[发明专利]一种人类震惊反射实验系统及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种研究人类行为的实验装置及其工作方法，尤其是涉及一种研究人类震惊反射行为的实验系统及其工作方法。

背景技术

人类在受到意外刺激或遇到险情时，会自然产生避险和自我保护的行为反应，这种反应称为震惊反射或惊跳反射。具体表现为眨眼、面部表情肌及躯干主要肌群的快速收缩和舒张。在人类震惊反射行为发生时一段时间内生物电信号的特征，可以客观和量化地反映人类震惊反射的反应程度和敏感度。震惊反射是衡量各种认知、注意、感觉和感觉运动整合加工过程的独特方式，因此受到研究者的关注。对人类震惊反射的测量和分析作为一项实验技术，广泛应用于生理心理机制、药品毒性、神经和行为遗传的研究，并作为创伤后压力失调的诊断标准之一。目前在国内外还没有专门的进行人类震惊反射实验的仪器，实验手段主要是科研人员通过对用于其它用途的多种实验仪器设备进行配置和组合来完成实验，并人工进行数据的筛选、分析和处理，这要求科研人员不但要了解所涉及到的仪器设备，还需要了解电子电路、计算机编程等工程技术，对科研人员自身的技能水平提出了很高的要求，造成实验操作过程复杂，工作强度大，实验结果的成功率低的问题，同时也限制了更多的科研人员对这种实验技术的应用。另一方面，由于人类震惊反射实验对诱发刺激输出与生物电信号采集的精确同步技术有很高的要求，从而导致通过配置和组合仪器进行实验的手段只能完成一些简单的实验范式，诱发震惊反射行为的刺激类型也很少，主要以听觉刺激为主，对视觉刺激和触觉刺激的应用较少，且难以营造影响震惊反射行为的声音和视觉场景，使得科研人员难以挖掘人类震惊反射实验技术的巨大潜力。

发明内容

本发明提出一种专用的多功能人类震惊反射实验系统及其工作方法用于人类震惊反射实验，以解决在人类震惊反射实验中没有专用实验仪器设备的问题，从而降低实验技术对科研人员的实验操作技能要求，并将实验中需要的刺激类型拓展到视觉和触觉方面。

本发明采用的技术方案是：一种人类震惊反射实验系统，包括计算机、实验控制器和外围部件，所述计算机与所述实验控制器连接，所述实验控制器与所述外围部件连接；

所述计算机用于向所述实验控制器发送控制指令和数据，以及接收由实验控制器返回的采集信号；

所述实验控制器用于接收来自于所述计算机发送的控制指令和数据，并根据接收到的控制指令和数据向所述外围部件输出刺激信号以及接收所述外围部件返回的采集信号，并将所述采集信号返回给计算机；

所述外围部件用于将所述实验控制器输出的刺激信号传达给被测对象以及从被测对象获取采集信号返回给实验控制器。

所述计算机包括第一通信接口，所述实验控制器包括第二通信接口、控制电路、刺激信号输出电路和采集信号接收电路，所述外围部件包括信号输出装置和信号采集装置。所述刺激信号输出电路包括声音发生电路、图片发生电路、视频发生电路、光刺激发生电路、电刺激发生电路、气流发生电路和第三方设备触发电路中的至少一个电路；所述采集信号接收电路包括肌电采集电路、皮电采集电路、心率采集电路、心电采集电路和脑电采集电路中的至少一个电路。所述计算机上安装有人类震惊反射实验系统软件，所述人类震惊反射实验系统软件的功能包括被试档案信息管理、实验范式设计和管理、实验数据处理和分析。

一种人类震惊反射实验系统的工作方法，包括以下步骤：

步骤101：计算机开始运行，计算机向实验控制器发送指令和数据；

步骤102：实验控制器接收计算机发来的指令和数据；

步骤103：实验控制器根据接收到的指令和数据，控制外围部件输出刺激信号以及接收所述外围部件返回的采集信号，并将所述采集信号返回给计算机。

所述步骤103具体包括：

当所述指令为声音发生指令时，实验控制器经外围部件输出声音信号；

当所述指令为图片发生指令时，实验控制器经外围部件显示图片；

当所述指令为视频发生指令时，实验控制器经外围部件播放视频；

当所述指令为光刺激发生指令时，实验控制器经外围部件发出光信号；

当所述指令为电刺激发生指令时，实验控制器经外围部件输出电刺激信号；

当所述指令为气流发生指令时，实验控制器经外围部件输出气流；

当所述指令为第三方触发指令时，实验控制器经外围部件输出触发信号；

当所述指令为肌电采集指令时，实验控制器经外围部件采集肌电信号，并将采集的所述肌电信号返回给计算机；

当所述指令为皮电采集指令时，实验控制器经外围部件采集皮电信号，并将采集的所述皮电信号返回给计算机；