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视觉感觉记忆信息在模式识别中的作用

心理科学 2004年第3期27卷 624-627页

作者：马振玲杨仲乐中南民族大学生物医学工程研究所认知科学实验室武汉430074

该研究设计了新的实验方法进行了两项全部报告实验和两项抽样模式识别实验,考察视觉感觉记忆(visual sensorymemory,VSM)信息在模式识别中的作用。结果发现,在限定利用短时记忆(shor-term memory,STM)信息的抽样模式识别作业中,识别出... 详细信息

该研究设计了新的实验方法进行了两项全部报告实验和两项抽样模式识别实验,考察视觉感觉记忆(visual sensorymemory,VSM)信息在模式识别中的作用。结果发现,在限定利用短时记忆(shor-term memory,STM)信息的抽样模式识别作业中,识别出的模式与转换到短时记忆的模式在数量上无显著性差别,而在短时记忆和感觉记忆信息都可能利用的识别作业中,虽然转换到短时记忆的模式数量并未增加,但识别出的模式比转换到短时记忆的模式数量增加了1倍(P<0.001)。这表明,未能转换到短时记忆的感觉记忆信息可被直接用于模式识别。

关键词：视觉感觉记忆模式识别短时记忆感觉记忆信息

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视觉感觉记忆在字音选取作业中的作用

心理学探新 2006年第1期26卷 46-51页

作者：何姣张航杨仲乐中南民族大学生物医学工程研究所认知科学实验室武汉430073

该研究通过四项实验探讨了视觉感觉记忆(VSM)在字音选取作业中的作用。实验材料为48个汉字。实验结果表明:当被试只能利用短时记忆(STM)中的信息进行选取作业时,能选取的汉字数与转换到STM中的汉字数之间无显著性差异;当被试可以同时利... 详细信息

该研究通过四项实验探讨了视觉感觉记忆(VSM)在字音选取作业中的作用。实验材料为48个汉字。实验结果表明:当被试只能利用短时记忆(STM)中的信息进行选取作业时,能选取的汉字数与转换到STM中的汉字数之间无显著性差异;当被试可以同时利用VSM和STM中的信息时,能选取的汉字数要显著多于转换到STM中的汉字数。这表明,人能根据字音特征从VSM信息中选取字符。

关键词：视觉感觉记忆(VSM) 汉字选取短时记忆(STM)

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基于互信息的脑网络及测谎研究

电子学报 2019年第7期47卷 1551-1556页

作者：彭丝雨周到张家琦王宇高军峰中南民族大学生物医学工程学院认知科学国家民委重点实验室

互信息分析方法是基于信息论提出的一种描述两信号间信息交互情况的算法,其在脑电信号领域的有效性已得到了充分证实.针对当前测谎方法中脑电信号特征提取困难以及大脑整体认知功能分析在脑认知科学研究中越来越被重视的情况,本文首次... 详细信息

互信息分析方法是基于信息论提出的一种描述两信号间信息交互情况的算法,其在脑电信号领域的有效性已得到了充分证实.针对当前测谎方法中脑电信号特征提取困难以及大脑整体认知功能分析在脑认知科学研究中越来越被重视的情况,本文首次将互信息分析方法应用到脑电测谎领域中,使用互信息量化大脑各节点之间的相关性,对计算结果进行统计分析,选取出在两类人群中具有显著性差异的电极对的互信息作为分类特征,进行模式识别,得到了99.67%的准确率.这一结果表明,互信息分析方法是一种有效的脑功能连接分析方法,为基于脑电信号连接分析的测谎研究提供了一种新的途径.另外,对说谎与诚实两类受试者的大脑功能网络的分析结果表明:处于说谎状态时,大脑的额叶、顶叶、颞叶及枕叶之间协同实现谎言功能,并在躯体行为所对应的脑区与其他脑区的连接上也表现出相对诚实组的显著性差异,以上结果均有助于进一步揭示谎言的神经活动机制.

关键词：互信息脑电脑网络测谎特征提取功能连接

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基于脑电信号相位传递熵的谎言机制研究

北京航空航天大学学报 2023年第1期49卷 23-30页

作者：韦思宏张家琦黎峰康倩若高军峰中南民族大学生物医学工程学院认知科学国家民委重点实验室武汉430074

说谎是复杂的认知过程,其执行控制功能需要不同脑区的共同参与,相关研究证实了这些脑区之间存在相互作用。针对当前脑电信号特征提取方法有限及谎言机制尚不明确的问题,利用相位传递熵构建了谎言实验过程中脑电信号的脑网络,并分析了诚... 详细信息

