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A055 重磅开源 | 多感官心理意象数据集发布：探索“脑补”的神经密码

来源：公众号 PSY-Brain_Frontier ｜发布：2025-10-14 ｜原文链接

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基本信息：

Title:A Human EEG Dataset for Multisensory Perception and Mental Imagery

发表时间：2025.9.30

Journal: Scientific data

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⬇️ EEG 数据下载地址 ⬇️

https://doi.org/10.18112/openneuro.ds005815.v2.0.1

⬇️ 开源的分析代码 ⬇️

https://github.com/CECNL/YOTO_You_Only_Think_Once

导语

闭上眼睛，你能“听”到熟悉的旋律，“看”到亲人的脸庞吗？这种无需外部感官输入，而在脑海中自发“活现”的奇妙体验，就是心理意象（Mental Imagery）。它不仅是我们认知能力的核心，更是连接记忆、情绪与创造力的桥梁。然而，当视觉、听觉等多种意象交织在一起时，我们的大脑内部究竟发生了什么？这个过程的神经机制仍有许多未解之谜。

近日，来自台湾阳明交通大学的研究团队发布了一个名为 YOTO (You Only Think Once) 的全新开源脑电（EEG）数据集，为探索多感官知觉与心理意象的研究提供了宝贵的资源。

研究背景

心理意象是人类认知的重要组成部分。它并非单一的感觉通道，而是涵盖了视觉、听觉、运动、嗅觉甚至情绪等多种形式。过往的研究虽然证实了心理意象会激活与真实感知相似的脑区，但大多聚焦于单一感官（如纯视觉或纯听觉）。

然而，在现实生活中，我们的心理体验往往是多感官融合的。想要深入理解大脑如何整合并模拟这些复杂的内部表征，就需要一个专门针对多感官（multisensory）心理意象设计的高质量数据集。YOTO数据集应运而生，旨在填补这一空白。

数据集简介

为了构建这个独特的数据集，研究团队精心设计了一套实验流程，系统地采集了被试在执行多感官心理意象任务时的脑电信号。

被试招募：研究共招募了26名健康参与者。
高精尖设备：研究人员使用了高分辨率的脑电记录系统，以高达1000Hz的采样率，从30个通道采集高质量的EEG信号，确保能够捕捉到与心理表征相关的、高时间分辨率的神经活动。
巧妙的实验流程：

每个试验（Trial）都由四个阶段构成，结构清晰严谨（见下文 Fig2所示）：

注视阶段 (Fixation, 2秒)：参与者注视屏幕中心的十字，为接下来的任务做准备。
刺激呈现 (Stimulus, 2秒)：随机呈现一种刺激，可能是纯视觉、纯听觉或“视觉+听觉”的组合刺激。
意象阶段 (Imagery, 4秒)：参与者闭上眼睛，在脑海中尽力想象刚刚感知到的刺激。
生动度报告 (Self-Report, 时长不定)：参与者根据自己的体验，为刚才的心理意象的生动程度进行1-5分的评分。

4. 丰富多样的刺激材料：

为了全面考察不同感官通道的加工，实验采用了丰富的刺激组合。

视觉刺激：包括灰色的方块，以及来自KDEF数据集的一男一女两张中性表情人脸图片。
听觉刺激：包括三个元音（/a/, /i/, /o/）和三个钢琴音（C, D, E）。
多感官刺激：将上述视觉和听觉刺激进行组合，构成了丰富的混合刺激条件。

数据集亮点

YOTO数据集不仅仅是原始数据的集合，它经过了严谨的技术验证，展现出巨大的科研潜力。

聚焦多感官整合：该数据集最大的特色是系统地探究了单一感官与多感官刺激下的知觉与意象过程，为研究大脑如何“融合”不同来源的感觉信息提供了绝佳的窗口。

高质量与高信噪比：数据经过了包含带通滤波、伪迹子空间重建（ASR）和独立成分分析（ICA）在内的专业预处理流程，有效去除了噪声和伪迹，确保了数据的纯净度和可靠性。

客观数据与主观报告相结合：除了高时间分辨率的EEG数据，数据集还包含了每一轮试验后参与者自己报告的意象生动度评分 (vividness ratings)。这使得研究者可以将客观的神经活动与主观的心理体验联系起来，进行跨层面的深入分析。

可靠的技术验证：研究团队通过事件相关电位（ERP）和功率谱密度（PSD）分析，证实了数据的有效性。例如，ERP结果显示，大脑对人脸刺激的神经反应显著强于对简单图形（方块）的反应，这与已知的神经科学发现高度一致。PSD分析也揭示了不同意象任务下独特的脑电振荡模式，如视觉意象主要增强了枕叶的Alpha波活动。