CN110302460B - 一种注意力训练方法、装置、设备及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种注意力训练方法、装置、设备及系统，通过近红外光谱检测设备精准获取受训者响应训练任务期间的各个与注意力相关脑区的血氧数据，并结合脑电采集设备实时获取受训者大脑的脑波数据，通过时域分辨率较好的脑波数据反馈和空域分辨率较好的血氧数据反馈相结合确定受训者的反馈参数，进而向受训者呈现基于反馈参数确定的反馈内容。如此，使受训者能够基于实时的脑波反馈内容和阶段性的血氧反馈内容了解注意力训练效果，指导自我进行针对性调节，且还可以在自我调节后重复上述几个步骤来了解各个脑区的训练进展，达到指导和提升训练效果的目的。

Description

一种注意力训练方法、装置、设备及系统
技术领域
本发明涉及神经反馈技术领域，特别涉及一种注意力训练方法、装置、设备及系统。
背景技术
注意力是心理活动指向一个符合当前活动需要的特定刺激，同时忽略或抑制无关刺激的能力。它是记忆的基础，也是一切意识活动的基础。缺乏持续注意力一段时间后会导致行为表现下降，这是神经和精神疾病的常见症状。神经反馈是指通过反复试验，教导受训者通过大脑激活的实时音频/视觉反馈自动调节特定脑区，来达到训练受训者注意力的目的。但是，现有技术中的神经反馈训练常基于受训者的脑波信号进行注意力反馈训练，并基于脑波数据提供反馈内容供用户进行自我调节，而现有的脑电设备空间分辨率低，无法准确定位与注意力相关的脑区，并且脑波数据单一，仅使用脑电设备进行的注意力相关训练的反馈内容无法针对与注意力相关的特定脑区，造成训练效果较差，无法达到预期的训练效果。
发明内容
提出了本公开以解决现有技术中的上述技术问题。
本公开实施例的目的在于提供一种注意力训练方法、装置、设备及系统，以解决现有技术中的问题。
为了解决上述技术问题，本申请的实施例采用了如下技术方案：一种注意力训练方法，包括顺序执行至少一次的如下步骤：由处理器呈现与注意力训练相关的任务；获取由近红外光谱检测设备在受训者响应所述任务期间取得的第一脑区的血氧数据，以及由脑电采集设备在受训者响应所述任务期间取得的脑波数据；由所述处理器，根据所述脑波数据以第一时间间隔确定第一反馈参数，并根据所述血氧数据以第二时间间隔确定第二反馈参数，所述第二时间间隔大于所述第一时间间隔；由所述处理器，根据所述第一反馈参数确定并以所述第一时间间隔呈现第一反馈内容，并根据所述第二反馈参数确定并以所述第二时间间隔呈现第二反馈内容。
进一步，所述第一时间间隔为0.01秒到3秒，所述第二时间间隔为6秒到600秒。
进一步，所述受训者的第二次以后的响应是其基于上一次的所述第一反馈内容和所述第二反馈内容自我调节后的响应。
进一步，所述第一脑区包括至少两个彼此至少部分不同的脑分区，对于各个第二时间间隔，所述第二反馈参数包括该第二时间间隔期间所述各个脑分区的血氧数据的代表性数值、所述各个脑分区的相应代表性数值之间的差异、所述各个脑分区的血氧数据之间的差异、所述各个脑分区的血氧数据之间的相关性参数中的至少一种，其中，所述代表性数值包括各个脑分区的血氧数据的中值、平均值以及第二时间间隔的部分时段内各个脑分区的血氧数据的中值、平均值中的至少一种。
进一步，所述第一脑区包括的各个脑分区选自于由持续关注网络（SAN）脑区的部分或全部、默认模式网络（DMN）脑区的部分或全部、前额叶脑区的部分或全部、双侧颞叶脑区的部分或全部构成的组。
进一步，SAN脑区包括内侧前扣带回皮质（mACC）、额叶上回(IFJ)、右颞叶交界处（rTPJ）、顶叶内沟（IPS），所述DMN脑区包括后扣带回皮质（PCC）、内侧前额皮质（mPFC）、左侧角回（lAG）和右侧角回（rAG）。
进一步，对于各个第一时间间隔，所述第一反馈参数包括在该第一时间间隔内的θ波的平均功率、在该第一时间间隔内的β波的平均功率、在该第一时间间隔内的θ波的功率变化率、在该第一时间间隔内的β波的功率变化率、在该第一时间间隔内的θ波功率与β波功率的比率的平均值、以及在该第一时间间隔内的θ波的平均功率与β波的平均功率的比率中的至少一种。
进一步，所述第一反馈内容体现所述第一反馈参数与其基准值之间的对比情况，所述第二反馈内容体现所述第二反馈参数与其基准值之间的对比情况。
进一步，所述基准值预先设置，或通过所述受训者归属于的人群样本的训练数据的平均值确定，或者在呈现与注意力训练相关的所述任务之前，通过如下步骤来得到：由所述处理器呈现休息任务；获取由所述近红外光谱检测设备取得的受训者休息状态的第一脑区的血氧数据，以及由所述脑电采集设备取得的受训者休息状态的脑波数据；由所述处理器，根据所述第一反馈参数和所述第二反馈参数的定义分别对所述休息状态的血氧数据和脑波数据进行处理，以得到所述第一反馈参数的基准值和所述第二反馈参数的基准值。
进一步，所述任务呈现为第一对象的动作，所述第一反馈内容包括使得所述第一对象以与所述第一反馈参数对应的速度执行所述动作。
进一步，所述第一反馈内容包括使得所述第一对象以与所述第一反馈参数相对其基准值的减小率成正比的速度增加率来执行所述动作。
进一步，所述第二反馈内容在各个第二时间间隔内的后段预定时间内呈现为第二对象的动画以及第二分数，所述预定时间小于或等于6秒，所述第二分数基于所述第二反馈参数与其基准值之间的差值来确定。
进一步，所述注意力训练方法还包括呈现并更新所述注意力训练相关的任务的总得分，所述总得分根据所述第一对象完成的动作量来更新，且所述第二分数响应于第二对象的动画的呈现而加入所述总得分。
进一步，所述注意力训练方法还包括：根据所述第一反馈内容和所述第二反馈内容对所述受训者进行奖惩。
本公开实施例还公开了一种注意力训练装置，包括：第一呈现模块，用于呈现与注意力训练相关的任务；获取模块，用于获取由近红外光谱检测设备在受训者响应所述任务期间取得的第一脑区的血氧数据，以及由脑电采集设备在受训者响应所述任务期间取得的脑波数据；确定模块，用于根据所述脑波数据以第一时间间隔确定第一反馈参数，并根据所述血氧数据以第二时间间隔确定第二反馈参数，所述第二时间间隔大于所述第一时间间隔；第二呈现模块，用于根据所述第一反馈参数确定并以所述第一时间间隔呈现第一反馈内容，并根据所述第二反馈参数确定并以所述第二时间间隔呈现第二反馈内容。
