1. 研究目的与意义（文献综述）
1.1 研究目的及意义
脑-机接口技术（brain-computer interfaces，bci）是一种不依赖于肌肉组织和外周神经系统，而在人脑和计算机或其他电子设备之间建立直接的交流和控制通道，通过这种通道，人可以直接使用思维去表达想法或操纵设备，而不需要语言或动作。
由于其技术的新颖性，在医疗康复、生活娱乐和军事领域都有很广泛的应用前景。在医疗领域，对轻中度伤残患者，通过运动想象模式，诱导患者大脑的神经可塑性，加强大脑对受损神经回路的控制作用，恢复部分的运动功能。对不可逆性的患者，用脑-机接口代替一项或多项的身体器官来控制外部设备，使患者能通过脑电控制诸如电话拨号、轮椅行进、字符输入和阅读书籍等动作这些功能的实现，能帮助患者正常与外界环境进行交流通信，使他们顺利表达自己的想法和情绪，增加他们的社会独立性。
2. 研究的基本内容与方案
本文研究的主要内容是通过使用不同的刺激范式，诱发错误相关电位的产生，采集脑电波，设计错误相关电位的提取函数，提取不同的诱发范式下的错误相关电位，判断错误相关电位的结果是否正确，分别计算错误相关电位识别的正确率，并进行比较。
目标是在不同的诱发条件下，计算所采用错误相关电位提取方法的正确率，探讨不同情境下，此错误相关电位的模型的适用性。
技术方案，本次实验主要分为三部分：
第一部分，要设计不同的诱发错误相关电位的实验，采集脑电图（EEG）。采用的两种不同的诱发ErrPs信号的方式：
本实验采用的两种不同的诱发ErrPs信号的方式如下：
第一种实验任务是根据传统的选择反应时间任务（CRT）的原理设计的，三分之一的可能目标刺激出现在计算机屏幕上，参与者要求根据光标移动的方向，用相应的按键，尽可能快速准确地按下。对参与者按键的反馈是两种可能的情况之一：一致或不一致地响应目标刺激。同时利用脑电帽采集EEG信号。如图1所示。
图1 光标移动方向
第二种只在反馈给参与者的类型上有所不同，受试者想象机器人头部旋转的方向，然后观察机器人头部的动作，判断机器人摆动的方向是否和受试者想象的方向一致，判断是否正确，从而采集EEG信号，如图2所示。
图2 机器人头部摆动
第二部分，设计错误相关电位的提取函数，从脑电图中提取错误相关电位。
设计上位机软件，实现对信号进行预处理，去除噪声干扰以及眼动伪迹，最后做公共平均参考去除大脑公共活动，以每次反馈出现的时间作为0时刻，把每次反馈的0~1000ms数据提取作为一个单独的样本。分别计算诱发ERN与未诱发 ERN的数据计算平方，然后做差，得到两类 EEG 信号能量差，选择信号能量差异大的通道部位提取特征检测ERN。下一步，采用小波变换方法提取ERN在低频段上的时域特征与高频段上的时-频特征，最后以此低维特征组合完成对ERN单次检测，其流程如图3所示。
图3数据处理流程
第三部分，提取脑电图中的错误相关电位，判断得到的错误相关单位是否正确，计算两种不同的诱发范式的条件下，得到的错误相关电位的正确率。比较两者ErrPs的识别正确率，从而判断这两种不同的诱发范式是否可行，进而验证不同的情境下，此错误相关电位的模型的适用性
3. 研究计划与安排
第1－4周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需理论基础。确定方案，完成开题报告。
第5－6周：熟悉掌握基本理论，完成英文资料的翻译，熟悉相关工具软件的使用。
第7－9周：设计多种范式诱发的errps上位机软件，并在线采集数据。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]张锐，逯鹏，牛新，刘素杰，胡玉霞.介绍一种脑电生理新技术—错误相关负电位[j],现代电生理学杂志2015.9
[2] caroline seer , max joop , florianlange , et,al.attenuated error-related potentials in amyotrophic lateralsclerosis with executive dysfunctions [j]. elsevier b.v.2017,1496-1503.
[3] keyl philipp, schneiders matthias,schuld christian，et al. differences in characteristics oferror-related potentials between individuals with spinal cord injury and age-and sex-matched able-bodied controls [j]. frontiers in neurology ,2018.11
