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预测性编码在视听觉神经活动中的典型表征

生物化学与生物物理进展 2023年第7期50卷 1501-1516页

作者：孟佳圆姚旺孟强帆李小语王昊许敏鹏明东天津大学医学工程与转化医学研究院天津300072 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072

现代神经科学研究指出,大脑是外部世界的“预测器”,它能根据先验知识和当前信息对即将到来的感觉信息进行主动估计,从而完成与外部世界的高效交互。预测性编码是描述预期作用机制的主要理论模型,梳理其在解释视、听觉神经现象方面的研... 详细信息

现代神经科学研究指出,大脑是外部世界的“预测器”,它能根据先验知识和当前信息对即将到来的感觉信息进行主动估计,从而完成与外部世界的高效交互。预测性编码是描述预期作用机制的主要理论模型,梳理其在解释视、听觉神经现象方面的研究进展,可为深入理解大脑工作模式提供新的理论基础。本文简述了预测性编码的内容;从常用范式、典型现象、面临争议等方面梳理预期与感觉输入相互作用的典型研究;从有预期无刺激的神经表征、预期相关神经振荡模式两方面简述预期独立于刺激的内源性神经表征;进而回顾了支持预测性编码中分级结构的神经生理证据及重要神经结构。最后,本文从深化理论研究、助力疾病诊疗、启发脑-机接口技术等方面对预测性编码相关研究的发展进行了展望。深入理解预测性编码在视、听觉神经活动中的计算模型及神经表征,有望为揭示大脑感知觉神经活动工作模式开辟新途径。

关键词：感知觉预期预测性编码视觉听觉脑电图

基于耳周围EMG信号的舌-机接口编解码技术研究

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信号处理 2023年第8期39卷 1478-1487页

作者：王仲朋王瑜魏斯文孟强帆许敏鹏明东天津大学医学工程与转化医学研究院天津300072 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072

人-机交互(Human-Computer Interface,HCI)是将人的意图或运动转为机器指令的技术。其中,利用生物电信号来实现人与外部设备之间实时通信的HCI系统可反映人体内部状态和预期行动,已广泛应用于健康监测、医疗诊断、航空航天、假肢和辅助... 详细信息

人-机交互(Human-Computer Interface,HCI)是将人的意图或运动转为机器指令的技术。其中,利用生物电信号来实现人与外部设备之间实时通信的HCI系统可反映人体内部状态和预期行动,已广泛应用于健康监测、医疗诊断、航空航天、假肢和辅助设备的开发等多个领域。研究表明,基于肌电(Electromyography,EMG)的HCI系统稳定性强、实用化程度高,具有广阔的应用场景。其中,舌头运动具有高度的灵活性和可控性,诱发信号强且易于检测,因此通过舌动来控制外部设备的舌-机接口(Tongue-Computer Interface,TCI)具有重要的研究价值。然而现有研究的舌动信号采集方式仍然无法同时满足自然场景下高用户舒适度、精识别准确率和多控制指令集等方面的需求。为此,本研究设计了7种不同的舌头运动方式,分别为舌头“从左到右”、“从右到左”、“向上”、“向下”、“吐舌”、“卷舌”和“说‘talk’”运动,并采用更为便捷、舒适的电极放置方法获取了22名受试者的耳周围舌动EMG信号。本研究通过时、频域特征和共空间模式(Common Spatial Pattern,CSP)算法提取了舌动信号的多维信息,使用支持向量机(Support Vector Machines,SVM)进行了7种舌动模式的有效识别,22名受试者的7类舌动模式平均分类正确率最高可达94.25%±5.23%。本研究验证了舌头运动的耳周围EMG信号的稳定性和可分性,为后续开发高性能TCI系统、拓展HCI的应用场景奠定了基础。

关键词：舌-机接口肌电信号共空间模式支持向量机

柠檬酸钠辅助三水碳酸镁合成无水碳酸镁晶体及其机制

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中国粉体技术 2024年

作者：张一帆王余莲孙浩然李纪勋关蕊邓凤李孟强沈阳理工大学材料科学与工程学院中国菱镁行业协会

【目的】探究柠檬酸钠在三水碳酸镁合成无水碳酸镁晶体过程中的影响。【方法】以轻烧氧化镁为初始原料，通过水化碳化法获得长径比为30的棒状三水碳酸镁。以此为前驱体，柠檬酸钠为添加剂采用水热法制备无水碳酸镁，探究水热温度、水热... 详细信息

【目的】探究柠檬酸钠在三水碳酸镁合成无水碳酸镁晶体过程中的影响。【方法】以轻烧氧化镁为初始原料，通过水化碳化法获得长径比为30的棒状三水碳酸镁。以此为前驱体，柠檬酸钠为添加剂采用水热法制备无水碳酸镁，探究水热温度、水热时间、添加剂含量对产物物相组成和微观形貌的影响及其形成机制。【结果】水热温度为190℃，水热时间为13 h，柠檬酸钠添加量（质量分数）为10%～30%，可获得物相均一、表面光滑、形状均匀、平均直径为3～5μm的棱柱状无水碳酸镁晶体；在水热反应中，柠檬酸根离子对镁离子具有较强的络合作用，钠离子较镁离子拥有更高的水合能力，导致碱式碳酸镁的形成受到抑制，得到另一种中间产物碳酸氧化镁，无水碳酸镁晶体的生长方式与形貌发生改变。【结论】三水碳酸镁在柠檬酸钠的影响下制备得到棱柱状无水碳酸镁。

关键词：碳酸镁水热法柠檬酸钠生长机制

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微波氮化硅陶瓷高温介电性能建模研究

压电与声光 2014年第5期36卷 857-860页

作者：钟汶帆吴孟强电子科技大学微固学院电子薄膜与集成器件国家重点实验室四川成都610054

通过电介质物理和数学方法,对氮化硅陶瓷的极化机制进行了研究,将氮化硅介电常数看作是电子位移极化、离子位移极化及热离子极化3个部分的贡献总和,且成功解释了α-Si3N4和β-Si3N4间的介电常数差。研究发现,在微波条件下,介电损耗主要... 详细信息

通过电介质物理和数学方法,对氮化硅陶瓷的极化机制进行了研究,将氮化硅介电常数看作是电子位移极化、离子位移极化及热离子极化3个部分的贡献总和,且成功解释了α-Si3N4和β-Si3N4间的介电常数差。研究发现,在微波条件下,介电损耗主要来源于弛豫损耗及电导损耗,分析了其在不同温度段的主要作用,且计算了介电常数温度系数。通过一些微观参数建立了氮化硅介电常数及介电损耗随温度的变化关系和影响因素模型,与实验值符合较好。

关键词：介电常数介电损耗氮化硅高温温度系数