SSVEP次谐波的诱发影响因素及其功率变化——建模及实验研究*

稳态视觉诱发电位(steady-state visual evoked potential, SSVEP)在大脑的感知、认知研究中具有广泛应用。目前，对SSVEP次谐波的诱发机制尚未清楚。为此，本文通过视皮层网络模型进行SSVEP次谐波的诱发因素和功率变化的研究；进一步，测试20名受试者的头表SSVEP，对建模仿真结果进行验证。仿真和实验结果表明，刺激频率、刺激强度和噪声强度是影响SSVEP的1/2次谐波诱发和功率变化的三个重要参数。次谐波诱发是三个参数协同作用的结果：（1）在刺激频率和噪声强度相同时，1/2次谐波功率随刺激强度的变化曲线与Sigma函数相似，存在无诱发区、线性增长区和饱和区：在无诱发区，1/2次谐波功率近似为0；在线性增长区，1/2次谐波功率和刺激强度成正比；在饱和区，1/2次谐波功率趋于恒定；（2）在噪声强度相同时，能明显诱发出1/2次谐波的刺激参数区域呈现非线性同步中的阿诺德舌头变化规律，即能诱发1/2次谐波的有效刺激频率范围随刺激强度的增大而增宽；（3）在刺激参数相同时，噪声强度的大小决定了1/2次谐波能否被诱发；噪声强度越大，对1/2次谐波的诱发及功率抑制作用就越强。本文的实验和仿真结果基本一致，说明了模型仿真的可行性。研究结果为理解SSVEP次谐波的产生机制及其有效应用提供有意义的理论和实验依据。