一种注意力训练方法、装置、设备及系统与流程
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，并基于脑电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，并且脑电数据单一，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。
技术实现要素：
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：由处理器呈现与注意力训练相关的第一任务；获取由近红外光谱检测设备取得的受训者响应所述第一任务期间的第一脑区的第一血氧数据；由所述处理器，根据所述第一血氧数据确定所述受训者的第一神经反馈参数；由所述处理器，根据所述第一神经反馈参数确定并呈现第一反馈内容。
进一步，所述注意力训练方法还包括，在呈现所述第一反馈内容之后：由所述处理器，呈现与注意力训练相关的第二任务；获取由近红外光谱检测设备取得的所述受训者根据所述第一反馈内容自我调节后再响应所述第二任务期间的所述第一脑区的第二血氧数据；由所述处理器，根据所述第二血氧数据确定所述受训者的第二神经反馈参数；由所述处理器，根据所述第二神经反馈参数确定并呈现第二反馈内容。
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区，各个神经反馈参数包括如下的至少一种：所述第一脑区包括的各个脑区的血氧数据的代表性数值，其中，所述代表性数值包括各个脑区的血氧数据的中值、平均值中至少一种；所述第一脑区包括的彼此至少部分不同的各个脑区的血氧数据之间的差异；以及所述第一脑区包括的彼此至少部分不同的各个脑区的血氧数据之间的相关性参数。
进一步，所述第一脑区包括的各个脑区选自由持续关注网络（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，所述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，反馈内容包括分数。
进一步，所述反馈内容体现神经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，或者在呈现与注意力训练相关的所述第一任务之前，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第三血氧数据；由所述处理器，根据所述神经反馈参数的定义对所述第三血氧数据进行处理，以得到所述神经反馈参数的基准值。
进一步，所述第一脑区包括的各个脑区的神经反馈参数包括：所述受训者休息状态期间的相应脑区的血氧数据的平均值以及响应期间的所述相应脑区的血氧数据的平均值，各个脑区的反馈内容通过如下步骤来得到：根据公式（1）计算所述受训者休息状态期间的相应脑区的血氧数据的归一化基线阶段值
其中，n的值用于表征所述第一脑区包括的各个脑区，
根据公式（2）计算所述受训者响应期间的相应脑区的血氧数据的归一化响应阶段值
其中，n的值用于表征所述第一脑区包括的各个脑区，
将
进一步，所述神经反馈参数包括所述第一脑区所包括的成对的脑区的血氧数据之间的相关性，且所述相关性通过公式（3）来计算：
其中，i和j指代不同脑区，k为采样点的序号，k为采样点总数，
其中，z为响应期间的功能连接参数，r为所述第一脑区所包括的成对脑区的血氧数据之间的相关系数；通过公式（5）计算所述各对脑区的反馈分数，所述反馈分数作为至少部分反馈内容进行呈现；
其中，zbase为所述受训者在休息任务期间的功能连接参数，z为响应期间的功能连接参数，sd为所述受训者在所述休息任务期间的功能连接参数的标准差，score为反馈分数。
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第一任务；获取模块，用于获取由近红外光谱检测设备取得的受训者响应所述第一任务期间的第一脑区的第一血氧数据；确定模块，用于根据所述第一血氧数据确定所述受训者的第一神经反馈参数；第二呈现模块，用于根据所述第一神经反馈参数确定并呈现第一反馈内容。
进一步，所述第一呈现模块，还用于呈现与注意力训练相关的第二任务；所述获取模块，还用于获取由近红外光谱检测设备取得的所述受训者根据所述第一反馈内容自我调节后再响应所述第二任务期间的所述第一脑区的第二血氧数据；所述确定模块，还用于根据所述第二血氧数据确定所述受训者的第二神经反馈参数；所述第二呈现模块，还用于根据所述第二神经反馈参数确定并呈现第二反馈内容。
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：呈现与注意力训练相关的第一任务；获取由近红外光谱检测设备取得的受训者响应所述第一任务期间的第一脑区的第一血氧数据；根据所述第一血氧数据确定所述受训者的第一神经反馈参数；根据所述第一神经反馈参数确定并呈现第一反馈内容。