说谎是复杂的认知过程,其执行控制功能需要不同脑区的共同参与,相关研究证实了这些脑区之间存在相互作用。针对当前脑电信号特征提取方法有限及谎言机制尚不明确的问题,利用相位传递熵构建了谎言实验过程中脑电信号的脑网络,并分析了诚实组和说谎组不同脑区间的效应连接差异。采用标准的三刺激实验模式对60名受试者进行说谎检测实验,同步采集所有受试者的脑电信号并进行预处理;利用相位传递熵构建效应连接矩阵,通过统计方法对矩阵中的每一条边进行2组间的熵值差异分析,选取具有显著性差异的导联对上的熵值作为全连接神经网络的分类特征,结果显示,分类准确率为96.75%,说明相位传递熵指标可以有效区分说谎者和诚实者2类人群的脑电信号;对2类人群大脑功能网络的分析结果显示,与诚实者相比,说谎类人群的额叶、顶叶和颞叶之间存在更强的信息流动,表明说谎行为需要协调和使用更多的大脑资源。研究结果有助于揭示说谎状态下大脑的神经活动机制。

关键词：脑电图测谎效应连接相位传递熵全连接神经网络脑网络

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冰毒成瘾者脑电信号的分类研究

电子科技大学学报 2020年第6期49卷 955-960页

作者：高军峰张家琦韦思宏彭丝雨周到中南民族大学生物医学工程学院武汉430074 中南民族大学认知科学国家民委重点实验室武汉430074

冰毒是新型毒品的一种,它可以引起大脑功能异常甚至致人死亡。目前对冰毒成瘾者的脑电信号的分析主要通过ERP分析,还鲜有对冰毒成瘾者的脑电信号进行分类。该研究对两类受试者的脑电信号进行ERP分析,选定P300范围并提取出每次实验下处... 详细信息

冰毒是新型毒品的一种,它可以引起大脑功能异常甚至致人死亡。目前对冰毒成瘾者的脑电信号的分析主要通过ERP分析,还鲜有对冰毒成瘾者的脑电信号进行分类。该研究对两类受试者的脑电信号进行ERP分析,选定P300范围并提取出每次实验下处于该范围内脑电信号的时域、频域和小波系数作为分类特征来进行模式识别,分类结果显示准确率达到80%以上。此外,分类准确率达到75%以上的5个电极中4个位于额叶区域,这说明相比较于其他脑区,冰毒对额叶的影响最为严重,因此冰毒可能损伤大脑的执行认知功能。C3电极基本映射于初级运动皮层区域,说明冰毒可能对冰毒成瘾者的运动执行功能也产生了一定影响。上述结果为进一步研究冰毒对大脑的神经活动造成的影响提供了研究思路。

关键词：脑电信号特征提取冰毒 P300 小波变换

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模拟初级视皮层脉冲神经元的动作识别系统

自动化学报 2012年第12期38卷 1975-1984页

作者：黄丽鸿谌先敢刘海华中南民族大学生物医学工程学院武汉430074

大脑中致力于运动信息处理的区域是初级视皮层(V1)和中颞区(MT).目前有关运动模式是在哪个区域完成的,存在不同的推测.迄今大多数关于动作识别的研究都是围绕MT阶段展开的.本文针对V1阶段获得的信息能否进行动作识别的问题展开研究,提... 详细信息

大脑中致力于运动信息处理的区域是初级视皮层(V1)和中颞区(MT).目前有关运动模式是在哪个区域完成的,存在不同的推测.迄今大多数关于动作识别的研究都是围绕MT阶段展开的.本文针对V1阶段获得的信息能否进行动作识别的问题展开研究,提出了模拟初级视皮层(V1)脉冲神经元的动作识别系统.该系统首先采用3D Gabor滤波器及其组合分别模拟初级视觉皮层中简单、复杂细胞的感受野,以此对视频图像进行处理,从而获取对运动速度和方向敏感的运动能量,并通过V1阶段的环绕抑制来增强运动能量和降低噪声的影响.其次,采用Integrate-and-fire脉冲神经元模型模拟初级视觉皮层的神经元,将获取的运动信息转换为神经元响应的脉冲链.最后,根据脉冲链平均发放率的特性提取运动特征向量,采用支持向量机(Support vector machine,SVM)作为分类器.在Weiziman数据库下进行测试,实验结果表明,V1阶段获得的信息可以进行动作的识别.