本公开实施例还公开了一种注意力训练设备，所述注意力训练设备至少包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机可执行指令，所述处理器在执行所述计算机可执行指令时实现如下步骤：由处理器呈现与注意力训练相关的任务；获取由近红外光谱检测设备在受训者响应所述任务期间取得的第一脑区的血氧数据，以及由脑电采集设备在受训者响应所述任务期间取得的脑波数据；根据所述脑波数据以第一时间间隔确定第一反馈参数，并根据所述血氧数据以第二时间间隔确定第二反馈参数，所述第二时间间隔大于所述第一时间间隔；根据所述第一反馈参数确定并以所述第一时间间隔呈现第一反馈内容，并根据所述第二反馈参数确定并以所述第二时间间隔呈现第二反馈内容。
本公开实施例还公开了一种注意力训练系统，包括近红外光谱检测设备、脑电采集设备以及上述的注意力训练设备。
本公开实施例的有益效果在于：通过近红外光谱检测设备精准获取受训者响应训练任务期间的各个与注意力相关脑区的血氧数据，并结合脑电采集设备实时获取受训者大脑的脑波数据，通过时域分辨率较好的脑波数据反馈和空域分辨率较好的血氧数据反馈相结合确定受训者的反馈参数，进而向受训者呈现基于反馈参数确定的反馈内容。如此，使受训者能够基于实时的脑波反馈内容和阶段性的血氧反馈内容了解注意力训练效果，指导自我进行针对性调节，且还可以在自我调节后重复上述几个步骤来了解各个脑区的训练进展，达到指导和提升训练效果的目的。
附图说明
图1为本公开第一实施例中注意力训练方法的流程图；
图2为本公开第二实施例中注意力训练装置的结构示意图；
图3为本公开第三实施例中注意力训练设备的示意图。
具体实施方式
此处参考附图描述本申请的各种方案以及特征。
应理解的是，可以对此处申请的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本申请的范围和精神内的其他修改。
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且与上面给出的对本申请的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本申请的原理。
通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本申请的这些和其它特性将会变得显而易见。
还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本申请进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本申请的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
当结合附图时，鉴于以下详细说明，本申请的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
此后参照附图描述本申请的具体实施例；然而，应当理解，所申请的实施例仅仅是本申请的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本申请模糊不清。因此，本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本申请。
本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本申请的相同或不同实施例中的一个或多个。
本公开的第一实施例提供了一种注意力训练方法，用于对受训者的注意力进行训练，其可以通过连接有近红外光谱检测设备和脑电采集设备的计算机设备实现，其在进行训练时主要执行如下步骤，其流程图如图1所示：
S101，由处理器呈现与注意力训练相关的任务；
S102，获取由近红外光谱检测设备在受训者响应任务期间取得的第一脑区的血氧数据，以及由脑电采集设备在受训者响应任务期间取得的脑波数据；
S103，由处理器，根据脑波数据以第一时间间隔确定第一反馈参数，并根据血氧数据以第二时间间隔确定第二反馈参数，第二时间间隔大于第一时间间隔；
S104，由处理器，根据第一反馈参数确定并以第一时间间隔呈现第一反馈内容，并根据第二反馈参数确定并以第二时间间隔呈现第二反馈内容。
具体地，注意力训练相关的任务可以基于现有的心理认知实验范式进行设计，通过图片、音乐、视频、动画、游戏等形式进行呈现，通常情况下训练任务采用组块任务设计范式，即包括交替进行的休息阶段和任务阶段，在休息阶段供受训者休息并进行任务反馈。
在训练过程中，受训者头部佩戴有近红外光谱检测设备和脑电采集设备，且可以将二者的采集装置集成在同一设备上，在受训者响应训练任务期间，近红外光谱检测设备不断取得受训者第一脑区的血氧数据，脑电采集设备不断获取受训者的脑波数据，并将血氧数据和脑波数据传送至计算机设备的处理器，由处理器根据脑波数据以第一时间间隔为周期确定第一反馈参数，并根据血氧数据以第二时间间隔为周期确定第二反馈参数，以表征受训者在第一任务期间各个脑区的活动情况，并依此对应确定和呈现第一反馈内容和第二反馈内容，供受训者根据上述反馈内容知悉本次训练结果并进行自我调节。
一个训练周期通常包括多次训练，在受训者第二次训练及以后的训练中，其每次针对训练任务的响应都是基于上一次训练中第一反馈内容和第二反馈内容自我调节后的响应，本实施例通过进行多次训练、反馈以及自我调节的步骤，使受训者在一个训练周期内阶段性了解自身的训练进展，达到指导和提升训练效果的目的。
具体地，第二时间间隔大于第一时间间隔。在一些实施例中，由于脑波反馈的时域分辨率较好，通常情况下对脑波数据进行实时的获取和反馈，因此第一时间间隔通常设定为0.01秒到3秒之间的任意一时间间隔，可达到实时反馈的目的；而近红外光谱采集设备获得的血氧数据的在空间分辨率上表现更好，通常在一定时间段后进行该时间段内血氧数据的统一计算，因此第二时间间隔通常为6秒到600秒之间的任意一时间间隔，以实现更精确的脑分区反馈数据确定。
在本实施例中，第一脑区包括至少两个彼此至少部分不同的脑分区，其可以包括以下脑区中的任意一个或多个：持续关注网络（SAN）脑区的部分或全部、默认模式网络（DMN）脑区的部分或全部、前额叶脑区的部分或全部、双侧颞叶脑区的部分或全部。具体地，SAN脑区包括内侧前扣带回皮质（mACC）、额叶上回(IFJ)、右颞叶交界处（rTPJ）、顶叶内沟（IPS），DMN脑区包括后扣带回皮质（PCC）、内侧前额皮质（mPFC）、左侧角回（lAG）和右侧角回（rAG）等。应当了解的是，在每个脑分区对应的位置应设置有至少一个信号通道，各个脑分区的血氧数据经由至少一个信号通道获得。