进一步，处理器在执行存储器上的呈现第一反馈内容的步骤之后，还执行如下计算机程序：呈现与注意力训练相关的第二任务；获取由近红外光谱检测设备取得的所述受训者根据所述第一反馈内容自我调节后再响应所述第二任务期间的所述第一脑区的第二血氧数据；根据所述第二血氧数据确定所述受训者的第二神经反馈参数；根据所述第二神经反馈参数确定并呈现第二反馈内容。
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，并通过各个脑区的血氧数据确定受训者的神经反馈数据，进而向受训者呈现基于神经反馈数据确定的反馈内容。如此，使受训者能够基于反馈内容了解到各个脑区的训练效果，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第一任务；
s102，获取由近红外光谱检测设备取得的受训者响应第一任务期间的第一脑区的第一血氧数据；
s103，由处理器，根据第一血氧数据确定受训者的第一神经反馈参数；
s104，由处理器，根据第一神经反馈参数确定并呈现第一反馈内容。
具体地，第一任务为与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、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，在受训者响应第一任务期间，近红外光谱检测设备不断取得受训者各个脑区的第一血氧数据，并将第一血氧数据后传送至计算机设备的处理器，由处理器根据第一血氧数据确定受训者在响应第一任务期间的第一神经反馈参数，以表征受训者在第一任务期间各个脑区的活动情况，并依此确定并呈现第一反馈内容，供受训者根据反馈内容知悉本次训练结果并进行自我调节。
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，近红外光谱检测设备在每个脑区对应的位置应至少设置有一个信号通道，即一组光源和一组探测器，以获取该脑区的血氧数据。
在第一脑区中至少包括两个彼此至少部分不同的脑区时，对应的各个神经反馈参数可以为第一脑区包括的各个脑区的血氧数据的代表性数值，如各个脑区在响应期间的血氧数据的中值，或血氧数据的平均值，用以表征各个脑区区域的神经活动强度。
在一些实施例中，各个神经反馈参数还可以为彼此至少部分不同的各个脑区的血氧数据之间的差异，即两个脑区所对应的血氧数据的平均值的差值，用于表征上述两个脑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脑区之间的差异变化，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神经反馈数据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，各个神经反馈参数还可以为彼此至少部分不同的各个脑区的血氧数据之间的相关性参数，用以分析不同脑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，这两个脑区之间的相关性参数越大，证明两个脑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，上述各种神经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反馈内容可以为神经反馈参数本身，或者为由神经反馈参数计算确定而来的反馈分数，也可以体现神经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，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各个脑区的神经活动强度情况，在对上述神经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。
若反馈内容为根据神经反馈参数计算确定而来的反馈分数，则根据不同神经反馈参数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。
若反馈内容为神经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。反馈神经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。
优选地，反馈分数可以与奖励进行关联，以此激励受训者集中注意力，达到更好的训练效果。
