团队成员王磊等在SCI期刊IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems发表研究成果

       近日,团队成员王磊等在潘家辉教授和南方医科大学珠江医院康复医学科谢秋幼主任的共同指导下,在SCI期刊IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems(大类学科: 工程技术, 影响因子: 4.546, JCR Q2)发表SCI论文《A Hybrid Brain-Computer Interface Combining P300 Potentials and Emotion Patterns for Detecting Awareness in Patients with Disorders of Consciousness》。本论文是在意识障碍联合研究中心合作框架下的医工联合研究成果,于2022年3日投稿,2022年10月录用并在线发表。


发表网址为:   http://dx.doi.org/10.1109/TCDS.2022.3213194

        情感脑机接口是当前非常热门的研究课题,具有非常广阔的应用前景,譬如在医学方面,现有的精神疾病诊断比较主观,缺乏客观可量化的指标支撑,通过情感脑机接口可以弥补这一不足,给医生提供更多可选择的标准。本文提出一种结合P300电位和情绪模式的混合脑机接口系统,以提高意识检测的性能。两个视频片段以随机的顺序闪现,以唤起P300电位,而一个大笑或哭泣的视频片段则用来产生相应的情绪模式。受试者被要求专注观看哭泣或大笑的电影片段,并根据指示默数相应的视频片段的闪烁次数。在实验过程中采用两层分类器进行分类。第一层通过两个支持向量机分类器进行P300检测和情绪识别;具体的说,在情感识别中融合了激活模式、空间模式和连接模式,分别对应微分熵特征、共空间模式和锁相值。在第二层,将P300检测和情绪识别的支持向量机得分输入另一个支持向量机分类器,判断被试对哪个电影片段做出反应。研究对象为6名健康受试者和8名意识障碍患者,结果表明,混合脑机接口系统的精度优于单模态脑机接口系统。此外,参与实验的8名患者在传统的CRS-R行为量表评测下被诊断为意识障碍患者,但是在本次实验中3名患者能够使用我们的混合脑机接口执行任务(66%-72%),这表明他们具有意识和诱发情绪的能力,而在后续的CRS-R检测中也发现这几位患者意识状态有了不同程度的改善,这说明本项研究的混合脑机接口系统可以起到意识障碍辅助诊断的作用。


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