在一些实施例中，对于各个第一时间间隔，第一反馈参数包括在该第一时间间隔内的θ波的平均功率、在该第一时间间隔内的β波的平均功率、在该第一时间间隔内的θ波的功率变化率、在该第一时间间隔内的β波的功率变化率、在该第一时间间隔内的θ波功率与β波功率的比率的平均值、以及在该第一时间间隔内的θ波的平均功率与β波的平均功率的比率中的至少一种，用以表征受训者在第一时间间隔内大脑的活动情况。由于θ波和β波之间存在对抗关系，大脑的θ波活动过度则表征用户当前处于昏昏欲睡、注意力不集中的状态，β波活动过度则表征用户当前清醒、注意力较为集中的状态，因此，通常情况下使用第一时间间隔内的θ波的平均功率与β波的平均功率的比率（TBR，theta/beta）作为第一反馈参数代表受训者训练期间的注意力水平，并且二者之间的比率越小，一定程度上证明受训者注意力越集中。
在一些实施例中，对于各个第二时间间隔，第二反馈参数根据实际情况不同可以具有不同的含义。
具体地，近红外光谱检测设备可以为单信号通道或多信号通道，相对应的，处理器获取的血氧数据可以为近红外光谱检测设备发送的单信号通道的血氧数据，也可以为近红外光谱检测设备对多信号通道的血氧数据进行处理后得到的血氧数据，例如，对各个信号通道中对应采样点的血氧数据进行平均得到的血氧数据，对于各个第二时间间隔，处理器可以将第二时间间隔期间各个脑分区的血氧数据的代表性数值或者所述各个脑分区的相应代表性数值之间的差异作为第二反馈参数，该代表性数值可以为各个脑分区的血氧数据的中值、平均值以及第二时间间隔的部分时段内各个脑分区的血氧数据的中值、平均值中的至少一种，用以表征对应脑分区的神经活动强度。
在一些实施例中，第二反馈参数还可以为各个脑分区的血氧数据之间的相关性参数，则用以分析不同脑分区之间神经活动强度对时间变化趋势的相关性指标，作为不同脑分区的脑功能连通性数据。作为示例，例如右下前额叶脑区与双侧颞叶脑区之间的相关性参数（脑功能连通参数）与受训者训练期间的注意力水平呈正相关的关系，具体说来，这两个脑分区之间的相关性参数越大，证明两个脑分区的脑功能连通性越好，受训者的注意力水平就越高（受训者能够实现的专注力越高）。
在一些实施例中，第二反馈参数还可为各个脑分区的血氧数据之间的差异，用于表征两个不同脑分区之间的神经活动差异变化情况。在一些实施例中，可以计算SAN脑区和DMN脑区之间血氧数据之间的差异变化来作为第二反馈参数，由于SAN脑区和DMN脑区之间存在对抗关系，具体说来，SAN激活和DMN失活可以给个人的注意力带来正面影响，二者之间神经活动强度的差异越大，一定程度上证明受训者注意力越集中，因此使用经过差分处理后的差异值作为第二反馈参数的一种可以代表受训者训练期间的注意力水平。
在一些实施例中，上述各个第一反馈参数和第二反馈参数可以组合起来以更全面准确地评估受训者的注意力水平，并给予受训者更鲁棒性的反馈内容。
本实施例中在任务训练结束后所呈现的第一反馈内容可以是第一反馈参数本身，或者由第一反馈参数计算确定而来的第一分数，也可以体现第一反馈参数与其基准值之间的对比情况，同理，第二反馈内容可以是第二反馈参数本身，或者由第二反馈参数计算确定而来的第二分数，也可以体现第二反馈参数与其基准值之间的对比情况，并且可以同时包括上述内容中的部分或全部，具体则根据受训者的实际需求进行确定。
若反馈内容为神经反馈参数本身，则受训者可直接获取自身的脑波数据以及各个脑区的神经活动强度情况，在对上述各个第一反馈参数和第二反馈参数的含义和作用具有一定了解的前提下，进行有针对性的自我调整，这尤其适用于对于脑功能和神经反馈领域具有较高专业水平的受训者，例如此领域的技术人员或科研工作者。
若反馈内容为反馈参数与其基准值之间的对比情况，则方便受训者确定本次训练结果与基准值之间的差异，了解每次训练后的进步或调整情况，以实现更准确的自我评估，达到更好的训练效果。反馈第一反馈参数和第二反馈参数与其基准值之间的对比情况，而非与前一次的神经反馈参数之间的对比情况，更符合螺旋形且波动的训练曲线，具体说来，受训者在某个训练疗程后相较基准值是改善的，但在这个训练疗程中训练效果并非单调递增，也可能会发生波动、暂时倒退、停滞和迅速提高等各种情况，这样的反馈内容能够给予受训者更稳定、准确、客观和鲁棒性的指导，便于受训者不受训练中暂时波动的影响，在更长的时域上实现注意力的总体提升。
进一步地，第一反馈参数和第二反馈参数的基准值可以为预先设置的默认值，或通过受训者归属于的人群样本的训练数据的平均值确定，也可以为处理器在呈现与注意力训练相关的任务之前，通过如下步骤实现的休息任务获得：
S201，由处理器呈现休息任务；
S202，获取由近红外光谱检测设备取得的受训者休息状态的第一脑区的血氧数据，以及由脑电采集设备取得的受训者休息状态的脑波数据；
S203，由处理器，根据第一反馈参数和第二反馈参数的定义分别对休息状态的血氧数据和脑波数据进行处理，以得到第一反馈参数的基准值和第二反馈参数的基准值。
应当注意的是，休息任务的执行过程中，需提示用户保持放松、不要思考，以获取较为准确的血氧数据和脑波数据作为基准值的计算依据。在计算反馈参数的基准值时，需根据当前所使用的第一反馈参数和第二反馈参数的定义进行对应基准值的计算，例如当前需要确定的第二反馈参数为两个脑分区的平均血氧数据之间的相关性参数，则根据同样的定义确定受训者在休息任务阶段的对应脑区的平均血氧数据之间的相关性参数，以便后续在确定反馈内容时，其体现的反馈参数与其基准值之间的对比情况不会出现偏差，保证其反馈内容的准确性。
若反馈内容为根据反馈参数计算确定而来的反馈分数，则根据第一反馈参数和第二反馈参数分别计算确定出表征当前受训者注意力的具体分值，使受训者可更直观的知悉自身的注意力训练结果，并指示受训者以提升反馈分数为目的进行自我调节。这显著提高了对于脑功能和神经反馈领域不具备较高专业水平的普通受训者的友好度，便于在广泛人群中推广。
在一些实施例中，训练任务呈现为第一对象的动作，受训者通过关注第一对象的运动情况能便利受训者集中注意力。对应的第一反馈内容包括使第一对象以与第一反馈参数对应的速度执行动作，如TBR的值越小，证明受训者注意力越集中，则第一对象的动作速度越快，第一反馈内容通过调节第一对象的动作速度有效利用了任务的呈现本身（也就是第一对象的动作），使第一反馈内容更直观且具有更强的实时性，同时避免引入新的反馈主体，减少了反馈本身对于受训者注意力的干扰。
进一步地，第一反馈内容包括使得第一对象以与第一反馈参数相对其基准值的减小率成正比的速度增加率来执行动作，例如，第一反馈参数相较于第一反馈参数的基准值减小了r%，则第一反馈内容以k*r%的速度增加率来调整第一对象的动作速度，其中，r为正数，k取1到5之间的值。
