11、人脑脑电信号模拟与量子思维建模探索

人脑脑电信号模拟与量子思维建模探索

1. 脑电信号模拟的COEEM模型

1.1 模型背景与目标

在人脑脑电信号动态模拟领域，理论与实验之间存在一定差距。为了缩小这一差距，我们致力于基于振荡的建模和预测，针对局部脑区的真实脑电信号的短（几毫秒）和长（几秒）时间序列进行研究。

1.2 COEEM模型介绍

我们创建并使用了迭代的耦合振荡器能量交换模型（COEEM），它与仓本模型有相似之处，但本质上有所不同。仓本模型的振荡器振幅是恒定的，而在COEEM模型中，振幅取决于振荡器的相位。基于此，我们提出了耦合振荡器PLM。代表脑电数据的复振幅表现出相位锁定，这种基于耦合振荡的模拟方法揭示了人脑脑电信号动态的相位锁定和能量交换特征，使我们更接近神经科学领域中一些难题的解决，如不同脑区之间的动态关系解释以及脑电信号的部分相干性解释。

1.3 模型操作步骤

1. 校准与优化 ：首先校准外部振荡器系统，然后对其进行优化，以实现最佳的预测性能。
2. 模拟研究 ：对选定的脑电通道进行稳定心理状态（A、B、C和D）的模拟研究。
3. 预测阶段 ：
   • 短期预测 ：使用非滤波的1 - 512 Hz频谱范围（包括电力线噪声）和四阶龙格 - 库塔算法（RK4），采用迭代COEEM方案进行短时间脑电信号预测（直至92 ms）。
   • 长期预测 ：使用滤波后的1