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精神疲劳对工作记忆α振荡信息整合的影响 被引量：2
1
作者 杨硕 彭森 +2 位作者 王磊 王增鑫 时佰雪 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期461-468,共8页
精神疲劳是一定时间内人们进行持续精神注意力的认知活动所体验到的一种生理、心理上的不适。认知活动依赖于大脑多个区域间的信息交流,相位同步作为大脑区域之间信息整合的重要机制,搭起大脑各区域间协同通信的桥梁。α振荡是神经元加... 精神疲劳是一定时间内人们进行持续精神注意力的认知活动所体验到的一种生理、心理上的不适。认知活动依赖于大脑多个区域间的信息交流,相位同步作为大脑区域之间信息整合的重要机制,搭起大脑各区域间协同通信的桥梁。α振荡是神经元加工功能抑制的一种主动机制,而主动抑制在工作记忆的注意力分配中起着中心作用。利用自适应N-back实验诱发精神疲劳。采用改进型Sternberg范式作为工作记忆实验,记录精神疲劳前后工作记忆的脑电信号。采用相位同步分析和功率谱分析方法,对精神疲劳前后α振荡工作记忆编码期、保持期和提取期的脑电数据进行分析,研究精神疲劳对大脑信息整合的影响。结果发现,精神疲劳后,整个工作记忆过程中脑区间的相位同步性显著增大,功率谱值有显著差异。其中,精神疲劳后的3个时期均出现额叶区域间和额枕区域间相位同步性的显著增加,编码期额叶区域间锁相值具有显著性增大的节点对有160个;保持期额叶区域间有222个,额叶、枕顶叶区域之间有65个;提取期额叶区域间有196个,额叶、枕顶叶区域之间有11个。编码期枕顶区出现显著的α振荡事件相关去同步(ERD)(PO8,P=0.048;Oz,P=0.036),额叶区出现α振荡事件相关同步(ERS)的趋势。保持期额叶出现显著的α振荡ERS(Fz,P=0.022),枕顶区有ERS的趋势。提取期额区(Fz,P=0.033)出现α振荡ERS,枕区(Oz,P=0.045)出现α振荡ERD。研究表明,精神疲劳会降低大脑脑区间的信息整合能力,降低大脑内的信息交流,α振荡的相位同步分析对解释精神疲劳对脑区间信息整合的机制有一定的帮助。 展开更多
关键词 精神疲劳 α振荡 工作记忆 相位同步分析 功率谱分析
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精神疲劳对工作记忆信息资源分配的影响研究
2
作者 杨硕 王增鑫 +2 位作者 王磊 时佰雪 彭森 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期671-677,共7页
精神疲劳是人们信息资源过度消耗后的主观状态,其对认知活动的影响主要表现为警觉性降低、记忆力变差和注意力不集中,与工作记忆受损后的表现高度相关。本文采用部分定向相干法计算各电极头皮脑电信号的相干性系数,利用对脑网络及其属... 精神疲劳是人们信息资源过度消耗后的主观状态,其对认知活动的影响主要表现为警觉性降低、记忆力变差和注意力不集中,与工作记忆受损后的表现高度相关。本文采用部分定向相干法计算各电极头皮脑电信号的相干性系数,利用对脑网络及其属性参数的分析,探索精神疲劳状态下工作记忆信息资源分配的变化情况。实验采用自适应N-back工作记忆的实验范式快速诱发精神疲劳,随机招募25名身体健康的在校大学生作为被试,其中男性14名,女性11名,年龄在20~27岁,均为右利手,同步采集被试的行为学数据和静息态头皮脑电数据。结果显示,疲劳状态下大脑主要信息传输路径发生变化,主要表现在额叶区域和顶叶区域;脑网络参数的显著变化说明大脑的信息传输路径减少,信息传输效率显著下降;各电极因果流和各脑区间信息流中,疲劳状态下额叶区域信息资源流入减少,顶叶区域和枕叶区域虽然在疲劳状态下成为主要功能连接区域,但从整体来看这两个区域信息资源流入仍然是减少的。这些结果说明精神疲劳影响了工作记忆功能的信息资源分配,尤其是与工作记忆功能联系紧密的额叶区域和顶叶区域。 展开更多
关键词 精神疲劳 工作记忆 信息资源 脑网络
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