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10141127马锐——基于脑电波采集的心理学读心机器不是科幻1.概念解释2.脑电发展过程3.脑-机接口物理原理5.应用4.演示实验6.拓展：释梦1.1脑电波1.2脑电图1.3脑—机接口1.概念解释1.4梦1.1脑电波A.什么是脑电波？生物的电现象是生命活动的基本特征之一，各种生物均有电活动的表现，大如鲸鱼，小到细菌，都有或强或弱的生物电。其实，英文细胞（cell）一词也有电池的含义,无数的细胞就相当于一节节微型的小电池，是生物电的源泉。因此，人身上就有磁场。在人的脑部进行活动时，磁场会发生改变，形成一种生物电流通过磁场，而形成的东西，我们就把它定位为“脑电波”。通过能量守恒，我们思考的越用力，形成的电波也就越强，于是也就能解释为什么大量的脑力劳动会导致比体力劳动更大的饥饿感。1.1脑电波B.脑电波的形成条件（1）同步化。节律性的脑电波是许多神经元同时活动和同时抑制的结果，只有频率与位相皆相同，总和出来的波幅才能较大，否则就会相互抵消，甚至记录不出电位变化。（2）神经元的排列方向一致。如各神经元的排列方向不一致，则冲动传导的方向也不会一致，因而所产生的电场就会相互抵消，不能形成强大的电场。1.1脑电波C.脑电波的分类δ波，其频率为0.5-4Hz，当人在婴儿期或智力发育不成熟、成年人在极度疲劳和深度睡眠状态下，可出现这种波段。θ波，其频率4-8Hz，在成年人意愿受到挫折和抑郁时以及患有精神疾病时，这种波极为显著。同时，此波为少年（10－17岁）的脑电图中的主要成分，人初睡阶段也会出现此波。α波，其频率为8-12Hz，平均数为10Hz左右，它是正常人脑电波的基本节律，如果没有外加的刺激，其频率是相当恒定的。人在清醒、安静并闭眼时该节律最为明显，睁开眼睛或接受其它刺激时，α波即刻消失。β波，其频率为14—35Hz，当精神紧张和情绪激动或亢奋时出现此波，当人从睡梦中惊醒时，原来的慢波节律可立即被该节律所替代。1.1脑电波backD.睡眠中的脑电波第一阶段为过渡期,个体感到困倦、意识进人朦胧状态,通常持续1~7分钟,呼吸和心跳变慢,肌肉变松弛,体温下降，脑电波为频率较慢但振幅较大的α波。第二阶段为轻睡期,大约持续10~25分钟,这时出现频率更慢的θ(theta)波。第三、四阶段是沉睡期,以频率慢振幅极大的δ波为主。睡眠的最后一个阶段,称为“快速眼动睡眠”（REM，rapideyesmovement）阶段,这时通过仪器可以观测到睡者的眼球有快速跳动现象,呼吸和心跳变得不规则,肌肉完全瘫痪,并且很难唤醒。研究发现REM出现的时候,就是人在做梦的时候,若这时将被试唤醒,78%的人都说他正在做梦,并且能记得梦中内容。1.2脑电图脑电波图（EEG）是通过电极记录下来的脑细胞群的自发性、节律性电活动。这种方法，在同一分析者对同一份图在不同时间的阅读，或者不同分析者对同一份图的阅读中，所得的结果往往有较大的偏差，而且在描述中所用的“阵发”、“爆发”、“短程”、“长程”、“很多”、“少数”等概念，往往很难有具体界限，对于一些细微的不对称，或是弥漫异常背景中的局灶改变，往往不易发现，所谓“正常”、“轻度正常”有时更不易找到明确的界限及确定其临床意义。1.2脑电图脑电地形图，即BEAM(BrainElectricalActivityMapphg)，是定量脑电图研究最早也是最为成熟的技术。所谓脑电地形图就是在脑电图技术基础上，用计算机对EEG信号进行二次处理，将曲线波形转变成能够定位和定量的彩色脑波图像。脑波的定量可用数字或颜色来显示，其图像类似二维CT平面，使大脑的变化与形态定位结合起来，更准确、更直观。back1.3脑—机接口backBCI:脑一机接口(brain-computerinterface,简称BCI)的定义是：一种不依赖于脑的正常输出通路(即：外周神经和肌肉)的脑一机(计算机或其它装置)通讯系统。1.4梦梦的心理学解释：梦是一种主体经验，是人在睡眠时产生想象的影像、声音、思考或感觉，通常是非自愿的。