在一些实施例中，第二反馈内容在各个第二时间间隔内的后段预定时间内呈现为第二对象的动画以及第二分数，其中，预定时间小于或等于6秒，则以间歇性反馈的方式避免对受训者注意力的干扰，并且配合第二对象的动画形式，便利引导受训者注意并掌握作为第二反馈内容的第二分数，第二分数则基于第二反馈参数与其基准值之间的差值来确定。
与此同时，在一轮训练任务结束后还可以呈现与注意力训练相关的任务的总得分，该总得分根据第一对象完成的动作量来更新，且第二分数响应于第二对象的动画的呈现而加入总得分。总得分综合了在时域上分辨率较好的脑波反馈和在空域上分辨率较好的FNIRS反馈来对受训者的注意力训练水平进行综合完整的评估，并直观显示给受训者，便于统计和后续的研究，也便于根据分数执行奖惩，通过奖惩来激发受训者集中注意力，达到更好的训练效果。
下面结合具体实施方式对得到各个脑区反馈内容的具体步骤进行说明。
在第一脑区包括的各个脑区的第一反馈参数为第一时间间隔内TBR的值与休息任务期间TBR的基准值之间的差异，第二反馈参数为第二时间间隔内各个脑分区的平均血氧数据之间的差值与其基准值之间的变化情况，得到各个脑区的第一反馈内容和第二反馈内容的具体步骤如下：
S301，实时计算任务期间的各个第一时间间隔内脑波数据的TBR值；
这里的各个第一时间间隔与脑电采集设备的设定采集频率对应，例如脑电采集设备的采集频率为f，则每1/f秒为一个第一时间间隔，实时处理每1/f秒的脑波数据，得到每个第一时间间隔的TBR值。
S302，确定第一时间间隔的TBR值与TBR的基准值之间的变化情况，得到第一分数；
在响应任务期间，每计算出一个第一时间间隔的TBR值后均与TBR的基准值进行比较，根据二者之间的变化情况，调整第一对象的动作速度，并根据第一对象的动作速度确定第一对象在任务期间的动作量，确定出第一分数，该分数可以为直接反应变化情况的分数，也可以是将变化情况体现在训练任务的显示或执行中的游戏的分数等。
S303，计算第二时间间隔内各个脑分区的平均血氧数据之间的差值；
S304，根据上述差值与基准值之间的变化情况，确定第二分数；
例如计算第二时间间隔内SAN脑区与DMN脑区的平均血氧数据，分别为SAN脑区的 平均血氧数据
Figure 739163DEST_PATH_IMAGE001
，以及DMN脑区的平均血氧数据
Figure 390724DEST_PATH_IMAGE002
，二者的差值S即为
Figure 967199DEST_PATH_IMAGE003
； 对应的血氧基准值Sbas即为休息状态下SAN脑区的平均血氧数据与DMN脑区的平均血氧数据 的差值；通过第二时间间隔内不同脑区的平均血氧数据的差值与对应基准值之间的变化情 况，以表征受训者在第二时间间隔注意力的变化情况，并将该变化情况以第二分数的形式 呈现。
S305，计算总得分并将总得分进行呈现。
在第一次训练任务结束后的休息期间，根据受训者所得的第一分数和第二分数计算总得分，将总得分进行呈现，供受训者了解本次训练中注意力的集中情况。
本实施例通过近红外光谱检测设备精准获取受训者响应训练任务期间的各个与注意力相关脑区的血氧数据，并结合脑电采集设备实时获取受训者大脑的脑波数据，通过时域分辨率较好的脑波数据反馈和空域分辨率较好的血氧数据反馈相结合确定受训者的反馈参数，进而向受训者呈现基于反馈参数确定的反馈内容。如此，使受训者能够基于实时的脑波反馈内容和阶段性的血氧反馈内容了解注意力训练效果，指导自我进行针对性调节，且还可以在自我调节后重复上述几个步骤来了解各个脑区的训练进展，达到指导和提升训练效果的目的。鉴于近红外光谱检测设备具有更好的空间分辨率，而脑电采集设备具有更好的时间分辨率，能综合基于神经活动电生理信号特性的实时脑波数据与基于血液动力学特性的指定脑区血氧数据，使反馈指标更加全面，对注意力训练效果更佳。
本公开的第二实施例提供了一种注意力训练装置，用于对受训者的注意力进行训练，其可应用于连接有近红外光谱检测设备以及脑电采集设备的计算机设备上，其结构示意图如图2所示，主要包括依次耦合的以下功能模块：
第一呈现模块10用于呈现与注意力训练相关的任务；获取模块20用于获取由近红外光谱检测设备在受训者响应任务期间取得的第一脑区的血氧数据，以及由脑电采集设备在受训者响应任务期间取得的脑波数据；确定模块30用于根据脑波数据以第一时间间隔确定第一反馈参数，并根据血氧数据以第二时间间隔确定第二反馈参数，第二时间间隔大于第一时间间隔；第二呈现模块40用于根据第一反馈参数确定并以第一时间间隔呈现第一反馈内容，并根据第二反馈参数确定并以第二时间间隔呈现第二反馈内容。
具体地，第一呈现模块10所呈现的注意力训练相关的任务可以基于现有的心理认知实验范式进行设计，通过图片、音乐、视频、动画、游戏等形式进行呈现，通常情况下训练任务采用组块任务设计范式，即包括交替进行的休息阶段和任务阶段，在休息阶段供受训者休息并进行任务反馈。
在训练过程中，受训者响应任务期间，近红外光谱检测设备不断取得受训者第一脑区的血氧数据，脑电采集设备不断获取受训者的脑波数据，获取模块20则获取近红外光谱检测设备取得的血氧数据，和脑电采集设备取得的第脑波数据，由确定模块30根据脑波数据以第一时间间隔为周期确定第一反馈参数，并根据血氧数据以第二时间间隔为周期确定第二反馈参数，以表征受训者在第一任务期间各个脑区的活动情况，并由第二呈现模块40依此对应确定和呈现第一反馈内容和第二反馈内容，供受训者根据上述反馈内容知悉本次训练结果并进行自我调节。
一个训练周期通常包括多次训练，在受训者第二次训练及以后的训练中，其每次针对训练任务的响应都是基于上一次训练中第一反馈内容和第二反馈内容自我调节后的响应，本实施例通过进行多次训练、反馈以及自我调节的步骤，使受训者在一个训练周期内阶段性了解自身的训练进展，达到指导和提升训练效果的目的。
具体地，第二时间间隔大于第一时间间隔。在一些实施例中，由于脑波反馈的时域分辨率较好，通常情况下对脑波数据进行实时的获取和反馈，因此第一时间间隔通常设定为0.01秒到3秒之间的任意一时间间隔，可达到实时反馈的目的；而近红外光谱采集设备获得的血氧数据的在空间分辨率上表现更好，通常在一定时间段后进行该时间段内血氧数据的统一计算，因此第二时间间隔通常为6秒到600秒之间的任意一时间间隔，以实现更精确的脑分区反馈数据确定。