进一步地，基准值可以为预先设置的默认值，也可以为处理器在呈现与注意力训练相关的第一任务之前，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第三血氧数据；
s203，由处理器，根据神经反馈参数的定义对第三血氧数据进行处理，以得到神经反馈参数的基准值。
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，以获取较为准确的第三血氧数据作为基准值的计算依据。在计算神经反馈参数的基准值时，需根据当前所使用的神经反馈参数的定义进行对应基准值的计算，如当前需要确定的神经反馈参数为两个不同脑区的血氧数据之间的相关性参数，则同样血氧数据之间的根据相关性参数的定义，确定受训者在休息任务阶段的对应脑区的血氧数据之间的相关性参数，以便后续在确定反馈内容时，其体现的神经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。
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神经反馈参数为受训者休息状态期间的相应脑区的血氧数据的平均值以及响应期间的相应脑区的血氧数据的平均值的情况下，得到各个脑区反馈内容的具体步骤如下：
s11，根据公式（1）计算受训者休息状态期间的相应脑区的血氧数据的归一化基线阶段值
其中，n的值用于表征第一脑区包括的各个脑区，在本实施例中可以用数字1至4分别代表san脑区、dmn脑区、前额叶脑区以及双侧颞叶脑区，
s12，根据公式（2）计算受训者响应期间的相应脑区的血氧数据的归一化响应阶段值
其中，n的值用于表征第一脑区包括的各个脑区，为受训者响应期间的相应脑区的血氧数据的均值，在公式（2）中
s13，将
s14，将不同脑区之间变化值的差值作为反馈分数，将反馈分数作为至少部分反馈内容进行呈现。例如，反馈分数f=
在第一脑区包括的各个脑区的神经反馈参数为第一脑区所包括的成对的脑区的血氧数据之间的相关性时，得到各个脑区反馈内容的具体步骤如下：
s21，根据公式（3）计算相关性；
其中，i和j指代不同脑区，k为采样点的序号，k为采样点总数，
s22，通过公式（4）计算响应期间的功能连接参数z；
其中，z为响应期间的功能连接参数，r为第一脑区所包括的成对脑区的血氧数据之间的相关系数；
s23，通过公式（5）计算各对脑区的反馈分数，将反馈分数作为至少部分反馈内容进行呈现；
其中，zbase为受训者在休息任务期间的功能连接参数，z为响应期间的功能连接参数，sd为受训者在所述休息任务期间的功能连接参数的标准差，score为反馈分数。
进一步地，在第一任务执行完毕并呈现第一反馈内容后，可以进入一休息阶段，供受训者查看第一反馈内容并进行初步的自我调节，与此同时处理器可同时生成与注意力训练相关的第二任务，第二任务可以与第一任务相同，也可以不同，可以根据预设的规则生成或者根据第一反馈内容生成。在进入第二个训练阶段时，由处理器呈现与注意力训练相关的第二任务，随后获取由近红外光谱检测设备取得的受训者根据第一反馈内容自我调节后再响应第二任务期间的第一脑区的第二血氧数据；再由处理器根据第二血氧数据确定受训者的第二神经反馈参数；最后根据第二神经反馈参数确定并呈现第二反馈内容。
第二任务实际训练的过程与第一任务相同，其确定神经反馈参数和反馈内容的方法也都相同，在此不再进行重复赘述。应当了解的是，在实际训练过程中，训练阶段可以不仅限于两轮，通过多个训练阶段，使受训者不断地根据反馈内容进行自我调节，达到注意力训练的目的。
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，并通过各个脑区的血氧数据确定受训者的神经反馈数据，进而向受训者呈现基于神经反馈数据确定的反馈内容。如此，使受训者能够基于反馈内容了解到各个脑区的训练效果，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，可准确测量定位大脑各个区域，且可以成功区分附近测量的大脑区域的信号，从而避免虚假的相关性，影响训练效果。
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第一任务；获取模块20用于获取由近红外光谱检测设备取得的受训者响应第一任务期间的第一脑区的第一血氧数据；确定模块30用于根据第一血氧数据确定受训者的第一神经反馈参数；第二呈现模块40用于根据第一神经反馈参数确定并呈现第一反馈内容。
