严肃游戏训练对脑功能状态改善作用研究

作     者：李昕 孙小棋 蔡二娟 范梦頔 侯永捷 无

作者机构：燕山大学生物医学工程研究所河北秦皇岛066004 河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004 惠斯安普医学系统股份有限公司河北秦皇岛066004 

出 版 物：《中国生物医学工程学报》 (Chinese Journal of Biomedical Engineering)

年 卷 期：2017年第36卷第6期

页      面：685-691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）] 08[工学] 0836[工学-生物工程] 

基　　金：河北省自然科学基金(F2014203244) 中国博士后科学基金(2014M550582) 

主　　题：脑电 严肃游戏 记忆能力 训练耐受性 样本熵 

摘      要：针对专项严肃游戏训练改善脑功能状态、提高注意力展开研究。基于脑电信号样本熵特征,分析训练后脑功能状态的变化,以及长期使用单一训练的刺激耐受性问题。试验采集10名受试者,持续20 d的专项严肃游戏训练前、后的脑电数据,并采用国际公认D-CAT和SRT注意力测试方法评估脑功能状态的变化。提出以alpha波样本熵与beta波样本熵的比值作为特征参数,分析游戏训练改善脑功能。进一步,基于theta/SMR熵值,讨论长期单一严肃游戏训练的刺激耐受性问题。经过20 d专项严肃游戏训练后与训练前相比,脑电信号的alpha波样本熵值呈上升趋势,beta波样本熵值显著降低(0.62±0.05 vs 0.54±0.04,P0.05),alpha/beta的样本熵比值显著提高(0.44±0.02 vs 0.83±0.20,P0.05),说明严肃游戏训练可以改善脑功能状态。国际公认的注意力行为测试评估结果支持了相同的结论,即专项严肃游戏训练后,训练者的测试命中值显著提高(35.60±6.21 vs 37.81±6.42,P0.05),所需反应时间(ms)显著降低(292±25 vs 281±20,P0.05)。长期单一游戏训练后theta/SMR熵值提高,表明长期采用同一款注意力训练方法,会使被训练者产生耐受性,使大脑对训练的敏感程度降低,适当调整训练方案,将有助于提高训练效率。这一结果,将为脑功能辅助康复治疗方案选择提供支持与帮助。