关键词：动作识别,3D Gabor滤波器,环绕抑制,脉冲神经元模型

用于快速检测铅离子的新型双发射碳点比率荧光探针

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光谱学与光谱分析 2023年第12期43卷 3788-3793页

作者：易敏娜曹汇敏黎双娜丝张朱珊莹朱春楠中南民族大学生物医学工程学院湖北武汉430074 中南民族大学认知科学国家民委重点实验室湖北武汉430074 中南民族大学医学信息分析及肿瘤诊疗湖北省重点实验室湖北武汉430074

碳量子点(CQDs),一类具有显著荧光性能的零维碳纳米材料,是近年来生物传感应用研究的热点材料。铅在化妆品、工业污染等环境的来源众多,吸入或误食吸附在颗粒物上的铅都会造成铅中毒,从而引发各种疾病,因此快速检测Pb^(2+)含量在临床医... 详细信息

碳量子点(CQDs),一类具有显著荧光性能的零维碳纳米材料,是近年来生物传感应用研究的热点材料。铅在化妆品、工业污染等环境的来源众多,吸入或误食吸附在颗粒物上的铅都会造成铅中毒,从而引发各种疾病,因此快速检测Pb^(2+)含量在临床医学应用中极其重要。基于CQDs的荧光特性,提出了一种新型蓝、红双发射比率荧光探针用于快速检测Pb^(2+)含量,采用透射电子显微镜、荧光光谱等多种手段对探针的形态结构与性质进行表征、检测和分析,对Pb^(2+)响应探针的光学特性以及应用可行性等进行了深入研究。双发射碳点通过与自身的对比标定,有效避免外界环境的干扰,从而提高对被测物浓度的检测效果和灵敏度。该探针采用水相合成,步骤简单可重复性高,且能够在短短几秒内对Pb^(2+)实现快速响应,检测过程无需借助大型仪器,仅在紫外灯辅助下便可裸眼观测到比率探针荧光从蓝色到红色的变化,可用于即时检测。在符合目前医学应用的Pb2+浓度范围0~0.5 mg·L^(-1)内,两种荧光基团之间的荧光强度比IBCDs/IRCDs与其浓度具有良好的线性关系,R^(2)=0.987 44,检出限为0.013 6mg·L^(-1)。选取Zn^(2+)、 Fe^(3+)、 K^(+)等十种金属干扰离子对探针的荧光传感性能进行研究,分析表明该探针对Pb2+具有良好的特异选择性,并在不同pH环境和孵育时间下测量铅响应,研究探针的稳定性。

关键词：碳量子点比率荧光探针荧光猝灭即时检测铅离子

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超弱发光成像的分水岭法光子信息提取

光电子．激光 2013年第1期24卷 202-208页

作者：汤仁东戴甲培中南民族大学武汉神经科学与神经工程研究所湖北武汉430074 中南民族大学生物医学工程学院湖北武汉430074

对电子倍增CCD(EMCCD)超弱光子成像图像灰度的特性分析发现,一个像素的灰度值与相邻的8个像素的灰度值有强相关性。这一特征说明,简单地使用阈值法对其进行光子信号的数量和位置信息提取和图像处理,将会有较大的失真性。在超弱发光的条... 详细信息

对电子倍增CCD(EMCCD)超弱光子成像图像灰度的特性分析发现,一个像素的灰度值与相邻的8个像素的灰度值有强相关性。这一特征说明,简单地使用阈值法对其进行光子信号的数量和位置信息提取和图像处理,将会有较大的失真性。在超弱发光的条件下(如生物超弱发光),一幅图像中的光子信号数远小于像素数,光子信号在图像中呈现散粒状态。据此,在阈值法的基础上引入数学形态学分水岭法,将处理后光子灰度图像中孤立的峰值区作为光子信号响应。新算法克服阈值法只能对单个像素进行判断的局限,考虑到局部像素群的整体特征。结果表明,新算法的处理结果更加真实可靠,稳定性更好。通过绿豆芽的超弱自发光成像实验,验证了新算法的灵敏度和可靠性。

关键词：超弱发光成像光子信息提取分水岭法电子倍增CCD(EMCCD) 生物光子

基于JPEG2000的医学图像感兴趣区编码与渐进传输

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计算机工程与应用 2007年第14期43卷 204-206页

作者：陈军波陈亚光中南民族大学生物医学工程研究所武汉430074

针对JPEG2000标准使用的两种感兴趣编码方法,最大位移法和一般位移法对医学图像处理的不足,采用了一种分步提升方法,以完成医学图像感兴趣区域编码,以及图像中病灶区域和非病灶区域图像质量的自由调整。并根据率失真优化策略组织压缩码... 详细信息

针对JPEG2000标准使用的两种感兴趣编码方法,最大位移法和一般位移法对医学图像处理的不足,采用了一种分步提升方法,以完成医学图像感兴趣区域编码,以及图像中病灶区域和非病灶区域图像质量的自由调整。并根据率失真优化策略组织压缩码流,实现医学图像的感兴趣区域编码与渐进传输。实验结果表明,该方法可在低码率下实现感兴趣区域的高保真度压缩,有效提高图像压缩和传输的效率。

关键词：医学图像感兴趣区域编码渐进式传输