隨著虛擬現實（VR）技術的廣泛應用和相關設備的迅速普及，長時間使用 VR 技術引起的腦疲勞問題受到廣泛關注。本研究結合主觀疲勞量表與腦電信號腦功能網絡特征參數，研究 VR 技術引起的腦疲勞問題。隨機選取 16 名健康受試者，同步采集觀看相同題材的傳統平面（TP）視頻及 VR 視頻時的腦電信號，觀看視頻前后填寫主觀疲勞量表，利用互相關方法對所采集到的腦電信號進行關聯特性分析，構建兩種視覺體驗前后的腦功能網絡，并從復雜網絡的角度，對比分析平均度、平均聚類系數、平均路徑長度、平均全局效率和“小世界”屬性等腦網絡特征參數。結果發現，觀看視頻后的量表分值均大于觀看前，并且從主觀感受上，受試者觀看 VR 視頻比觀看 TP 視頻更容易產生疲勞感；觀看 VR 和 TP 視頻后，腦網絡互相關系數、平均度值、平均聚類系數和平均全局效率值均比觀看視頻前顯著降低，平均路徑長度值顯著升高，“小世界”屬性顯著減小；并且相比觀看 TP 視頻，觀看 VR 視頻后腦網絡特征參數變化量更大，且差異具有統計學意義（P < 0.05）。通過本研究結果，或可為分析和評價 VR 視覺體驗引發的腦疲勞提供理論依據和試驗參考。
重復經顱磁刺激技術（rTMS）是認知神經科學研究以及臨床神經功能調控領域的重要手段之一，具有無痛和非侵入的特點。本文將成年威斯塔（Wistar）大鼠分為 rTMS 組和空白對照組（control 組），rTMS 組大鼠連續接受頻率為 5 Hz 的 rTMS 刺激 14 d，control 組大鼠不接受磁刺激作用。然后，采集兩組大鼠在進行 T 迷宮工作記憶（WM）任務期間內側前額葉皮層（PFC）的局部場電位信號（LFPs）。最后，通過對比分析兩組大鼠 WM 任務期間的行為學差異、LFPs 的時頻分布和相干性特征，探索 rTMS 對大鼠 WM 的影響。研究結果發現，rTMS 組大鼠執行 WM 任務達到正確率 80% 以上所需時間明顯少于 control 組（P < 0.05）；與 control 組大鼠相比，rTMS 組大鼠 LFPs 信號的 θ（4～12 Hz）和 γ（30～80 Hz）頻段在 T 迷宮選擇點附近能量較高（P < 0.01）；rTMS 組與 control 組 LFPs 信號的電極對之間相干性均隨電極對間距離的增大而減小，而且 rTMS 組大鼠的電極對間相干性均高于 control 組大鼠電極對間的相干性（P < 0.01）。本文結果表明，5 Hz 高頻 rTMS 在一定程度上能夠改善大鼠 PFC 神經元的興奮性以及神經元集群之間的同步性，本文結果或可為進一步研究 rTMS 對 WM 的作用機制提供重要的理論支持。
情感腦機接口在人機交互領域中具有重要的應用價值。腦電（EEG）由于在時間分辨率、可靠性和準確性方面具備的優勢，在情緒識別領域受到廣泛關注。然而，腦電的非平穩特性和個體差異限制了情緒識別模型在不同時間、不同受試者之間的泛化。為解決跨被試、跨時間情緒分類的問題，本文提出了最大分類器差異域對抗方法（MCD_ DA），通過建立神經網絡情感識別模型，將淺層特征提取器分別對抗域分類器和情感分類器，進而使特征提取器產生域不變表達，在實現近似聯合分布適配的同時訓練分類器學習任務特異性的決策邊界。實驗結果表明，在進行跨被試情緒識別時，相較于傳統通用分類器 58.23% 的平均分類準確率，該方法的平均分類準確率達到了 88.33%。本研究結果提高了情感腦機接口在實際應用中的泛化能力，為情感腦機接口走向實際應用提供了新的方法。
為探究生物神經網絡的自組織抗擾特性, 進而為電子系統的電磁仿生防護提供新的思路和方法, 本文基于神經網絡中信息傳遞的機制和脈沖時間依賴突觸可塑性(STDP)機制, 探討了突觸可塑性與生物自適應特性的關系, 然后選取Izhikevich神經元模型作為基本單元, 以STDP機制調節的突觸為橋梁, 構建了四層的前饋神經網絡模型, 最后分析了該網絡的自適應抗擾能力。仿真結果表明, 基于STDP機制的神經網絡具有很好的抗擾能力, 且這種特性與STDP機制密切相關。基于此仿真工作將進一步進行領域轉換, 搭建模擬生物神經系統信息處理機制的神經元及突觸的單元電路, 并以該單元電路為基礎設計具有自適應抗擾的電子電路。