[发明专利]一种基于脑电信号的神经反馈训练系统

说明书

本发明公开了一种基于脑电信号的神经反馈训练系统，包括定时器、数模转换器、耳机、显示屏、电极帽、中央控制器、模数转换器、脑电放大滤波器和选择器。系统的主要操作如下：在用户佩戴电极帽后，定时器启动系统，接着电极帽采集脑电信号并输出至脑电放大滤波器、模数转换器和中央控制器，中央控制器对脑电信号进行特征信号提取，并将选中的特征值在显示屏进行显示，使用户可以根据显示屏显示的内容了解自己情绪的状态，形成正反馈；该系统可自动为用户定制康复方案，因此，调节焦虑情绪的能力更强，整个流程实现了自动化，使用更加便利，从而为脑电神经反馈训练提供了新思路。

技术领域

本发明涉及神经反馈训练技术领域，更具体的说，涉及一种基于脑电信号的神经反馈训练系统。

背景技术

脑电图(electroencephalogram，EEG)技术，是在头皮上记录神经元活动的一种方法。自从Berger第一次利用脑电研究人类中枢活动以来，成熟的脑电图技术目前已被应用于常规诊断。脑电图技术能直接捕获正在进行的大脑电信号。此外，脑电图技术的时间分辨率达到毫秒级，而这正是神经元的时间单位，也是大脑认知事件发生的时间尺度。

为了采集脑电图，用户通常佩戴多通道电极帽，其所采集的脑电数据，包含了不同脑区神经活动频率的信息。通过成熟的分析方法，如傅立叶变换等，我们可以计算功率谱并量化大脑中枢的节律活动，可靠地分离出不同的成分。如图1所示，脑电的功率谱上包含了丰富的信息，包括了alpha波、beta波、theta波和gamma波等。

现代医学研究表明，当个体出现焦虑情绪，左右前额的脑电信号会出现不同程度的变化。更严重的时候，当个体罹患神经失调性疾病时(例如焦虑症、抑郁症、注意力缺乏多动症、睡眠障碍和耳鸣等)，脑电图的功率谱会出现显著异于常人的特征信号。

针对这些发现，神经反馈训练成为调节正常人焦虑情绪的有效手段之一，也在辅助神经失调患者的康复中起到了显著效果。常见的神经反馈训练为：在显示屏上显示用户的脑电图，引导用户对脑电图上的某个特征数值进行提高或降低，从而引导大脑中枢进行重新塑造。通过多次治疗之后，该训练改变了大脑中枢特定结构中的活性，并促进了相关症状的减轻。

但是，现有的神经反馈技术，只能进行单一特征的反馈，不能根据用户的实际情况自动调整反馈方式，无法满足用户的个性化需求。另外，现有的神经反馈设备成本高，难以大面积推广。

发明内容

本发明的目的，是提供一种基于脑电信号的神经反馈训练系统，以实现自动调整神经反馈的方式，满足用户的个性化需求，提高针对性，从而更有效的缓解焦虑情绪。同时，本发明用常用器件组成，降低了成本。

一种基于脑电信号的神经反馈训练系统，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；