具体地，第一呈现模块10所呈现的第一任务为与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、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，在受训者响应第一任务期间，近红外光谱检测设备不断取得受训者各个脑区的第一血氧数据，获取模块20则获取近红外光谱检测设备取得的第一血氧数据，由确定模块30根据第一血氧数据确定受训者在响应第一任务期间的第一神经反馈参数，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依此确定并呈现第一反馈内容，供受训者根据反馈内容知悉本次训练结果并进行自我调节。
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，近红外光谱检测设备在每个脑区对应的位置应至少设置有一个信号通道，即一组光源和一组探测器，以获取该脑区的血氧数据。
在第一脑区中至少包括两个彼此至少部分不同的脑区时，对应的各个神经反馈参数可以为第一脑区包括的各个脑区的血氧数据的代表性数值，如各个脑区在响应期间的血氧数据的中值，或血氧数据的平均值，用以表征各个脑区区域的神经活动强度。
在一些实施例中，各个神经反馈参数还可以为彼此至少部分不同的各个脑区的血氧数据之间的差异，即两个脑区所对应的血氧数据的平均值的差值，用于表征上述两个脑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脑区之间的差异变化，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神经反馈数据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，各个神经反馈参数还可以为彼此至少部分不同的各个脑区的血氧数据之间的相关性参数，用以分析不同脑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，这两个脑区之间的相关性参数越大，证明两个脑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）。
本实施例中在任务训练结束后第二呈现模块40所呈现的反馈内容可以为神经反馈参数本身，或者为由神经反馈参数计算确定而来的反馈分数，也可以体现神经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，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各个脑区的神经活动强度情况，在对上述神经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；若反馈内容为根据神经反馈参数计算确定而来的反馈分数，则根据不同神经反馈参数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。
若反馈内容为神经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。反馈神经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。
优选地，反馈分数可以与奖励进行关联，以此激励受训者集中注意力，达到更好的训练效果。
进一步地，基准值可以为预先设置的默认值，也可以为注意力训练装置在进行第一任务之前，通过进行休息任务来确定。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第三血氧数据，然后通过确定模块30根据神经反馈参数的定义对第三血氧数据进行处理，以得到神经反馈参数的基准值。
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，以获取较为准确的第三血氧数据作为基准值的计算依据。在确定模块30计算神经反馈参数的基准值时，需根据当前所使用的神经反馈参数的定义进行对应基准值的计算，如当前需要确定的神经反馈参数为两个不同脑区的血氧数据之间的相关性参数，则同样血氧数据之间的根据相关性参数的定义，确定受训者在休息任务阶段的对应脑区的血氧数据之间的相关性参数，以便后续在确定反馈内容时，其体现的神经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。
下面结合具体实施方式对第二呈现模块20确定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神经反馈参数为受训者休息状态期间的相应脑区的血氧数据的平均值以及响应期间的相应脑区的血氧数据的平均值的情况下，得到各个脑区反馈内容的具体步骤如下：
s11，根据公式（1）计算受训者休息状态期间的相应脑区的血氧数据的归一化基线阶段值
其中，n的值用于表征第一脑区包括的各个脑区，在本实施例中可以用数字1至4分别代表san脑区、dmn脑区、前额叶脑区以及双侧颞叶脑区，
