36、神经科学研究：节律处理、脑电分析与学习应用探索

神经科学研究：节律处理、脑电分析与学习应用探索

1. 追踪节奏规律处理中的脑电β波段功率调制

节奏规律处理能力对音乐和语言感知至关重要。研究聚焦于规则节奏节拍处理与脑电β波段活动的关系，采用听觉规律处理实验结合机器学习分析方法，探索β波段功率及其受节拍的调制情况。
- 实验方法
- 刺激设计 ：实验为主动聆听任务，使用9 - 11个不同节奏（340、400或460 ms）和不规则程度（抖动率0% - 30%）的音调序列。
- 脑电处理 ：脑电数据先进行高通滤波（0.2 Hz），分割成2个节拍周期的时间段，与偶数音调对齐，减去事件相关电位以去除诱发活动。
- 特征提取 ：应用空间谱分解（SSD）最大化β波段（15 - 25 Hz）信号功率，再进行源功率共调制（SPoC）分析，提取时间分辨β功率与节拍频率共调制最大的源成分。
- 数据分析 ：对SPoC成分的时间进程进行Morlet小波时频分析提取β波段功率调制，通过傅里叶分析评估β功率调制的频率成分。分析流程参数在参与者层面基于0%抖动的第2、4、6个音调的脑电数据进行训练，在0%和30%抖动的第8个音调时间段进行测试。
- 实验结果
- 统计比较0%和30%抖动下的相对调制功率，在所有节奏下平均得到临界显著差异（p = 0.05）。
- 尽管β波段的峰值和谷值不如先前报告清晰，但在群体水平上，规则序列与不规则序列在基于节拍的β波段功率调制上存在差异。