大腦神經(jīng)元電活動數(shù)值解法的研究.pdf

1、本文從細(xì)胞靜息電位和動作電位角度闡述生物組織的電特性，介紹神經(jīng)元動作電位的產(chǎn)生、腦電產(chǎn)生的機理、腦電圖的檢測等；并從電磁學(xué)角度對大腦自身產(chǎn)生的電磁場進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，給出大腦電磁場問題的相關(guān)計算和腦電場有限元分析法的求解過程。用具有一定偶極矩的電流偶極子等效模型可以模擬大腦神經(jīng)元電活動，本文采用不同偶極矩的單偶極子、偶極矩隨時間變化的單偶極子、雙偶極子作用于等效的四層同心球大腦模型產(chǎn)生的腦電場問題進(jìn)行仿真，并對單偶極子作用于大腦等效模型產(chǎn)生

2、的磁場進(jìn)行仿真。分析仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用電流偶極子模型能較好地模擬神經(jīng)元電活動產(chǎn)生的腦電場和腦磁場，仿真結(jié)果和腦電場的解析解吻合較好。由仿真結(jié)果可知，大腦表面距離神經(jīng)元電活動源較近的區(qū)域產(chǎn)生的電位高，隨著大腦興奮源和觀測點距離的增大，觀測點的電位降低；不同強度的神經(jīng)元電活動產(chǎn)生的腦電磁場強度是不同的。最后介紹根據(jù)頭皮電位逆推大腦興奮源位置和大小等信息的腦電逆問題求解方法。對腦電進(jìn)行病理和認(rèn)知等方面的分析可獲得大腦神經(jīng)活動源的信息，為臨床上大