一种基于脑机接口的梦境引导方法及系统

本发明属于梦境干预，尤其涉及一种基于脑机接口的梦境引导方法及系统。

背景技术：

1、现代神经科学研究证实，睡眠阶段的梦境活动参与大脑代谢废物清除、激素与神经递质平衡调节，同时承担记忆巩固、情绪调节与创造性思维激发等重要认知功能。随着公众对睡眠健康及认知提升的需求持续增长，主动调控梦境内容、通过正向梦境获取情绪与认知增益的应用价值逐步凸显；各类梦境干预技术随之得到发展，但现有技术仅能实现粗略、简单的梦境干预，尚未具备精准定制梦境内容的能力。

2、现有梦境干预技术主要分为三类，各自存在显著的技术短板。第一类为嗅觉诱导梦境技术，其通过睡眠期间定向释放特定气味，利用嗅觉与大脑海马体、杏仁核等边缘系统的神经关联激发记忆或情绪，以尝试诱导对应主题的梦境；该技术无需药物介入，操作简便，但诱导的梦境内容随机性强、不可预测，存在诱发负面梦境的可能，无法实现定制化梦境引导，干预效果的可靠性与稳定性不足。第二类为基于靶向记忆再激活的纯音乐梦境诱导技术，其在清醒阶段人为将纯音乐与目标记忆建立强制关联，睡眠时播放对应纯音乐以激活关联记忆并诱导梦境；该技术中声音与记忆的关联为人为强制绑定，与真实经历形成的自然多感官记忆关联存在本质区别，且仅通过单一听觉通道施加刺激，缺失视觉等关键感官信息，刺激维度不完整，难以稳定诱导出符合预期的梦境内容。第三类为噩梦干预技术，其通过监测心率、呼吸、体动等生理信号识别噩梦征兆，再以警报声、强光等刺激强行中断噩梦；该技术仅能被动终止负面梦境，不具备主动植入正向梦境内容的机制，无法发挥梦境在记忆巩固、创造力激发等方面的正向作用，同样无法实现定制化正向梦境的诱导。从核心层面看，现有技术普遍存在两处关键不足：一是用于诱导梦境的记忆线索信息量有限，且记忆线索与感官刺激的关联为人为强制构建，不符合大脑记忆形成的自然生理机制；二是梦境诱导的精准度不足，无法稳定生成用户预期的目标梦境。

3、由此可见，现有技术尚未形成可精准识别睡眠做梦阶段、基于自然多感官记忆线索实现定向刺激的定制化梦境诱导方案，无法稳定、精准地生成与目标记忆对应的梦境内容。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于脑机接口的梦境引导方法及系统，采用本方法及系统能够形成可精准识别睡眠做梦阶段、基于自然多感官记忆线索实现定向刺激的定制化梦境诱导方案，能够稳定、精准地生成与目标记忆对应的梦境内容。

2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术内容：

3、一种基于脑机接口的梦境引导方法，包括：

4、采集睡眠使用者的大脑状态原始电信号；

5、基于大脑状态原始电信号识别脑睡眠状态；

6、若识别脑睡眠状态进入预设梦境时期；所述预设梦境时期包括n1入睡过渡期、n2期、n3期或rem快速眼动期，则播放预筛选的梦境刺激包，以通过梦境刺激包引导睡眠使用者的梦境；其中，所述梦境刺激包为声音与画面的组合数据包，同步播放的声音与画面能够协同对睡眠使用者产生视觉和听觉刺激，且声音与画面存在语义强关联，均与睡眠使用者的目标记忆内容相关联；

7、持续监测睡眠使用者的脑睡眠状态，直至脑睡眠状态脱离预设梦境时期，则停止播放梦境刺激包。

8、进一步地，所述梦境刺激包基于睡眠使用者清醒状态下的真实经历、真实学习场景或本地网络视频的原生音视频素材生成；所述原生音视频素材包括网课学习录像、线下课程/会议记录、日常生活场景记录、人生重要仪式记录、本地视频、网络视频中的一种或多种；所述原生音视频素材的画面与声音天然同步一体，与睡眠使用者的目标记忆存在天然的语义与逻辑强关联。

9、进一步地，播放梦境刺激包时，采用低音量音频输出与暗亮度画面输出的刺激强度，以催眠引导级别的温和刺激作用于睡眠使用者。

10、进一步地，所述基于大脑状态原始电信号识别脑睡眠状态，具体采用卷积神经网络空频域特征提取与长短期记忆网络时域特征提取相融合的识别算法，通过提取脑电信号的空频域特征与时序特征，判定当前睡眠状态是否进入快速眼动期。