s12，根据公式（2）计算受训者响应期间的相应脑区的血氧数据的归一化响应阶段值
其中，n的值用于表征第一脑区包括的各个脑区，
s13，将
s14，将不同脑区之间变化值的差值作为反馈分数，将反馈分数作为至少部分反馈内容进行呈现。例如，反馈分数f=
在第一脑区包括的各个脑区的神经反馈参数为第一脑区所包括的成对的脑区的血氧数据之间的相关性时，得到各个脑区反馈内容的具体步骤如下：
s21，根据公式（3）计算相关性；
其中，i和j指代不同脑区，k为采样点的序号，k为采样点总数，
s22，通过公式（4）计算响应期间的功能连接参数z；
其中，z为响应期间的功能连接参数，r为第一脑区所包括的成对脑区的血氧数据之间的相关系数；
s23，通过公式（5）计算各对脑区的反馈分数，将反馈分数作为至少部分反馈内容进行呈现；
其中，zbase为受训者在休息任务期间的功能连接参数，z为响应期间的功能连接参数，sd为受训者在所述休息任务期间的功能连接参数的标准差，score为反馈分数。
进一步地，在第一任务执行完毕并呈现第一反馈内容后，可以进入一休息阶段，供受训者查看第一反馈内容并进行初步的自我调节，与此同时第一呈现模块10可同时生成与注意力训练相关的第二任务，第二任务可以与第一任务相同，也可以不同，可以根据预设的规则生成或者根据第一反馈内容生成。在进入第二个训练阶段时，由第一呈现模块10呈现与注意力训练相关的第二任务，随后通过获取模块20获取由近红外光谱检测设备取得的受训者根据第一反馈内容自我调节后再响应第二任务期间的第一脑区的第二血氧数据；再由确定模块30根据第二血氧数据确定受训者的第二神经反馈参数；最后由第二呈现模块40根据第二神经反馈参数确定并呈现第二反馈内容。
第二任务实际训练的过程与第一任务相同，其确定神经反馈参数和反馈内容的方法也都相同，在此不再进行重复赘述。应当了解的是，在实际训练过程中，训练阶段可以不仅限于两轮，通过多个训练阶段，使受训者不断地根据反馈内容进行自我调节，达到注意力训练的目的。
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，并通过各个脑区的血氧数据确定受训者的神经反馈数据，进而向受训者呈现基于神经反馈数据确定的反馈内容。如此，使受训者能够基于反馈内容了解到各个脑区的训练效果，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，可准确测量定位大脑各个区域，且可以成功区分附近测量的大脑区域的信号，从而避免虚假的相关性，影响训练效果。
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第一任务；
s2，获取由近红外光谱检测设备取得的受训者响应第一任务期间的第一脑区的第一血氧数据；
s3，由处理器，根据第一血氧数据确定受训者的第一神经反馈参数；
s4，由处理器，根据第一神经反馈参数确定并呈现第一反馈内容。
进一步地，处理器200在执行存储器上的呈现第一反馈内容的步骤之后，还执行如下计算机程序：
s5，呈现与注意力训练相关的第二任务；
s6，获取由近红外光谱检测设备取得的受训者根据第一反馈内容自我调节后再响应第二任务期间的第一脑区的第二血氧数据；
s7，根据第二血氧数据确定受训者的第二神经反馈参数；
s8，根据第二神经反馈参数确定并呈现第二反馈内容。
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区，各个神经反馈参数包括如下的至少一种：第一脑区包括的各个脑区的血氧数据的代表性数值，其中，代表性数值包括各个脑区的血氧数据的中值、平均值中至少一种；第一脑区包括的彼此至少部分不同的各个脑区的血氧数据之间的差异；以及第一脑区包括的彼此至少部分不同的各个脑区的血氧数据之间的相关性参数。
进一步地，处理器200确定的反馈内容可以为神经反馈参数本身，或者为由神经反馈参数计算确定而来的反馈分数，也可以体现神经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，基准值可以为预先设置的默认值，也可以为处理器200在呈现与注意力训练相关的第一任务之前，通过如下步骤实现的休息任务获得：
s31，由处理器呈现休息任务；
s32，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第三血氧数据；
s33，由处理器，根据神经反馈参数的定义对第三血氧数据进行处理，以得到神经反馈参数的基准值。
进一步地，第一脑区包括的各个脑区的神经反馈参数包括：受训者休息状态期间的相应脑区的血氧数据的平均值以及响应期间的相应脑区的血氧数据的平均值，此时，处理器200通过如下步骤计算各个脑区的反馈内容：
s41，根据公式（1）计算受训者休息状态期间的相应脑区的血氧数据的归一化基线阶段值
