收所述大腦神經(jīng)活動(dòng)信息，根據(jù)所述訓(xùn)練參數(shù)對(duì)所述大腦神經(jīng)活動(dòng)信息進(jìn)行預(yù)處理，并提取預(yù)處理后的信息中的預(yù)設(shè)的大腦信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)；

所述神經(jīng)信號(hào)反饋顯示模塊，用于根據(jù)所述訓(xùn)練參數(shù)將所述大腦信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋顯示。