多通道局部場電位及其θ分量相位同步振蕩模式對刺激編碼的研究.pdf

1、研究目的：神經(jīng)電活動在不同時間和空間尺度上的振蕩是大腦通訊的重要方式之一，對外界信息（刺激）的表達和傳遞編碼了外界信息（刺激）。局部場電位（Local Field Potentials，LFPs）是在記錄電極尖端附近局部區(qū)域的突觸后電位信號的總和，是一類神經(jīng)電活動的協(xié)同作用的表現(xiàn)。本論文研究在陽性和陰性刺激條件下實驗動物相關(guān)認知皮層16通道LFPs相位同步性對刺激的編碼。通過研究在兩類刺激條件下16通道LFPs的相位同步模式，為研究多通

2、道LFPs的相位同步振蕩對刺激的編碼提供神經(jīng)計算支持。 研究方法： 1．實驗數(shù)據(jù)：本論文所用的陽性和陰性刺激條件下實驗動物相關(guān)認知皮層16通道原始記錄數(shù)據(jù)由復旦大學神經(jīng)生物研究所提供； 2．原始數(shù)據(jù)預處理：對記錄到的16通道原始數(shù)據(jù)進行低通濾波（0．5～300Hz），得到的低通信號為16通道LFPs。再經(jīng)過零均值處理和剔除漂移過大數(shù)據(jù)的預處理后，得到14通道LFPs； 3．14通道LFPs的瞬時相位提?。?/p>

3、應用Hilbert變換提取14通道LFPs的瞬時相位； 4．14通道LFPs在不同頻段的小波分量獲取：應用小波變換將14通道LFPs分解為δ頻段、θ頻段、α頻段、β頻段、γ頻段小波分量； 5．選取參考通道：選取平均放電頻率最高的通道作為參考通道； 6．窗口大小及移動步長：窗口大小為50ms，移動步長為25ms； 7．14通道LFPs以及LFPs在不同頻段小波分量的相位同步性對刺激的編碼： 應用互相

4、關(guān)函數(shù)法計算14通道LFPs以及LFPs在不同頻段小波分量與參考通道之間相位的互相關(guān)函數(shù)值，以此函數(shù)值作為相位的相關(guān)值，進而得到14通道LFPs以及不同頻段小波分量的相位同步模式。 研究結(jié)果：本論文研究了14通道LFPs以及LFPs在不同頻段小波分量的相位同步模式對陽性刺激編碼的表征，研究結(jié)果如下： 1．陽性刺激條件： ①刺激前后，14通道LFPs的相位同步模式有顯著差別（P<0．05）。 LFPs相位

5、相關(guān)平均值：刺激前：0．1974±0．0975，刺激后：0．4090±0．1660 ②刺激前后，14通道LFPs在θ頻段小波分量相位同步模式有無顯著差別（P<0．001），其他頻段小波分量相位同步模式均無顯著差別（P>0．05）。θ頻段相位相關(guān)平均值：刺激前：0．2760±0．1913，刺激后：0．7454±0．3246 2．陰性刺激條件： ①刺激前后，14通道LFPs的相位同步模式無顯著差別（P>0．05）。

6、 LFPs相位相關(guān)平均值：刺激前：0．3528±0．0828，刺激后：0．3085±0．1540 ②刺激前后，14通道LFPs在不同頻段小波分量相位同步模式均無顯著差別（P>0．05）。 θ頻段相位相關(guān)平均值：刺激前：0．4198±0．1573，刺激后：0．3783±0．1715 研究結(jié)論：本論文研究了在陽性和陰性刺激條件下實驗動物相關(guān)認知皮層14通道LFPs以及LFPs在不同頻段小波分量的相位同步模式及