基于小波变换的脑电图α波持续性的研究

【摘要】： 随着科学技术的发展和人类社会的进步,人类从对自然的研究发展到对社会的研究,又发展到对人脑思维的研究,而脑电的信息处理研究正是这方面的典型领域。小波分析作为一种新的多分辨率分析方法,以其优良的特性和成熟的分析方法在国外的医学、心理学和认知神经科学研究中已被广泛使用。 意义:α波是确定脑电信号快慢的基准波,具有很多重要的生理意义,与年龄的关系很早前就被发现了。许多研究结果证明α波还与记忆力,认知能力,信息处理等多种脑机能有关,并可以作为情绪表现的指标。小波分析的一个重要特点就是具有良好的时频局部化性质,对于处理这种时变信号具有独特的优越性。因此运用小波分析来观察EEG信号中的α波在不同刺激事件下的持续性变化是非常有意义的。 方法:本研究主要是利用Morlet小波变换来获取EEG信号中α波随时间变化的能量分布,并在此基础上获取α波的持续时间。本研究设计了两个实验:心算、音乐,目的是观察α波在大脑进行信息计算和音乐信息处理时的变化趋势。最后根据两个实验所采集的脑电数据进行分析和计算,进而对α波的持续性和脑机能的关系做更深层的分析。 结论:通过对实验数据的计算和分析,可以得出以下结论:在心算时男性左半球α波受到抑制,听音乐时则右半球的α波受到抑制,而女性则没有这种明显左右差异。说明男性半球优势较女性更为显著。无论男性和女性在听音乐时,顶枕部的α波都更加活跃,说明音乐非常有助于提升α波,安静放松时听音乐对人类大脑是十分有益处的。另外在听不喜欢音乐和喜欢音乐的时候α波的持续时间是不一样的,由此可以看出个人喜好对于α波持续性的影响也不容忽视,个人喜好的音乐更加有益于提升α波。