在本实施例中，第一脑区包括至少两个彼此至少部分不同的脑区，其可以包括以下脑区中的任意一个或多个：持续关注网络（SAN）脑区的部分或全部、默认模式网络（DMN）脑区的部分或全部、前额叶脑区的部分或全部、双侧颞叶脑区的部分或全部。具体地，SAN脑区包括内侧前扣带回皮质（mACC）、额叶上回(IFJ)、右颞叶交界处（rTPJ）、顶叶内沟（IPS），DMN脑区包括后扣带回皮质（PCC）、内侧前额皮质（mPFC）、左侧角回（lAG）和右侧角回（rAG）等。应当了解的是，在每个脑分区对应的位置应设置有至少一个信号通道，各个脑分区的血氧数据经由至少一个信号通道获得。
在一些实施例中，对于各个第一时间间隔，确定模块30确定的第一反馈参数包括在该第一时间间隔内的θ波的平均功率、在该第一时间间隔内的β波的平均功率、在该第一时间间隔内的θ波的功率变化率、在该第一时间间隔内的β波的功率变化率、在该第一时间间隔内的θ波功率与β波功率的比率的平均值、以及在该第一时间间隔内的θ波的平均功率与β波的平均功率的比率中的至少一种，用以表征受训者在第一时间间隔内大脑的活动情况。由于θ波和β波之间存在对抗关系，大脑的θ波活动过度则表征用户当前处于昏昏欲睡、注意力不集中的状态，β波活动过度则表征用户当前清醒、注意力较为集中的状态，因此，通常情况下使用第一时间间隔内的θ波的平均功率与β波的平均功率的比率（TBR，theta/beta）作为第一反馈参数代表受训者训练期间的注意力水平，并且二者之间的比率越小，一定程度上证明受训者注意力越集中。
在一些实施例中，对于各个第二时间间隔，第二反馈参数根据实际情况不同可以具有不同的含义。
具体地，近红外光谱检测设备可以为单信号通道或多信号通道，相对应的，处理器获取的血氧数据可以为近红外光谱检测设备发送的单信号通道的血氧数据，也可以为近红外光谱检测设备对多信号通道的血氧数据进行处理后得到的血氧数据，例如，对各个信号通道中对应采样点的血氧数据进行平均得到的血氧数据，对于各个第二时间间隔，处理器可以将第二时间间隔期间各个脑分区的血氧数据的代表性数值或者所述各个脑分区的相应代表性数值之间的差异作为第二反馈参数，该代表性数值可以为各个脑分区的血氧数据的中值、平均值以及第二时间间隔的部分时段内各个脑分区的血氧数据的中值、平均值中的至少一种，用以表征对应脑分区的神经活动强度。
在一些实施例中，第二反馈参数还可以为各个脑分区的血氧数据之间的相关性参数，则用以分析不同脑分区之间神经活动强度对时间变化趋势的相关性指标，作为不同脑分区的脑功能连通性数据。作为示例，例如右下前额叶脑区与双侧颞叶脑区之间的相关性参数（脑功能连通参数）与受训者训练期间的注意力水平呈正相关的关系，具体说来，这两个脑分区之间的相关性参数越大，证明两个脑分区的脑功能连通性越好，受训者的注意力水平就越高（受训者能够实现的专注力越高）。
在一些实施例中，第二反馈参数还可为各个脑分区的血氧数据之间的差异，用于表征两个不同脑分区之间的神经活动差异变化情况。在一些实施例中，可以计算SAN脑区和DMN脑区之间平均血氧数据之间的差异变化来作为第二反馈参数，由于SAN脑区和DMN脑区之间存在对抗关系，具体说来，SAN激活和DMN失活可以给个人的注意力带来正面影响，二者之间神经活动强度的差异越大，一定程度上证明受训者注意力越集中，因此使用经过差分处理后的差异值作为第二反馈参数的一种可以代表受训者训练期间的注意力水平。
在一些实施例中，上述各个第一反馈参数和第二反馈参数可以组合起来以更全面准确地评估受训者的注意力水平，并给予受训者更鲁棒性的反馈内容。
本实施例中在任务训练结束后由第二呈现模块40所呈现的第一反馈内容可以是第一反馈参数本身，或者由第一反馈参数计算确定而来的第一分数，也可以体现第一反馈参数与其基准值之间的对比情况，同理，第二反馈内容可以是第二反馈参数本身，或者由第二反馈参数计算确定而来的第二分数，也可以体现第二反馈参数与其基准值之间的对比情况，并且可以同时包括上述内容中的部分或全部，具体则根据受训者的实际需求进行确定。
若反馈内容为神经反馈参数本身，则受训者可直接获取自身的脑波数据以及各个脑区的神经活动强度情况，在对上述各个第一反馈参数和第二反馈参数的含义和作用具有一定了解的前提下，进行有针对性的自我调整，这尤其适用于对于脑功能和神经反馈领域具有较高专业水平的受训者，例如此领域的技术人员或科研工作者。
若反馈内容为反馈参数与其基准值之间的对比情况，则方便受训者确定本次训练结果与基准值之间的差异，了解每次训练后的进步或调整情况，以实现更准确的自我评估，达到更好的训练效果。反馈第一反馈参数和第二反馈参数与其基准值之间的对比情况，而非与前一次的神经反馈参数之间的对比情况，更符合螺旋形且波动的训练曲线，具体说来，受训者在某个训练疗程后相较基准值是改善的，但在这个训练疗程中训练效果并非单调递增，也可能会发生波动、暂时倒退、停滞和迅速提高等各种情况，这样的反馈内容能够给予受训者更稳定、准确、客观和鲁棒性的指导，便于受训者不受训练中暂时波动的影响，在更长的时域上实现注意力的总体提升。
进一步地，第一反馈参数和第二反馈参数的基准值可以为预先设置的默认值，或通过受训者归属于的人群样本的训练数据的平均值确定，也可以为处理器在呈现与注意力训练相关的任务之前，通过执行休息任务来确定。具体地，首先由第一呈现模块10呈现休息任务，由获取模块20获取由近红外光谱检测设备取得的受训者休息状态的第一脑区的血氧数据，以及由脑电采集设备取得的受训者休息状态的脑波数据，然后通过确定模块30根据第一反馈参数和第二反馈参数的定义分别对休息状态的血氧数据和脑波数据进行处理，以得到第一反馈参数的基准值和第二反馈参数的基准值。
应当注意的是，休息任务的执行过程中，需提示用户保持放松、不要思考，以获取较为准确的血氧数据和脑波数据作为基准值的计算依据。在确定模块30计算反馈参数的基准值时，需根据当前所使用的第一反馈参数和第二反馈参数的定义进行对应基准值的计算，以便后续在确定反馈内容时，其体现的反馈参数与其基准值之间的对比情况不会出现偏差，保证其反馈内容的准确性。
若反馈内容为根据反馈参数计算确定而来的反馈分数，则根据第一反馈参数和第二反馈参数分别计算确定出表征当前受训者注意力的具体分值，使受训者可更直观的知悉自身的注意力训练结果，并指示受训者以提升反馈分数为目的进行自我调节。这显著提高了对于脑功能和神经反馈领域不具备较高专业水平的普通受训者的友好度，便于在广泛人群中推广。
