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2026-10-14 00:00 媒体报道 基础与方法 原文语言 EN

纹理闪烁改善脑机接口视觉舒适度,解码表现取决于频段

内容概述 一项健康成人研究比较了带Gabor纹理的闪烁圆盘与纯色闪烁圆盘。首轮频率扫描纳入24人,两个月后的五目标任务分析纳入其中18人。结果显示,纹理闪烁在3—9Hz范围内诱发的脑电信噪比更高,参与者在所有测试频率下也报告更舒适、疲劳感更低。五目标任务采用离线分类:纹理闪烁在5—7Hz表现较好,纯色闪烁则在14—16Hz更可靠,两者在各自优势频段的准确率相当。纹理带来的舒适度优势并不意味着它在所有频率下都能提供更好的解码表现。
推荐理由 两种刺激的主要区别是空间纹理,而非整体亮度。多目标同时闪烁时,纹理刺激仍获得更舒适、较少分散注意力的评价,为同时比较信号质量与使用体验提供了具体实验条件。

纹理闪烁改善脑机接口视觉舒适度,解码表现取决于频段
图片来源:MBrainTrain

脑机百科消息(bciwiki.com),据设备厂商MBrainTrain介绍,一项健康成人研究比较了Gabor纹理闪烁与纯色闪烁在视觉脑机接口(BCI)中的表现。首轮频率扫描有24名健康成人参加;两个月后开展五目标任务,分析纳入原参与者中的18人。相关论文发表于《Biocybernetics and Biomedical Engineering》,DOI为10.1016/j.bbe.2026.06.002。研究关注稳态视觉诱发电位(SSVEP),即脑电对周期性视觉刺激产生的持续响应,以及参与者的视觉舒适度。

据MBrainTrain介绍,研究使用其Smarting PRO脑电(EEG)系统,由无线放大器与半干8通道电极帽组成,电极布置在枕区和顶枕区。两种刺激均为黑色背景上按正弦规律闪烁的圆盘,其中一种为纯色,另一种填充75个随机朝向的Gabor纹理块。两者主要区别为空间纹理,而非整体亮度。

首轮实验分别测试两种刺激,覆盖3—12Hz、步长1Hz,以及14、16和18Hz,共13个频率。参与者在每个区块后以0—10分评价舒适度和心理疲劳。在3—9Hz范围内,纹理闪烁诱发的SSVEP信噪比高于纯色闪烁,峰值约为6Hz;高于10Hz时,纯色闪烁的信噪比更高,并在约16Hz达到自身峰值。与信号强弱随频率变化不同,纹理闪烁在全部测试频率下均获得更舒适、疲劳感更低的评价。

第二轮任务要求参与者注视五个闪烁目标中按提示排列的数字序列,类似输入个人识别码,随后对脑电进行离线分类。在5—7Hz频段,纹理闪烁的准确率较高,参与者之间表现较一致;同频段纯色闪烁的表现较不稳定。到14—16Hz,纯色闪烁则更可靠。报道指出,两种刺激在各自优势频段的准确率相当,但未给出具体百分比。在两个频段的多目标任务中,纹理闪烁均被评价为更舒适、较少分散注意力。这些结果来自健康成人实验和离线分类,不等于已验证实时控制性能或临床使用效果。

本文由 BCIwiki 根据公开信息撰写

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