針刺神經(jīng)電信號編碼與解碼的研究.pdf

1、神經(jīng)系統(tǒng)以時(shí)間空間編碼的形式表征外部刺激所包含的信息,但神經(jīng)系統(tǒng)對于針刺等外部刺激編碼解碼以及神經(jīng)電信號傳輸通路建模的研究鮮見報(bào)道。本論文一方面根據(jù)針刺傳輸通路的生理結(jié)構(gòu)建立針刺前饋網(wǎng)絡(luò)信號傳輸模型并研究其動(dòng)力學(xué)特性,另一方面基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)從編碼、解碼、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)等角度挖掘針刺神經(jīng)信號,并與模型分析的結(jié)果對照。
　　為揭示針刺作用機(jī)理,本文根據(jù)針刺神經(jīng)信息傳輸通路的生理結(jié)構(gòu)建立了針刺信號傳輸通路的前饋網(wǎng)絡(luò)模型。根據(jù)進(jìn)一步假設(shè)把針刺作用

2、等效為噪聲,發(fā)現(xiàn)針刺對調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)編碼特性(放電率和放電規(guī)則性)具有重要作用。噪聲下前饋網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了相干共振現(xiàn)象,表明一定強(qiáng)度的針刺可能引起網(wǎng)絡(luò)共振和同步,從而改變神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的特性,進(jìn)而產(chǎn)生針刺效應(yīng)。把針刺刺激等效成偽周期信號,發(fā)現(xiàn)耦合神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的相干共振能夠由異質(zhì)性非周期信號誘導(dǎo)產(chǎn)生,通過改變異質(zhì)性非周期信號的平均幅值、周期或者異質(zhì)性可以改變網(wǎng)絡(luò)相干共振的特性。模型研究表明網(wǎng)絡(luò)共振和同步是針刺發(fā)生作用的可能機(jī)理。
　　在針刺信號通路模

3、型分析的基礎(chǔ)上,本文設(shè)計(jì)了不同手法和頻率的針刺作用大鼠足三里的動(dòng)物實(shí)驗(yàn),獲取了脊髓背根神經(jīng)電信號,根據(jù)放電類選算法提取針刺神經(jīng)信號編碼特征,首次發(fā)現(xiàn)不同手法所對應(yīng)的時(shí)空編碼形式存在本質(zhì)的差別,尤其是捻轉(zhuǎn)法與提插法的編碼形式差異較大;這種差異性體現(xiàn)在神經(jīng)元對特定針刺手法的選擇性,但對同一手法不同頻率的針刺作用,這種編碼選擇性并不明顯;還發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)系統(tǒng)對于針刺作用具有適應(yīng)性和飽和特性。
　　在此基礎(chǔ)上,利用貝葉斯解碼算法通過編碼分析的

4、結(jié)果反向預(yù)測手法,預(yù)測成功率接近百分之九十。通過統(tǒng)計(jì)分析,證明所得結(jié)果具有統(tǒng)計(jì)意義,并使用互信息量化了針刺信息。這些結(jié)果可以直接應(yīng)用于神經(jīng)系統(tǒng)和機(jī)器接口的實(shí)現(xiàn)。本文首次提出采用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)映射的方法分析針刺神經(jīng)電信號,證明捻轉(zhuǎn)法和提插法兩種針刺手法的內(nèi)在特征是不同的。
　　本文對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的特征和針刺前饋網(wǎng)絡(luò)模型的特征進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)針刺前饋網(wǎng)絡(luò)可以復(fù)現(xiàn)針刺現(xiàn)象,證明了前饋網(wǎng)絡(luò)模型的合理性。實(shí)驗(yàn)和模型研究的結(jié)合對進(jìn)一步理解針刺和提高臨床治