在一些实施例中，第一呈现模块10呈现训练任务为第一对象的动作，受训者通过关注第一对象的运动情况能便利受训者集中注意力。对应的第一反馈内容包括使第一对象以与第一反馈参数对应的速度执行动作，如TBR的值越小，证明受训者注意力越集中，则第一呈现模块10呈现的第一对象的动作速度越快，第一反馈内容通过调节第一对象的动作速度有效利用了任务的呈现本身（也就是第一对象的动作），使第一反馈内容更直观且具有更强的实时性，同时避免引入新的反馈主体，减少了反馈本身对于受训者注意力的干扰。
进一步地，第一反馈内容包括使得第一对象以与第一反馈参数相对其基准值的减小率成正比的速度增加率来执行动作，例如，第一反馈参数相较于第一反馈参数的基准值减小了r%，则第一反馈内容以k*r%的速度增加率来调整第一对象的动作速度，k和r为正数。
在一些实施例中，第二呈现模块20在各个第二时间间隔内的后段预定时间内呈现为第二对象的动画以及第二分数作为第二反馈内容，其中，预定时间小于或等于6秒，则以间歇性反馈的方式避免对受训者注意力的干扰，并且配合第二对象的动画形式，便利引导受训者注意并掌握作为第二反馈内容的第二分数，第二分数则基于第二反馈参数与其基准值之间的差值来确定。
与此同时，第二呈现模块20还可以在一轮训练任务结束后还可以呈现与注意力训练相关的任务的总得分，该总得分根据第一对象完成的动作量来更新，且第二分数响应于第二对象的动画的呈现而加入总得分。总得分综合了在时域上分辨率较好的脑波反馈和在空域上分辨率较好的FNIRS反馈来对受训者的注意力训练水平进行综合完整的评估，并直观显示给受训者，便于统计和后续的研究，也便于根据分数执行奖惩，通过奖惩来激发受训者集中注意力，达到更好的训练效果。
下面结合具体实施方式对得到各个脑区反馈内容的具体步骤进行说明。
在第一脑区包括的各个脑区的第一反馈参数为第一时间间隔内TBR的值与休息任务期间TBR的基准值之间的差异，第二反馈参数为第二时间间隔内各个脑分区的平均血氧数据之间的差值与其基准值之间的变化情况，得到各个脑区的第一反馈内容和第二反馈内容的具体步骤如下：
S301，实时计算任务期间的各个第一时间间隔内脑波数据的TBR值；
这里的各个第一时间间隔与脑电采集设备的设定采集频率对应，例如脑电采集设备的采集频率为f，则每1/f秒为一个第一时间间隔，实时处理每1/f秒的脑波数据，得到每个第一时间间隔的TBR值。
S302，确定第一时间间隔的TBR值与TBR的基准值之间的变化情况，得到第一分数；
在响应任务期间，每计算出一个第一时间间隔的TBR值后均与TBR的基准值进行比较，根据二者之间的变化情况，调整第一对象的动作速度，并根据第一对象的动作速度确定第一对象在任务期间的动作量，确定出第一分数，该分数可以为直接反应变化情况的分数，也可以是将变化情况体现在训练任务的显示或执行中的游戏的分数等。
S303，计算第二时间间隔内各个脑分区的平均血氧数据之间的差值；
S304，根据上述差值与基准值之间的变化情况，确定第二分数；
例如计算第二时间间隔内SAN脑区与DMN脑区的平均血氧数据，分别为SAN脑区的 平均血氧数据
Figure 362408DEST_PATH_IMAGE004
，以及DMN脑区的平均血氧数据
Figure 911201DEST_PATH_IMAGE005
，二者的差值S即为
Figure 530401DEST_PATH_IMAGE006
； 对应的血氧基准值Sbas即为休息状态下SAN脑区的平均血氧数据与DMN脑区的平均血氧数据 的差值；通过第二时间间隔内不同脑区的平均血氧数据的差值与对应基准值之间的变化情 况，以表征受训者在第二时间间隔注意力的变化情况，并将该变化情况以第二分数的形式 呈现。
S305，计算总得分并将总得分进行呈现。
在第一次训练任务结束后的休息期间，根据受训者所得的第一分数和第二分数计算总得分，将总得分进行呈现，供受训者了解本次训练中注意力的集中情况。
本实施例通过近红外光谱检测设备精准获取受训者响应训练任务期间的各个与注意力相关脑区的血氧数据，并结合脑电采集设备实时获取受训者大脑的脑波数据，通过时域分辨率较好的脑波数据反馈和空域分辨率较好的血氧数据反馈相结合确定受训者的反馈参数，进而向受训者呈现基于反馈参数确定的反馈内容。如此，使受训者能够基于实时的脑波反馈内容和阶段性的血氧反馈内容了解注意力训练效果，指导自我进行针对性调节，且还可以在自我调节后重复上述几个步骤来了解各个脑区的训练进展，达到指导和提升训练效果的目的。鉴于近红外光谱检测设备具有更好的空间分辨率，而脑电采集设备具有更好的时间分辨率，能综合基于神经活动电生理信号特性的实时脑波数据与基于血液动力学特性的指定脑区血氧数据，使反馈指标更加全面，对注意力训练效果更佳。
本公开的第三实施例提供了一种注意力训练设备，该设备至少包括存储器100和处理器200，其示意图如图3所示，存储器100上存储有计算机可执行指令，处理器200在执行计算机可执行指令时实现如下步骤：
S1，由处理器呈现与注意力训练相关的任务；
S2，获取由近红外光谱检测设备在受训者响应任务期间取得的第一脑区的血氧数据，以及由脑电采集设备在受训者响应任务期间取得的脑波数据；
S3，由处理器，根据脑波数据以第一时间间隔确定第一反馈参数，并根据血氧数据以第二时间间隔确定第二反馈参数；
S4，由处理器，根据第一反馈参数确定并以第一时间间隔呈现第一反馈内容，并根据第二反馈参数确定并以第二时间间隔呈现第二反馈内容。
进一步地，第二时间间隔大于第一时间间隔，且第一时间间隔为0.01秒到3秒，第二时间间隔为6秒到600秒。
进一步地，受训者的第二次以后的响应是其基于上一次的第一反馈内容和第二反馈内容自我调节后的响应。
进一步地，第一脑区包括至少两个彼此至少部分不同的脑区，其可以包括以下脑区中的任意一个或多个：持续关注网络（SAN）脑区的部分或全部、默认模式网络（DMN）脑区的部分或全部、前额叶脑区的部分或全部、双侧颞叶脑区的部分或全部。具体地，SAN脑区包括内侧前扣带回皮质（mACC）、额叶上回(IFJ)、右颞叶交界处（rTPJ）、顶叶内沟（IPS），DMN脑区包括后扣带回皮质（PCC）、内侧前额皮质（mPFC）、左侧角回（lAG）和右侧角回（rAG）等。
进一步地，第一脑区包括至少两个彼此至少部分不同的脑分区，对于各个第二时间间隔，第二反馈参数包括该第二时间间隔期间各个脑分区的血氧数据的代表性数值、所述各个脑分区的相应代表性数值之间的差异、各个脑分区的血氧数据之间的差异、各个脑分区的血氧数据之间的相关性参数中的至少一种，其中，代表性数值包括各个脑分区的血氧数据的中值、平均值以及第二时间间隔的部分时段内各个脑分区的血氧数据的中值、平均值中的至少一种。
