情绪是人类心理活动的重要产物之一,其产生是个体需要与情景相互作用的过程,也是大脑神经元活动的过程。近年来,随着脑科学研究的发展,情绪研究成为心理学和脑认知科学的交叉关注热点。由于外刺激下放电神经元集群在大脑头皮产生的脑电信号变化特性和情绪密切相关,因此近年来通过探索脑电信号变化特性来研究情绪认知成为新的研究手段,其中SSVEP（Steady-State Visual Evoked Potential）以较好的锁时和锁相特性,较高的信噪比、较高的传输速率以及稳定的频谱特性等特点成为常用的脑电研究信号。Alpha波同步作为SSVEP潜在的工作机制,已经被众多研究结果证实和大脑知觉以及认知功能密切相关,但两者之间的变化关系如何,目前人们对此知之甚少。为此,本文侧重研究情绪认知活动与SSVEP幅值及alpha波同步的变化关系,为大脑认知机制、心理和脑疾病的诊断和治疗等研究提供有价值的理论和实验依据。具体研究工作如下:1.根据神经元细胞膜的生理结构及其放电机制,在分析细胞膜局部电位和动作电位诱发及其变化规律的基础上,用Hodgkin-Huxley模型作为视皮层放电神经元等效电路模型。以周期性方波电流作为等效模型的刺激信号（频率7～15Hz,强度10μA～40μA）,仿真研究在不同频率和强度刺激下视皮层神经元细胞膜局部电位和动作电位的发放情况。仿真结果表明:在其它刺激参数相同条件下,刺激频率和强度大小是神经元细胞膜能否发放动作电位的两个重要参数:当刺激电流频率为7Hz,电流强度至少要达到2.2μA才能诱发细胞膜动作电位;当刺激电流为15Hz,至少要达到4.1μA的电流强度才能诱发动作电位。该仿真结果为本文后续的仿真和实验研究提供有效的刺激频率和强度参数选择范围。2.根据上述仿真研究结果,取刺激频率为7～15Hz、强度为10μA～40μA,基于Hodgkin-Huxley神经元等效模型,仿真研究视皮层放电神经元膜电位幅度随刺激条件变化规律。结果表明:当刺激强度一定,神经元膜电位的放电率随刺激频率增加而减少;当刺激频率一定,神经元的放电率随刺激强度的增强而增加。由于SSVEP是所有放电视皮层神经元在大脑头皮产生电位的叠加,故根据电磁场理论,SSVEP幅度变化和神经元动作电位发放率密切相关。又因为刺激频率和强度是决定神经元放电率的重要参数,所以该仿真研究结果也表明SSVEP幅度随刺激频率和强度变化。3.大脑神经元等效振荡网络和刺激信号的同步程度与大脑从外刺激获得的能量呈正相关,这说明同步程度和认知密切相关,但目前二者之间变化关系不甚明确。为此本文基于Hodgkin-Huxley等效模型,在7～15Hz刺激频率条件下,仿真研究视皮层神经元细胞膜电位的alpha波同步程度和刺激条件的变化关系。仿真研究结果表明:在本文研究的7～15Hz频率范围内,大概在以自发alpha波（约10Hz）为中心峰值频率点附近,存在SSVEP的alpha波同步程度随刺激条件变化的阿诺德舌头规律。此外,根据现有研究所得到的SSVEP的alpha频率与认知活动在以10Hz为峰值频率的附近频段内存在正相关关系的结论,同时考虑本文仿真结果,可以推知:SSVEP的幅度、alpha波同步与情绪认知在以10Hz为峰值频率的附近频段内存在正相关变化关系。4.建立情绪识别的刺激界面和范式,用Hilbert变换提取信号相位,根据归一化香农熵计算值确定alpha波同步程度,实验研究不同刺激条件下情绪识别与SSVEP幅值及alpha波同步之间的关系。实验研究结果表明:（1）实验选取的刺激频率为7～15Hz,刺激强度根据屏幕亮度由L1～L4（分别表示显示器最大亮度的0%、33%、66%和99%）均匀递增。在7～15Hz刺激频率以及L1～L3刺激强度范围内,情绪认知精度、SSVEP幅值以及alpha波同步程度随刺激条件的变化均符合阿诺德舌头规律,三个特征值之间呈正相关（相关系数分别为r（认知-同步）=0.03,r（认知-幅值）=0.22,r（幅值-同步）=0.41）。实验得到的情绪认知精度和SSVEP幅值以及alpha波同步存在的正相关变化关系结论和仿真结果一致;（2）实验结果还表明alpha波同步程度的分布特性不受情绪刺激的影响;（3）高兴、悲伤和生气三种情绪对应的响应特性之间不存在显著相关性。该现象说明大脑视觉皮层对于情绪目标的种类不敏感。