[发明专利]基于VR交互的心理放松系统及方法

说明书

本发明属于认知心理学和电生理技术，为基于VR交互的心理放松系统及方法，其系统包括：放松实验模块，以VR视频为视觉刺激源；脑电信号采集模块，采集受试者的脑电信号；脑电信号预处理模块，对脑电信号进行去噪、滤波；脑电信号特征提取模块，将脑电信号进行傅里叶变换得到对应频段的节律波及其频段能量，并提取唤醒度、放松度相关频段能量特征值；综合评估模块，根据频段能量特征值计算出在唤醒度维度上的情感强度感知，评估受试者当前的放松程度，并发送给虚拟现实交互模块；虚拟现实交互模块，依放松程度调整VR视频等级，与受试者形成交互。本发明通过生物反馈技术对大脑进行情绪调节能力的训练，提高了受试者情绪调控能力和放松度。

技术领域

本发明属于认知心理学和电生理技术领域，具体为基于VR交互的心理放松系统及方法，它通过对受试者当前的脑电信号分析判断受试者当前的心理放松程度。

背景技术

情绪是瞬息万变的心理与生理现象，它反映了机体对不断变化的环境所采取的适应模式，是对客观事物的态度体验和行为反应。随着情绪的变化，个体的生理、心理体验以及外部行为都会产生相应的改变。根据外在刺激对个体内在体验、生理反应以及行为学表现进行调控的方式即为情绪调控。情绪调控能力是人类适应环境的一种重要的认知功能，良好的情绪调控能力是一个人心理健康的重要标志。如果情绪调控能力出现问题，则容易引发抑郁症、焦虑症等精神疾病。随着社会的发展、生活节奏的加快，亚健康人群也快速增加，越来越多的人难以忍受繁重的工作和生活压力，失眠、抑郁、烦躁、健忘、疲劳、头痛等多种心理和生理问题也频繁出现，不但影响着人们的身心健康，也诱发了大量的社会问题。因此，对情绪调控的干预和能力的训练是极其重要的。

生物电现象是生命活动的基本特征之一。人类在进行思维活动时大脑所产生的生物电信号就是脑电波。这些自发的脑电波信号的频率变动范围通常在0.1HZ-50HZ之间，根据其频率不同可划分为δ、θ、α、β、γ波等多种类型。人们的一切看得见(走路、说话等)和看不见(细胞的生长、代谢等)的活动都离不开大脑的支配，都与大脑每时每刻的状态和功能密切相关。脑电信号与人的情绪变化有着对应关系，因此通过脑电信号可以判定人的情绪状态。很多学者专家经过大量实验分析发现，人体脑电波中的α波段是在安静、觉醒状态下的主要活动频率。

目前的干预/训练主要基于行为学的方法，即通过心理健康教育对其情绪和人际方面进行干预。研究发现，情绪调控过程会激发前额叶皮层的活动，降低杏仁核活动，情绪调控和控制过程是可观测、可干预的。随着生物反馈技术的发展，针对情绪调控的训练成为可能。目前，关于放松度的测试没有进行全面综合的评估，大多采用单一的主观问卷测评和能力测试。主观测评很大程度上依赖于受试者填写的内容(有时受试者不能很真实地填写当时的状况)，因此存在很大的局限性。目前已经有研究利用实时的功能磁共振成像fMRI反馈技术进行情绪调控的训练，受试者可以通过观测自身的大脑活动情况来进行调控过程，但是基于fMRI的反馈实验代价高，同时情绪调控的时变特性是毫秒级的，因此其实时性不高。因此，现有技术还有待于改进和发展。

放松训练是情绪疗法中使用最广的技术之一，它是在心理学实验的基础上建立和发展起来的咨询和治疗的方法。在治疗焦虑抑郁症、神经性头痛、失眠、高血压病，减轻更年期综合征和转变不良行为模式等方面取得了较好的疗效。

虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。

VR技术由于其虚拟与现实结合的属性，对于人们心理放松的作用越发凸显优势。但是，人们的心理变化是微妙的，从表面上很难判断一个人的心情变化，而且心理放松体验过程中根据个人心理变化实时调节放松设备是个极大的挑战。本发明采用主观自评、心理行为评定、脑电指数采集等三维一体、主客观相结合的方式，全面真实了解受试者当前的放松度水平，为开展训练提供数据支撑和科学指导。

发明内容