一種TMS刺激與視覺同步呈現控制方法及設備與流程

2024-02-10 11:01:15 1

本發明涉及實驗心理學的實驗過程控制領域，具體涉及一種tms刺激與視覺同步呈現控制方法及設備。

背景技術：

經顱磁刺激簡稱tms(transcranialmagneticstimulation)儀器給與大腦皮層暫時的刺激，使大腦皮層興奮或抑制，從而探究對應大腦區域的功能活動，以及外顯的人的行為變化情況，由此探討大腦、心理和行為的關係。認知神經實驗是心理學最新的一個發展領域和方向，主要探討認知、行為和大腦之間的關係。

現有的心理實驗大都單獨通過大腦屏幕呈現視覺材料，單獨控制tms儀器給與大腦低頻或高頻的電刺激以此探討大腦的功能以及大腦與行為的關係，但是這種方法最大的不足在於視覺呈現與刺激給與不同步，導致tms刺激滯後至少100～150ms以上，但是視覺呈現人的反應時間最少也是130ms，因此原有的方法大大影響了實驗的科學性以及精確性。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發明提供了一種tms刺激與視覺同步呈現控制方法及設備，使心理實驗過程中的電腦屏幕視覺呈現材料呈現與大腦電刺激同步進行，避免了電腦屏幕視覺材料呈現後再給與大腦電刺激幹擾認知行為導致的大腦抑制或興奮滯後，這種滯後大大影響了實驗結果的科學性和準確性。

為實現上述目的，本發明採取的技術方案為：

一種tms刺激與視覺同步呈現控制方法，同時控制電腦和tms刺激儀，實現視覺呈現與刺激給與的同步進行；具體的，通過可攜式肌電儀確定運動閾限，tms刺激設置輸出強度為運動閾限的80％，通過程序實現tms過程的控制。

一種tms刺激與視覺同步呈現設備，包括實驗軟體、電腦主機、呈現設備、反應盒以及其他外聯式的實驗儀器，其中實驗軟體具備實驗材料選擇、參數設置、刺激呈現、數據採集、實驗列表管理、數據保存、結果列印功能，反應盒通過輸入口和呈現設備相連，通過呈現設備採集被試反應數據，通過輸出接口傳輸至電腦主機，呈現設備另外一個輸出藉口連接tms，實現tms刺激與視覺的同步。本設備適用於windows、win7作業系統。具體包括輸入模塊、輸出模塊、電源模塊和控制模塊；

輸入模塊用於為提供信號輸入的通道並對輸入信號進行識別；

輸出模塊負責將採集處理後的數據分別傳輸給計算機和tms設備；

電源模塊提供整個設備的供電，通過將輸入的12v電壓進行轉換後分別提供給輸入模塊、輸出模塊和控制模塊；

控制模塊是這個設備的核心，主要完成對該設備的控制，實現電腦與tms的同步呈現，以及試驗結果的記錄、存儲、上報，為試驗結果提供基礎數據。

本發明具有以下有益效果：

實現了認知神經實驗過程中視覺刺激材料與經顱磁刺激的電刺激同步發生，使心理實驗過程中的電腦屏幕視覺呈現材料呈現與大腦電刺激同步進行，避免了電腦屏幕視覺材料呈現後再給與大腦電刺激幹擾認知行為導致的大腦抑制或興奮滯後。

附圖說明

圖1為本發明實施例中視覺材料呈現與tms刺激過程圖。

圖2是本發明的外部結構示意圖。

圖3是本發明的內部結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

實施例

本實驗目的：通過使用經顱磁刺激(tms)給與大腦前額葉左側和右側低頻電刺激以抑制對應大腦皮層的神經活動，觀察被試的自傳體記憶的記憶狀況是否會受到影響，由此進一步探討前額葉皮層在自傳體記憶中的功能和作用。

圖2中包含1路輸入和兩路輸出，輸出分別連接電腦tms測試儀器。

一種tms刺激與視覺同步呈現設備，共包含四部分內容，分別為輸入模塊、輸出模塊、電源模塊和控制模塊。

輸入模塊的功能為提供信號輸入的通道並對輸入信號進行識別；

輸出模塊負責將採集處理後的數據分別傳輸給計算機和tms設備；

電源模塊提供整個設備的供電，通過將輸入的12v電壓進行轉換後分別提供給輸入模塊、輸出模塊和控制模塊。

控制模塊是這個設備的核心，主要完成對該設備的控制，實現電腦與tms的同步呈現，以及試驗結果的記錄、存儲、上報，為試驗結果提供基礎數據等功能。

在tms實驗之前，首先進行初步的行為實驗；在行為實驗的基礎上在進行tms實驗。通過可攜式肌電儀確定被試運動閾限，tms刺激設置輸出強度為運動閾限的80％。在程序設計上，通過程序實現tms實驗過程的控制，包括控制實驗材料隨機呈現，所有的實驗過程為了考察tms的效果，在真實的tms刺激中加入了40％的notms的虛假刺激，並且這些tms和notms都是通過程序隨機呈現的，tms頻率為1hz也是通過程序進行設定的。為了防止出現練習效應，對實驗進行了平衡，包括刺激位置，左右手的平衡。由於tms實驗過程中給予刺激的時候刺激儀會發出聲音，為了避免聲音對實驗的影響，借鑑以往的tms實驗的經驗，本實驗過程中被試都帶上了耳塞，避免聲音的幹擾，分散被試注意，影響實驗結果。由於本實驗tms刺激給與視覺呈現實現了同步，因此實驗結果表明tms刺激影響了左側和右側背外側前額葉在自傳體記憶過程中的功能表現更具有科學性和確定性。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。