中文引用格式： 陳妮，羅曉春. 雙模態(tài)穩(wěn)態(tài)誘發(fā)腦電刺激系統(tǒng)設計[J]. 電子技術應用，2024，50(8)：48-53.
英文引用格式： Chen Ni，Luo Xiaochun. Design of bimodal steady-state evoked EEG stimulus system[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(8)：48-53.
引言
感知是認知的早期過程，是發(fā)展為認知的基礎。大腦在重復性刺激下的腦電響應稱為穩(wěn)態(tài)誘發(fā)電位( Steady-State Evoked Potentials, SSEPs)。SSEPs具有頻率跟隨特性，這一特性使其作為刺激物響應標簽在大腦的感知認知研究中得到廣泛應用[1-3]。
視覺和聽覺刺激都能產(chǎn)生SSEPs[4]。恒定頻率的閃爍視覺刺激引起穩(wěn)態(tài)視覺誘發(fā)電位(Steady-StateVisual Evoked Potentials, SSVEP)，重復性聽覺刺激誘發(fā)產(chǎn)生聽覺穩(wěn)態(tài)響應(Auditory Steady-State Responses, ASSR)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在不同刺激頻率下SSEPs的幅度具有諧振變化特性，例如：刺激頻率為1~100 Hz的閃爍光能誘發(fā)SSVEP[5]，SSVEP幅度響應的諧振特性出現(xiàn)在5~12 Hz、13~25 Hz、25~50 Hz三個頻段，ASSR的諧振頻率在40 Hz左右[6-7]。顏色、幅度、刺激器類型等視覺刺激參數(shù)都會影響SSVEP的幅度值[8-9]。目前，關于SSEPs響應變化的研究大多集中在單一刺激模式[4,9]，僅有少數(shù)關于視聽刺激下SSVEP時空分布特性的初步研究[10-11]。然而，大腦對外界刺激的認知往往需要綜合多種感覺刺激輸入，需要研究不同感官之間處理信息的相互作用。這就要在多種感覺刺激下研究一種刺激對另一種刺激誘發(fā)的穩(wěn)態(tài)電位的影響(增強、減少或不變)。一種能輸出多種模態(tài)感覺刺激的實驗裝置對于這類研究至關重要。
現(xiàn)有的刺激系統(tǒng)大多為商業(yè)系統(tǒng)，系統(tǒng)的刺激器類型及其參數(shù)不便于調(diào)整。為拓展實驗模式，近年出現(xiàn)了利用微控制器改進刺激器的研究，包括：用于植入式神經(jīng)調(diào)控的紅外光刺激器、用于腦機接口系統(tǒng)的LED刺激器[12-14]等。為此，本文利用STM32F103RC(簡稱：STM32)微控制器和AD9959芯片，設計一個能輸出視覺和聽覺刺激的雙模態(tài)感覺刺激系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)開展SSEPs的實驗測試，測試結果表明所設計的系統(tǒng)能產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)誘發(fā)響應。
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作者信息：
陳妮1，羅曉春2
（1.廣西醫(yī)科大學 生命科學研究院，廣西 南寧530021；
2.廣西貴港市人民醫(yī)院 設備科，廣西 貴港 537100）