其中，n的值用于表征所述第一脑区包括的各个脑区，
s42，根据公式（2）计算受训者响应期间的相应脑区的血氧数据的归一化响应阶段值
其中，n的值用于表征所述第一脑区包括的各个脑区，
s43，将
s44，将不同脑区之间变化值的差值作为反馈分数，反馈分数作为至少部分反馈内容进行呈现。
进一步，在第一脑区包括的各个脑区的神经反馈参数为第一脑区所包括的成对的脑区的血氧数据之间的相关性时，处理器200得到各个脑区反馈内容的具体步骤如下：
s51，根据公式（3）计算相关性；
其中，i和j指代不同脑区，k为采样点的序号，k为采样点总数，
s52，通过公式（4）计算响应期间的功能连接参数z；
其中，z为响应期间的功能连接参数，r为第一脑区所包括的成对脑区的血氧数据之间的相关系数；
s53，通过公式（5）计算各对脑区的反馈分数，将反馈分数作为至少部分反馈内容进行呈现；
其中，zbase为受训者在休息任务期间的功能连接参数，z为响应期间的功能连接参数，sd为受训者在所述休息任务期间的功能连接参数的标准差，score为反馈分数。
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，并通过各个脑区的血氧数据确定受训者的神经反馈数据，进而向受训者呈现基于神经反馈数据确定的反馈内容。如此，使受训者能够基于反馈内容了解到各个脑区的训练效果，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。并且，近红外光谱检测设备具有更好的空间分辨率，可准确测量定位大脑各个区域，且可以成功区分附近测量的大脑区域的信号，从而避免虚假的相关性，影响训练效果。
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。
下面结合两种具体实施方式，对注意力训练任务的流程进行详细介绍。
实施方式一
训练任务开始前提示受训者阅读训练中持续关注的建议：如关注屏幕（显示设备）上显示图片的细节（位置、大小、颜色等）；每一轮神经反馈的分数会决定最终的训练效果，分数越高，训练效果越好；
使用近红外光谱检测设备采集训练者san脑区和dmn脑区血氧数据，传输到处理终端。受试者开始执行注意力任务，重复5训练轮次。每一训练轮次以如下顺序执行：
阶段1，屏幕上出现表示基线阶段的植物图片，受训者同时收到了以下指示：“在休息条件下，需要放松，不要思考，保持思维游荡”，该阶段持续30秒；此时，注意力训练设备确定
阶段2，屏幕上出现表示持续关注阶段的动物图片，受训者同时被要求持续关注屏幕信息，该阶段持续40秒；此时，注意力训练设备确定
阶段3，通过公式（1）和（2）计算san脑区和dmn脑区的血氧数据的归一化基线阶段值
阶段4、受训者休息并准备下一轮次训练。
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。
实施方式二
主要一研究注意力任务下健康人右下前额叶、双侧颞叶之间功能连接的变化实施例为例，对注意力训练系统的实现过程进行说明。
训练任务前，注意力训练设备将字母设为需要响应的刺激，数字设为不需要响应的刺激，并同时通过屏幕提示受训者注意。
使用近红外光谱检测设备采集受试者前额叶脑区和颞叶脑区的血氧数据。在屏幕上运行训练任务，受训者开始执行注意力任务，重复20训练轮次，每一训练轮次以如下顺序执行：
1、当屏幕显示字母时，受训者摁下摁钮以响应该刺激，当屏幕显示数字时，受训者抑制自己的运动冲动不作响应，每隔1.8s以伪随机顺序显示字母或数字，共出现20个刺激，该阶段共持续36秒；
2、显示给训练者的反馈分数，持续4秒。
3、训练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。结合训练任务时间信息将右下前额叶和双侧颞叶实时采集和预处理之后的血氧数据分别进行基于时间线的均值处理，通过公式（3）计算两区域间的相关性rij，并根据公式（4）计算两区域间的功能连接参数z，将功能连接参数z通过公式（5）转换为分数score，以作为反馈内容传输至显示设备，供受训者查看。
并且，分数score与训练奖励关联，分数越高，训练奖励越好，以此来激励受训者。受训者接收反馈内容之后，调整自身训练策略，使右下前额叶-双侧颞叶脑区间连接得到调节，并继续进行下一阶段的注意力训练，直至完成所有训练任务。
以上实施例仅为本公开的示例性实施例，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，对本公开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。
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