[发明专利]一种基于脑电信号的神经反馈训练系统

权利要求书

1.一种基于脑电信号的神经反馈训练系统，其特征在于，包括：定时器、数模转换器、耳机、显示屏、电极帽、脑电放大滤波器、模数转换器、中央控制器和选择器；

所述中央控制器分别与所述显示屏和所述数模转换器连接，所述数模转换器和所述耳机连接，所述中央控制器，用于通过所述显示屏播放视频，同时通过所述数模转换器对声音信号进行数模转换后，由所述耳机发出声音；

所述定时器分别与所述数模转换器、所述模数转换器和所述脑电放大滤波器连接，在视频播放结束后，所述定时器发出脉冲，关闭所述数模转换器，接着启动所述脑电放大滤波器和模数转换器；

所述电极帽与所述脑电放大滤波器连接，在神经反馈阶段，所述电极帽开始采集脑电生理信号，所述电极帽含有多导电极，所述多导电极打上电极膏，贴在用户的大脑头皮上，通过连接线把脑电信号传到所述脑电放大滤波器；

所述脑电放大滤波器与所述模数转换器连接，所述脑电放大滤波器对信号进行滤波放大，去除工频噪声，并通过所述模数转换器，转换成数字化的信号，输入到所述中央控制器；

所述中央控制器用于对多通道的数字信号进行叠加，并对叠加信号进行傅里叶变换，获得功率谱，在所述功率谱中提取出alpha波能量和theta波能量，计算所述alpha波能量和所述theta波能量的比值，记为alpha/theta；在所述功率谱中提取出beta波能量和SMR波能量，计算所述beta波能量和所述SMR波能量的比值，记为beta/SMR；其中，所述alpha/theta和所述beta/SMR为当前脑电波的两个特征值；

所述中央控制器将所述两个特征值输出至所述选择器的两个输入端，进行二选一，并将唯一选中的特征值，输出到所述显示屏进行显示；

所述神经反馈训练系统的使用流程由三个步骤组成，第一步是正序训练期，第二步是逆序训练期，第三步是康复期，具体包括：

所述正序训练期由五个阶段组成，按照时间的先后顺序，分别为视听阶段、alpha/theta反馈阶段、前记录阶段、beta/SMR反馈阶段和后记录阶段；

所述逆序训练期由五个阶段组成，包括：所述视听阶段、所述beta/SMR反馈阶段、所述前记录阶段、所述alpha/theta反馈阶段和所述后记录阶段；

所述康复期由两个阶段组成，分别为所述视听阶段和康复反馈阶段；

在所述正序训练期中，所述定时器在第一时刻发出脉冲，使所述中央控制器启动所述视听阶段，使用户观看和倾听视频，经过第一预设时间段，然后关闭视听通道，保持静默，经过第二预设时间段后，使用户的大脑恢复到静息态；

所述定时器在第二时刻发出脉冲，启动所述alpha/theta反馈阶段，所述中央控制器计算出脑电的alpha/theta特征值，开启所述显示屏，用水银柱温度计显示所述alpha/theta特征值，使用户沉浸大脑，经过第三预设时间段后，所述中央控制关闭所述显示屏，保持静默；

在经过第四预设时间段后，所述定时器在第三时刻发出脉冲，启动所述前记录阶段，所述中央控制器开始记录静息脑电，经过第五预设时间段后，计算左右额叶差值，所述左右额叶差值表示了alpha/theta反馈的疗效值，所述左右额叶差值越高疗效越好；

所述定时器在第四时刻发出脉冲，启动所述beta/SMR反馈阶段，所述中央控制器开启所述显示屏，并用水银柱温度计显示beta/SMR特征值，经过第六预设时间段，关闭所述显示屏，保持静默；

在经过第七预设时间段后，所述定时器在第五时刻发出脉冲，启动所述后记录阶段，经过第八预设时间段后，所述中央控制器计算所述左右额叶差值，所述左右额叶差值表示了beta/SMR反馈的疗效值，用户完成之后休息第九预设时间段，再返回到所述正序训练期的所述视听阶段，循环进行M次，其中M为正整数；

在所述正序训练期的循环结束后，用户进入所述逆序训练期，其中，在所述前记录阶段，所述中央控制器记录beta/SMR反馈的疗效值，在所述后记录阶段，所述中央控制器记录alpha/theta反馈的疗效值，所述逆序训练期的循环进行M次；

在所述逆序训练期的循环结束后，所述中央控制器读出2M次循环中的alpha/theta反馈的疗效值，求取平均值，并与beta/SMR的2M次平均值比较，选取平均值高的作为目标疗法；

在进入所述康复期后，所述中央控制器完成所述视听阶段，然后进行所述康复期反馈阶段，在进行所述康复期反馈阶段时，所述选择器自动选择所述目标疗法，用户完成之后休息第十预设时间段，返回所述康复期的所述视听阶段，循环进行K次，其中K为正整数；

整个过程由所述中央控制器进行自动记录和自动控制。