进一步地，对于各个第一时间间隔，第一反馈参数包括在该第一时间间隔内的θ波的平均功率、在该第一时间间隔内的β波的平均功率、在该第一时间间隔内的θ波的功率变化率、在该第一时间间隔内的β波的功率变化率、在该第一时间间隔内的θ波功率与β波功率的比率的平均值、以及在该第一时间间隔内的θ波的平均功率与β波的平均功率的比率中的至少一种。
进一步地，处理器200确定的反馈内容可以为反馈参数本身，或者为由反馈参数计算确定而来的反馈分数，也可以体现反馈参数与其基准值之间的对比情况，也可以同时包括上述内容中的部分或全部。
进一步地，基准值预先设置，或通过受训者归属于的人群样本的训练数据的平均值确定，也可以为处理器200在呈现与注意力训练相关的任务之前，通过如下步骤实现的休息任务获得：
S11，由处理器呈现休息任务；
S12，获取由近红外光谱检测设备取得的受训者休息状态的第一脑区的血氧数据，以及由脑电采集设备取得的受训者休息状态的脑波数据；
S13，由处理器，根据第一反馈参数和第二反馈参数的定义分别对休息状态的血氧数据和脑波数据进行处理，以得到第一反馈参数的基准值和第二反馈参数的基准值。
进一步地，任务呈现为第一对象的动作，第一反馈内容包括使得第一对象以与第一反馈参数对应的速度执行动作。
进一步地，第一反馈内容包括使得第一对象以与第一反馈参数相对其基准值的减小率成正比的速度增加率来执行动作。
进一步地，第二反馈内容在各个第二时间间隔内的后段预定时间内呈现为第二对象的动画以及第二分数，预定时间小于或等于6秒，第二分数基于第二反馈参数与其基准值之间的差值来确定。
进一步地，处理器200在执行注意力训练方法的步骤时，还包括执行程序指令以实现如下步骤：呈现并更新注意力训练相关的任务的总得分，总得分根据第一对象完成的动作量来更新，且第二分数响应于第二对象的动画的呈现而加入总得分。
进一步地，处理器200在执行注意力训练方法的步骤时，还包括执行程序指令以实现如下步骤：根据第一反馈内容和第二反馈内容对受训者进行奖惩。
本实施例通过近红外光谱检测设备精准获取受训者响应训练任务期间的各个与注意力相关脑区的血氧数据，并结合脑电采集设备实时获取受训者大脑的脑波数据，通过时域分辨率较好的脑波数据反馈和空域分辨率较好的血氧数据反馈相结合确定受训者的反馈参数，进而向受训者呈现基于反馈参数确定的反馈内容。如此，使受训者能够基于实时的脑波反馈内容和阶段性的血氧反馈内容了解注意力训练效果，指导自我进行针对性调节，且还可以在自我调节后重复上述几个步骤来了解各个脑区的训练进展，达到指导和提升训练效果的目的。鉴于近红外光谱检测设备具有更好的空间分辨率，而脑电采集设备具有更好的时间分辨率，能综合基于神经活动电生理信号特性的实时脑波数据与基于血液动力学特性的指定脑区血氧数据，使反馈指标更加全面，对注意力训练效果更佳。
本公开的第四实施例提供了一种注意力训练系统，包括近红外光谱检测设备、脑电采集设备以及如本公开第三实施例所提供的注意力训练设备，还可以进一步包括显示设备供受训者查看。
下面结合具体实施方式，对注意力训练任务的流程进行详细介绍。
阶段1：在受训者放松状态下，获取受训者的脑波数据并计算
Figure 531855DEST_PATH_IMAGE007
值，作为后续训练 中第一反馈参数的基准值；获取受训者SAN脑区和DMN脑区的血氧数据，计算SAN脑区与DMN 脑区平均血氧差值Sbas，作为第二反馈参数的基准值；
阶段2：进入训练阶段，屏幕显示吃豆子游戏，其主体是一个卡通人物，通过嘴巴开合，吃掉行进的一粒粒豆子；训练任务开始前提示受训者阅读训练中持续关注的建议：如采取注视卡通形象或想象吃豆子动作或者其他集中注意力的手段，同时告知训练效果与游戏分数相关。
阶段3：使用近红外光谱检测设备输出受训者SAN脑区和DMN脑区血氧数据，脑电采 集设备同时输出受训者的脑波数据；其中，
Figure 527493DEST_PATH_IMAGE007
值决定吃豆子速度，
Figure 196372DEST_PATH_IMAGE007
值越小，吃豆子速度 越快，每吃掉一个豆子，游戏分数+1分，该阶段持续30秒；
阶段4：根据阶段3中受训者的血氧数据，在阶段4中以弹出宝箱的形式显示一额外的奖励分数，并将其加入到游戏分数中作为受训者在上一轮训练任务中的总得分，宝箱与奖励分数可以持续1-6秒。
阶段5：受训者休息并准备下一轮次训练。
注意力训练设备对接收到的血氧数据进行预处理，去除异常信号，去除运动伪影并进行基线校正，对接收到的脑波数据进行滤波，去除噪声和其他干扰信息。
在脑波数据处理中，以设定频率对采集到的脑电数据进行固定间隔分段，如f赫 兹，即实时处理每（1/f）秒的脑电数据，计算平均
Figure 924156DEST_PATH_IMAGE007
值与脑电基准值减小r%，则吃豆子速 度增加k*r%，每（1/f）秒刷新吃豆子速度，其中，k为人为设定的倍数系数。脑电基准值的吃 豆子常规速度也可以根据需要设定，如设定1个豆子每秒。
SAN脑区与DMN脑区的血氧数据的平均值分别为
Figure 475223DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 946656DEST_PATH_IMAGE009
，二者差分处理后得 到的差值S=
Figure 12918DEST_PATH_IMAGE010
，将S与Sbas之间的差值按比例分配至0-30分，以决定宝箱分数，S与 Sbas之间的差值越大，宝箱分数越高。最终每一轮的反馈分数总和会和训练奖金正相关，以 此激励受训者达到更好的训练效果。
通过脑电实时反映注意力的变化情况，可以直观地通过吃豆子速度反馈给受训者；而一段时间内持续注意力相关的脑区活动信息，也借由血氧数据影响的宝箱分数定期反馈。受训者为了获得高分（更好的训练效果），会自主地找到调节特定神经活动的路径，达到注意力训练的目的。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (16)

1.一种注意力训练方法，其特征在于，包括顺序执行至少一次的如下步骤：
由处理器呈现与注意力训练相关的任务；
获取由近红外光谱检测设备在受训者响应所述任务期间取得的第一脑区的血氧数据，以及由脑电采集设备在受训者响应所述任务期间取得的脑波数据；
由所述处理器，根据所述脑波数据以第一时间间隔确定第一反馈参数，并根据所述血氧数据以第二时间间隔确定第二反馈参数，所述第二时间间隔大于所述第一时间间隔；
