25、生物信号分析在压力评估与疾病诊断中的应用

生物信号分析在压力评估与疾病诊断中的应用

1. 脑电图在压力评估中的应用

1.1 生物信号与压力评估

身体的正常功能会产生多种生物信号，如脑电图（EEG）、心电图（ECG）、肌电图（EMG）、皮肤电反应（GSR）、血压（BP）、皮肤温度（SKT）和光电容积脉搏波（PPG）等。这些信号能够提取特定信息，可作为压力的标志物。其中，大脑是关键器官，当感知到压力情况时，会激活许多神经回路。因此，脑电图的应用有助于揭示急性应激反应的细节，且与其他神经成像技术相比，脑电图具有成本低、时间分辨率高和使用方便等优点。

1.2 实验室压力诱导协议

在实验室环境中，有多种协议可用于诱导压力，如斯特鲁普测试（Stroop）、冷加压测试（CPT）、特里尔社会压力测试（TSST）和连续七测试（SST）等。为了在受试者暴露于压力条件下获取脑电图信号，所选协议应在稳定位置完成，以避免身体物理运动引起的不必要电输入。算术测试可以最小化运动，因此SST是测量大脑活动和监测心理负荷变化的合适压力源。

1.3 数值认知与心理疲劳

数值认知与额顶叶大脑网络相关，研究表明，theta波段功率为该区域的特定神经激活提供了证据。此外，额叶theta波段功率的变化与心理疲劳的发展有关。虽然主要压力和相关心理疲劳隐藏在大脑活动的正常变异性中，但与认知任务相关的次要压力可以通过theta波段功率的增加来测量，这种增加的程度可以指示心理疲劳的水平。

1.4 研究目的

本研究旨在探讨在SST引起的次要压力的帮助下，额叶脑电图theta波段功率是否能够区分基线和随访条件，在这两种条件下，受试者预计具有不同的主要压力水平。