精神分析学派的创始人佛洛伊德关于梦的理论核心是“梦是愿望的实践”理论。他认为，梦是人们在睡眠时被压抑的愿望到意识是表面的结果，一些不能被接纳的愿望在梦中被满足实现，但是它们只以象征性的形式出现，因为在人们清醒时无法被认同的、被压抑的欲望是隐蔽的和经过了很好的伪装的。另一位大师级的人物瑞士心理学家荣格释梦数以万计，对梦有极为深刻的理解，但他的观点与弗洛伊德的观点不同。他不认为梦仅仅是为了满足愿望，也不认为梦进行了什么伪装。荣格认为“梦是无意识心灵自发的和没有扭曲的产物……梦给我们展示的是未加修饰的自然的真理”。1.4梦梦的组成：按照弗洛伊德的观点，梦的内容是由两部分组成的。其中一部分是潜在的内容，是梦所传达的“真实信息”，是无意识尝试传达给意识人格的内容。另一部分是显示的内容，它代表了实际上被做梦者所记住的梦，也就是说，梦中的潜在内容因为被变形为显示内容而被知晓的象征意象。back231451857年英国一位青年生理科学工作者R.Caton在兔脑和猴脑上记录到了脑电活动，并发表了“脑灰质电现象的研究”论文。1924年德国精神病学家汉斯·贝格尔（HansBerger）第一次从颅骨受损的病人头部测到了极为微弱的电流。1968年科学家Cohen于1968年首次测到了脑磁场。为脑电波的形成提供了科学依据以及研究方向。1872年波兰的一名大学助教贝克（A.Beck）发表了脑电波的论文，掀起研究脑电现象的热潮。1929年经过五年实验，汉斯·贝格尔确认神秘的电流的确来自于脑部活动，并且给自己发明的这种测量方法命名为脑电图（EEG）。2.1脑电波的发现2.脑电波的发现及发展过程2.2脑电波的发展2.脑电波的发现及发展过程1981年，诺贝尔医学奖得主斯伯里博士发现右脑的功能，所谓全脑学习开始被各界广泛讨论。2012年5月，香港中文大学成功研发将脑电波转成繁体中文的“脑—机接口”系统。1940年，随着脑电波的发明，EEG技术被运用到对癫痫病的研究。back脑电信号传向机器3.脑机接口物理原理3.脑机接口物理原理斯坦福大学通过猴子模拟脑电信号采集处理4.演示实验back基于P300的虚拟键盘脑电波耳机康复机器人解梦机：通过获取案主的梦境内容，解决案主的心理问题。5.读心机器的应用5.1人机互动5.2心理学精神分析5.1人机互动Eg1：香港中文大学成功研发仪器用意念写中文5.1人机互动Eg2：脑电波耳机back5.2心理学精神分析解梦机——“睡眠与梦的监测和干预系统”5.2心理学精神分析解梦机——“睡眠与梦的监测和干预系统”北京大学心理学教授沈政和两名合作者研发出了解梦机，通过脑电波读出梦的类型。机器有16个电极分布在案主的额头、头顶、后脑勺、两侧太阳穴等部位的附近，分别要采集来自他大脑额叶、顶叶、枕叶、颞叶等脑区的脑电波。研究人员在电脑上打开了一个系统，点击“开始测试”。电脑屏幕上，一个对话框中出现了16条颜色不一的波形图。研究人员通过这16组波动、流淌的曲线，由微机储存的数据进行分析，另一个对话框中显示。研究人员想从这些数据中，读出男子睡眠中的状态。包括他有没有做梦、做了什么类型的梦、能用什么方式去干预他的梦。back6.拓展：精神分析释梦又称弗洛伊德主义(Freudianism)基础：从精神病治疗实践中产生对象：主要研究失常的和变态行为的病人内容：主要研究潜意识、动机、情欲、人格等深深一层次的内容，故称深蕴心理学（depthpsychology）方法：主要采用临床研究方法6.1精神分析学派的特点弗洛伊德（SigmundFreud,1856-1939）出生于一个犹太籍的商人家庭。1881年在维也纳大学获得医学博士学位1882-1885年从事脑解剖学研究1886-1938年私人开业治疗精神病先用催眠术，后改用宣泄法治疗病人。1892年创造精神分析（自由联想法），1990年出版《梦的解析》，精神分析学正式形成。6.2弗洛伊德传略6.3梦的解析论（dreaminterpretation)隐意凝缩移置象征化润饰显梦Thankyou谢谢观看