基于EEG与FMRI的SSVEP响应机制及tACS对SSVEP的调控机制研究

当大脑受到恒定频率的外部视觉刺激时,与刺激频率或谐波频率一致的神经网络会产生共振,导致大脑的电位活动发生明显变化,从而产生稳态视觉诱发电位(Steady-state visual evoked potential,SSVEP)。因其具有较高的信噪比而成为脑机接口(Brain Computer Interface,BCI)最典型的一种实验范式,另一方面可以通过诱发这种外源性脑电,作为介导,研究大脑被刺激信号调制的效应。经此网站颅交流电刺激(Transcranial alternating current stimulation,tACS)是一个有前景的无创脑调节技术,可以直接地对神经活动产生作用,从而引起大脑状态改变。本文结合SSVEP和tACS,先从探究SSVEP响应与大脑功能网络的关联出发采集脑电信号、磁共振信号联合探究大脑对于视觉刺激响应情况,再基于tACS对SSVEP进行相位特异性调制研究。具体包括以下三点:(1)基于脑电探索SSVEP响应研究中,观察alpha频段内不同刺激频率下大脑的响应有何不同,结果表明alpha频段刺激的基倍频响应方industrial biotechnology面呈现出10Hz以下倍频占优,而10Hz以上基频占优,这可能与大脑的内源性振荡状态有关;试次间相干性(Inter-Trial Coherence,ITC)作为大脑响应稳定性指标,对SSVEP分类准确率(Accuracy)和信息传输率(ITR)的影响是积极的,并在刺激频率间表现出随频率增加而响应锁相速率更快的特性。(2)基于磁共振探索SSVEP与大脑功能网络的关联研究中,联合分析脑电-磁共振数据,结果表明SSVEP基频和倍频响应差异在VN1、VN2网络上有体现;且SSVEP响应的ITC指标与大脑中多网络的协同有关,即当大脑受到固定频率的闪烁刺激时产生的SSVEP响应的ITC与初级视觉皮层呈KD025生产商正相关,与左额顶网络和后默认模式网络呈负相关。(3)基于经颅交流电刺激对稳态视觉诱发的相位特异性调制作用研究中,结果表明经过不同相位条件的tACS刺激后,SSVEP会被tACS特异性调制。同时具有最佳调制效果的刺激相位(光刺激-电刺激相位差)与被试光刺激-SSVEP相位差有关,并且最佳效果的相位差在不同的参与者之间是不同的。总的来说,本文从联合脑电磁共振数据,协同研究了SSVEP这种经典脑电范式的响应机制,并采用多相位条件的间歇性tACS调控方案,最终发现tACS可以相位特异性调制SSVEP。