11、进一步地，在采集睡眠使用者的大脑状态原始电信号之前，还包括：

12、构建梦境定向素材库，将梦境定向素材库中的音视频素材转换为对应梦境刺激包并存储；

13、在入睡前从梦境定向素材库中选取目标梦境刺激包，完成本次梦境引导的预设配置；

14、在监测到睡眠使用者苏醒后，终止梦境刺激包的播放并结束本次梦境引导流程。

15、一种基于脑机接口的梦境引导系统，包括睡眠监测模块、主控模块、视觉输出模块和听觉输出模块；

16、所述睡眠监测模块用于实时采集睡眠使用者的大脑状态原始电信号，并将信号传输至主控模块；

17、所述主控模块用于接收所述大脑状态原始电信号并识别脑睡眠状态；当识别到脑睡眠状态进入快速眼动期时，向视觉输出模块与听觉输出模块发送同步播放指令，控制播放预筛选的梦境刺激包；当识别到脑睡眠状态脱离快速眼动期时，发送停止播放指令；

18、所述视觉输出模块与听觉输出模块用于同步接收播放指令，对应输出梦境刺激包的画面与声音，协同对睡眠使用者产生视觉与听觉刺激；所述梦境刺激包为音画组合数据包，其声音与画面存在语义强关联，且均与睡眠使用者的目标记忆内容相对应。

19、进一步地，所述主控模块包括素材管理单元与睡眠状态识别单元；

20、所述素材管理单元用于接收用户上传的音视频素材，将音视频素材转换为梦境刺激包并构建梦境定向素材库，同时支持用户在入睡前选取目标梦境刺激包；

21、所述睡眠状态识别单元内置卷积神经网络空频域提取与长短期记忆网络时域提取相融合的识别算法，用于基于脑电信号识别快速眼动期睡眠状态。

22、进一步地，所述视觉输出模块采用柔性显示屏眼罩，配置为三层集成式结构，由贴近眼睑一侧至外侧依次为柔性半遮光布层、柔性oled显示层与柔性纺织物外层；所述柔性oled显示层朝向睡眠使用者的闭合眼睑内侧投射视频画面。

23、进一步地，所述睡眠监测模块采用消费级脑电监测头环、医疗级多导睡眠监测系统、睡眠监测戒指、智能床垫或非接触式视觉睡眠监测设备中的任意一种，通过有线或无线通信方式与主控模块连接。

24、进一步地，所述梦境引导系统采用头戴一体式结构或移动终端外置式结构；

25、所述头戴一体式结构中，视觉输出模块与听觉输出模块集成于头戴载体上，与睡眠监测模块呈一体化设计或分体式固定装配；

26、所述移动终端外置式结构中，视觉输出模块采用移动终端屏幕，通过支架固定于睡眠使用者脸部上方，以弱光画面穿透闭合眼睑实现视觉刺激，听觉输出模块采用外接音频设备。

27、相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

28、本发明提供了一种基于脑机接口的梦境引导方法，通过脑机接口实时采集大脑电信号，精准识别预设预设梦境时期，并在该阶段播放预筛选的梦境刺激包——即声音与画面同步播放、具有语义强关联且与目标记忆内容相关的多感官组合数据包，直至脱离快速眼动期后停止刺激。本方法利用脑机接口锁定睡眠中的梦境窗口，避免在非做梦阶段施加无效刺激；同时采用视听双通道协同刺激，且声音与画面基于真实记忆的自然多感官关联设计，而非人为强制绑定，从而更贴合大脑记忆形成的生理机制，使刺激信息能有效激活目标记忆并融入梦境。采用本方法实现了对梦境内容的稳定、精准引导，能够按预期生成与目标记忆对应的正向梦境，克服了传统嗅觉诱导随机性强、纯音乐诱导刺激维度单一以及噩梦干预仅能被动终止的缺陷，真正达成定制化梦境诱导，充分发挥梦境在记忆巩固和创造力激发方面的积极作用。

29、本发明提供了一种基于脑机接口的梦境引导系统，通过睡眠监测模块实时采集大脑电信号，由主控模块识别脑睡眠状态，一旦进入快速眼动期即同步指令视觉与听觉模块播放预筛选的梦境刺激包——即画面与声音语义强关联且对应目标记忆的音画组合数据包，脱离快速眼动期后立即停止。本系统利用脑机接口精确锁定做梦阶段，确保刺激仅在梦境窗口内生效，避免非做梦期的无效干预；同时采用视听双通道协同刺激，且声音与画面基于自然的多感官记忆关联设计，而非人为强制绑定，更贴合大脑记忆形成的生理机制，使刺激信息能高效激活目标记忆并融入梦境；自动监测睡眠状态变化并及时停止，防止干扰后续睡眠结构。采用本系统实现了对梦境内容的精准、稳定引导，能够主动植入正向定制化梦境，克服了现有技术中嗅觉诱导随机性强、纯音乐刺激维度单一以及噩梦干预仅能被动终止的缺陷，充分发挥梦境在记忆巩固和创造力激发方面的积极作用。