8.2.2　任务态脑电神经反馈

脑电神经反馈的特征除了静息态频段能量之外，还可以是与任务相关的各种事件相关电位成分，这些成分与不同的大脑认知功能相关，如与注意力相关的P300成分、与大脑自动加工能力相关的失匹配负波成分，以及与语义加工相关的N400成分等。2014年，日本研究者［4］将听觉失匹配负波作为神经反馈的特征进行实时训练，结果发现训练组听觉辨别能力有显著改善，实验设计如图8.5所示。

图8.5　听觉失匹配负波作为神经反馈的特征进行实时训练（摘自Chang，M.，et al.2014［4］）（书后附彩插）

（a）实验设计示意图；（b）四种组合刺激设置；（c）听觉刺激与按键说明

脑电任务态神经反馈训练中的一个重要参数是实时ERP的叠加事件个数，在该研究中，图8.5（a）中上图说明该神经反馈系统使用的是20个事件（即trial），这也是叠加比较稳定的ERP的最低事件数的要求。实验采用Oddball范式来诱发听觉失匹配负波，标准刺激采用1 000 Hz的纯音，偏差刺激采用1 008 Hz的纯音，偏差刺激随机出现在标准刺激中。系统中的数据采集模块为脑电采集设备，在线数据预处理模块为实时带通滤波器（0.1～35 Hz）和眼电去除算法。由图8.5（a）中的中、下图可知，该系统选取的特征是实时MMN的幅值，然后将不可直观感觉的幅值信号转换成可直观感受的视觉信号——绿色圆盘半径的大小变化，并且当MMN幅值达到并超过阈值时，圆盘的颜色由绿变红。听觉MMN幅值与大脑中听觉的自动加工注意能力相关，该神经反馈系统通过视觉圆盘作为反馈信号，通过参与者的自我调节来改变MMN幅值的大小。前后事件相关电位和行为学测试结果显示，实验组MMN幅值显著增加，听觉辨别能力显著提升。

基于脑电的神经反馈技术的优势在于，其毫秒级的高时间分辨率能够让反馈信号实时地根据参与者大脑状态变化作出相应改变，参与者也能够及时了解自身大脑活动情况，从而更有效地调整自身策略进行训练。然而，脑电图只能在厘米级范围内监测大脑活动，无法定位到具体的皮质区域，其低空间分辨率限制了精度。8.3节介绍的基于核磁的神经反馈技术能够实现毫米级的空间定位精度，更加精准地反映脑区活动。