想像幾何旋轉動作與數學心算之腦電波分析

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Title:	想像幾何旋轉動作與數學心算之腦電波分析
Authors:	葉榮木;蔡俊明;廖宇璁
Contributors:	臺北市立教育大學資訊科學系
Keywords:	認知科學;腦電波
Date:	2009
Issue Date:	2017-07-25 09:58:09 (UTC+8)
Abstract:	大腦認知活動的分析近年來在心理學、認知神經科學等領域都被廣泛地研究。在處理不同認知活動時，大腦的運作狀態與能量分佈，一直是很重要研究議題。許多學者專家將大腦比喻為全能的智能處理系統，並且對於各類不同認知活動對大腦所產生的影響與大腦處理心智活動時的活動情形有著濃厚的興趣，以致於各領域紛紛提出了許多有關於特定認知行為(語言、字彙等…)對大腦活動區域的相關假設，而腦神經元的電訊號傳遞也廣為被探討。本研究試圖以大腦活動時的拓樸圖(Topography)，探討大腦進行認知行為「想像幾何旋轉動作」與「數學心算」時能量分佈狀態和腦電波的頻段有何異同之處。並對實驗所得到之結果加以分析處理。最後再與 Andreas Keil 團隊於 2005 年所提出的理論進行比較。首先，我們將本認知實驗所量測到的腦電波時間訊號以快速傅立葉轉換(FFT)處理，進而得到腦電波在頻率上的特徵，並針對數個主要的腦電波頻帶進行討論，我們特別分析與認知行為息息相關的 Theta(4-8Hz)、Alpha(8-12Hz)腦電波頻段，最後的實驗結果我們得以發現，數學心算時，四位受測者的 Theta(4-8Hz)波段分佈位置，與 Andreas Keil 團隊提出的假設互相呼應，都集中於前額至前額葉，而且頂葉也有些許的能量發生，但 Alpha(8-12Hz)波段卻沒有明顯的空間特徵；特別需要一提的是，想像幾何學旋轉動作時的 Theta(4-8Hz)波段的空間特徵，和數學心算時一致，但其他高頻段的腦電波卻都集中在枕葉區域，這是出乎我們預期之外的。本研究分別以「時間-頻率-空間」域的特徵分析，了解到認知行為幾何動作與數學心算對大腦產生的影響。在未來，我們將增加更多的受測者，且進一步探討大腦在處理幾何以及數學行為時所產生的相關性，以期結果可以應用在醫學領域及心理領域上，幫助更多大腦受創患者。
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