注意缺陷障碍的个性化神经反馈矫治及其脑机制的fMRI研究

注意缺陷障碍（ADD）是少年儿童期多发的行为障碍性疾病，药物对症状的控制时间短且副作用明显。本项目用实时提取的注意品质特征控制动画游戏的演进与奖赏，提出一种非药物的ADD神经反馈个性化矫治新方案。项目的新颖之处包括：将叠加法提取事件相关电位（ERP）所需的靶刺激嵌入到动画游戏的内容中，实现脑电与ERP的同步采集；对脑电与ERP中包含的注意品质特征进行多源信息融合，以患者游戏过程中的反应作为监督信息在训练中不断提高注意特征识别的准确率；生成反映患者个性化主动注意特征的脑电信号动态特征库，以保证反馈系统的实时性；探索符合少年儿童心理的多媒体动画游戏与奖赏机制，在脑机交互的过程中促进神经调节功能的康复；针对注意在大脑中的三个功能网络，设计一种fMRI实验范式，研究神经反馈矫治ADD的脑机制。本项目可为ADD患者开辟一条疗效好、依从性高的康复新途径，在进一步加深对大脑功能的认识方面也有重要意义。

由于药物对注意缺陷障碍儿童症状的控制作用有限且副作用明显，本项目的研究目的是开发一种实用的基于脑电生物反馈的ADD非药物矫治系统。项目主要完成的工作包括：1）完成了注意状态与非注意状态的脑电采集实验，探讨正常人注意状态与非注意状态下的脑电网络特征等神经机制；2）提取双谱分析、非线性动力学特征参数如近似熵、样本熵等特征，结合独立分量分析、支持向量机、反传神经网络等信号处理算法，提取注意状态的生理特征并实现准确分类；3）编制多款适合不同年龄儿童的电子游戏，用实时提取的注意品质特征控制游戏的演进与奖赏，实现了。项目的新颖之处包括：将叠加法提取事件相关电位（ERP）所需的靶刺激嵌入到动画游戏的内容中，实现在脑机交互的过程中促进神经调节功能的康复；4）在建立反映ADD患儿主动注意状态特征的脑电信号动态特征库的基础上，搭建了整体的ADD神经反馈矫治系统，目前已进入临床试用；5）完成了ADD患儿与对应正常儿童的静息态fMRI实验，数据处理与神经机制分析正在进行中。本项目的这些工作及未来的进一步研究有望为ADD患儿提出一条疗效好、依从性高的康复新途径，在进一步加深对大脑功能的认识方面也有重要意义。