基于eeg的工作记忆任务态脑网络的研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文基于EEG的工作记忆任务态脑网络的研究论文作者：张慧学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：生物医学工程指导教师：李颖职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofBiomedicalEngineeringRESEARCHONBRAINNETWORKSINWORKINGMEMORYSTATEBASEDONEEGbyZhangHuiSupervisor:P

2、rofessorLiYingNovember2016原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体己经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均己在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：．＞０关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、、保存使用学位论

3、文的以下规定：学校有权、、采用影印、缩印扫描数字化或其它芋段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检、国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版索交流；学校有权向。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：ＵＸ？导师签名：曰期：彳么摘要人类的大脑由于其精妙的信息处理特性，成就人类成为“万物之灵”。脑电技术由于其无损无创的优质特性，成为帮助人类认识自身大脑活动的重要手段。本文基于正常成人静

4、息状态和不同负载工作记忆任务状态下的脑电实验数据，进行脑功能网络的研究。本文首先设计了改进型Sternberg工作记忆任务实验，让被试完成不同记忆负载下的实验任务并记录脑电数据。在对采集到的脑电信号进行预处理后，进行脑功能网络分析。首先以不同导联所在位置定义不同脑区，计算各导联之间的互相关系数，通过选取合适的阈值将互相关系数矩阵转换为二值矩阵，并根据构建的二值矩阵和导联定位图构建脑功能网络连接图，分析静息态和不同负载工作记忆任务状态下脑功能网络连接的分布规律和稠密程度。进而，通过计算脑网络属性相关系数，找到大脑负责

5、工作记忆任务的核心节点，分析这些节点在不同任务状态下的动态变化。最后，利用小波包分解的方法将实验获得的脑电信号分解为不同频段下的波，并进行不同频段不同工作记忆负载下的脑功能网络分析。结果表明，人类的大脑在不同的任务状态下脑功能网络连接的紧密程度有显著差异，并与任务负载量的变化呈现一定的比例关系，额叶区域和枕叶区域与工作记忆任务的完成密切相关，这些都证明了人类的大脑对所要完成的任务能够做出准确快速的反应，并根据复杂程度调用不同的脑区。关键词：脑功能网络EEG工作记忆脑功能网络连接图节点度IABSTRACTThehum

6、anbrain,withthesophisticatedfeaturesininformationprocessing,helpspeoplebecome"thesouloftheuniverse".Asanondestructiveandnoninvasiveimagingtechnique,electroencephalogram(EEG)becomesaveryimportanttoolforpeopletounderstandthebrainactivity.Inthisthesis,thebrainfun

7、ctionalnetworksinrestingstateandworkingmemorystatesunderdifferentloadsarestudiedbasedonEEG.Inthisthesis,theexperimentsbasedonmodifiedSternbergworkingmemorytaskisdesignedfirstly,somesubjectsarechosentofinishtheworkingmemorytasksunderdifferentloads,andtheEEGdata

8、arerecordedsynchronously.AfterthedatapreprocessingoftheEEGdata,thebrainfunctionalnetworkisanalyzed.Firstdifferentbrainregionsaredefinedasthelocationsofdifferentleads,themutualcorre