基于互信息的警觉度脑网络特性研究

作     者：代艳莹 周鹏 姜劲 焦学军 孙子恒 胡凯元 垢德双 DAI Yanying;ZHOU Peng;JIANG Jin;JIAO Xuejun;SUN Ziheng;HU Kaiyuan;GOU Deshuang

作者机构：天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 天津大学医学工程与转化医学研究院天津300072 中国航天员科研训练中心人因工程重点实验室北京100094 天津市医疗器械审评查验中心天津300191 

出 版 物：《载人航天》 (Manned Spaceflight)

年 卷 期：2024年第30卷第4期

页      面：426-433页

核心收录：

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 0710[理学-生物学] 07[理学] 08[工学] 071006[理学-神经生物学] 0836[工学-生物工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：载人航天工程航天医学实验领域项目(HYZHXM03007) 

主　　题：警觉度 脑网络 互信息 脑电 

摘      要：航天员在轨执行任务时需要保持高警觉度状态,以便保持工作效率,避免事故发生。大脑网络连接与人类的认知密切相关,包括警觉度、注意和记忆等,表征大脑机制与状态。分析和研究不同警觉度水平下大脑网络机制可以为警觉度实时检测、分类研究以及快速提高警觉度水平提供有力工具。通过精神运动警觉性任务与3⁃back任务相结合构建警觉度下降模型,并全程采集脑电信号,采用互信息构建功能性脑网络,基于图论分析不同警觉度水平大脑网络变化情况。结果表明:大脑额区及枕区与警觉度密切相关,随着警觉度水平下降,大脑功能连接减少,大脑对外界信息分化和整合能力降低,信息传递效率降低,大脑活跃度降低。