由所述处理器，根据所述第一反馈参数确定并以所述第一时间间隔实时呈现第一反馈内容，其中，所述任务呈现为第一对象的动作，所述第一反馈内容包括使得所述第一对象以与所述第一反馈参数对应的速度执行所述动作，并且使得受训者注意力越集中，所述第一对象的动作速度越快；
由所述处理器，根据所述第二反馈参数确定并以所述第二时间间隔定期呈现第二反馈内容，其中，所述第二反馈参数用于表征所述受训者在所述第二时间间隔内的持续注意力。
2.根据权利要求1所述的注意力训练方法，其特征在于，所述第一时间间隔为0.01秒到3秒，所述第二时间间隔为6秒到600秒。
3.根据权利要求1所述的注意力训练方法，其特征在于，所述受训者的第二次以后的响应是其基于上一次的所述第一反馈内容和所述第二反馈内容自我调节后的响应。
4.根据权利要求1所述的注意力训练方法，其特征在于，所述第一脑区包括至少两个彼此至少部分不同的脑分区，对于各个第二时间间隔，所述第二反馈参数包括该第二时间间隔期间所述各个脑分区的血氧数据的代表性数值、所述各个脑分区的相应代表性数值之间的差异、所述各个脑分区的血氧数据之间的差异、所述各个脑分区的血氧数据之间的相关性参数中的至少一种，其中，所述代表性数值包括各个脑分区的血氧数据的中值、平均值以及第二时间间隔的部分时段内各个脑分区的血氧数据的中值、平均值中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的注意力训练方法，其特征在于，所述第一脑区包括的各个脑分区选自于由持续关注网络(SAN)脑区的部分或全部、默认模式网络(DMN)脑区的部分或全部、前额叶脑区的部分或全部、双侧颞叶脑区的部分或全部构成的组。
6.根据权利要求5所述的注意力训练方法，其特征在于，SAN脑区包括内侧前扣带回皮质(mACC)、额叶上回(IFJ)、右颞叶交界处(rTPJ)、顶叶内沟(IPS)，所述DMN脑区包括后扣带回皮质(PCC)、内侧前额皮质(mPFC)、左侧角回(lAG)和右侧角回(rAG)。
7.根据权利要求1所述的注意力训练方法，其特征在于，对于各个第一时间间隔，所述第一反馈参数包括在该第一时间间隔内的θ波的平均功率、在该第一时间间隔内的β波的平均功率、在该第一时间间隔内的θ波的功率变化率、在该第一时间间隔内的β波的功率变化率、在该第一时间间隔内的θ波功率与β波功率的比率的平均值、以及在该第一时间间隔内的θ波的平均功率与β波的平均功率的比率中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的注意力训练方法，其特征在于，所述第一反馈内容体现所述第一反馈参数与其基准值之间的对比情况，所述第二反馈内容体现所述第二反馈参数与其基准值之间的对比情况。
9.根据权利要求8所述的注意力训练方法，其特征在于，所述基准值预先设置，或通过所述受训者归属于的人群样本的训练数据的平均值确定，或者在呈现与注意力训练相关的所述任务之前，通过如下步骤来得到：
由所述处理器呈现休息任务；
获取由所述近红外光谱检测设备取得的受训者休息状态的第一脑区的血氧数据，以及由所述脑电采集设备取得的受训者休息状态的脑波数据；
由所述处理器，根据所述第一反馈参数和所述第二反馈参数的定义分别对所述休息状态的血氧数据和脑波数据进行处理，以得到所述第一反馈参数的基准值和所述第二反馈参数的基准值。
10.根据权利要求1所述的注意力训练方法，其特征在于，所述第一反馈内容包括使得所述第一对象以与所述第一反馈参数相对其基准值的减小率成正比的速度增加率来执行所述动作。
11.根据权利要求1所述的注意力训练方法，其特征在于，所述第二反馈内容在各个第二时间间隔内的后段预定时间内呈现为第二对象的动画以及第二分数，所述预定时间小于或等于6秒，所述第二分数基于所述第二反馈参数与其基准值之间的差值来确定。
12.根据权利要求11所述的注意力训练方法，其特征在于，所述注意力训练方法还包括呈现并更新所述注意力训练相关的任务的总得分，所述总得分根据所述第一对象完成的动作量来更新，且所述第二分数响应于第二对象的动画的呈现而加入所述总得分。
13.根据权利要求1所述的注意力训练方法，其特征在于，所述注意力训练方法还包括：根据所述第一反馈内容和所述第二反馈内容对所述受训者进行奖惩。
14.一种注意力训练装置，其特征在于，包括：
第一呈现模块，用于呈现与注意力训练相关的任务；
获取模块，用于获取由近红外光谱检测设备在受训者响应所述任务期间取得的第一脑区的血氧数据，以及由脑电采集设备在受训者响应所述任务期间取得的脑波数据；
确定模块，用于根据所述脑波数据以第一时间间隔确定第一反馈参数，并根据所述血氧数据以第二时间间隔确定第二反馈参数，所述第二时间间隔大于所述第一时间间隔；
第二呈现模块，
用于根据所述第一反馈参数确定并以所述第一时间间隔实时呈现第一反馈内容，其中，所述任务呈现为第一对象的动作，所述第一反馈内容包括使得所述第一对象以与所述第一反馈参数对应的速度执行所述动作，并且使得受训者注意力越集中，所述第一对象的动作速度越快；
根据所述第二反馈参数确定并以所述第二时间间隔定期呈现第二反馈内容，其中，所述第二反馈参数用于表征所述受训者在所述第二时间间隔内的持续注意力。
15.一种注意力训练设备，其特征在于，所述注意力训练设备至少包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机可执行指令，所述处理器在执行所述计算机可执行指令时实现如下步骤：
由处理器呈现与注意力训练相关的任务；
获取由近红外光谱检测设备在受训者响应所述任务期间取得的第一脑区的血氧数据，以及由脑电采集设备在受训者响应所述任务期间取得的脑波数据；
根据所述脑波数据以第一时间间隔确定第一反馈参数，并根据所述血氧数据以第二时间间隔确定第二反馈参数，所述第二时间间隔大于所述第一时间间隔；
根据所述第一反馈参数确定并以所述第一时间间隔实时呈现第一反馈内容，其中，所述任务呈现为第一对象的动作，所述第一反馈内容包括使得所述第一对象以与所述第一反馈参数对应的速度执行所述动作，并且使得受训者注意力越集中，所述第一对象的动作速度越快；
根据所述第二反馈参数确定并以所述第二时间间隔定期呈现第二反馈内容，其中，所述第二反馈参数用于表征所述受训者在所述第二时间间隔内的持续注意力。
16.一种注意力训练系统，其特征在于，所述注意力训练系统包括近红外光谱检测设备、脑电采集设备以及如权利要求15所述的注意力训练设备。
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