亞低溫對大鼠皮層擴(kuò)散性抑制影響的光電聯(lián)合監(jiān)測.pdf

1、腦功能成像能夠深入分析腦功能活動過程中各種生理信息的加工過程，對于揭示各種神經(jīng)功能的機(jī)制和各種腦疾病相關(guān)的病理機(jī)制意義重大，也是目前國際研究的熱點(diǎn)之一。本論文的主要研究內(nèi)容是設(shè)計和實(shí)現(xiàn)一套腦皮層功能的高分辨率多參數(shù)光學(xué)成像系統(tǒng)，將激光散斑成像和內(nèi)源信號光學(xué)成像有機(jī)地整合，實(shí)現(xiàn)同時獲取皮層多個血液動力學(xué)參數(shù)的變化信息。同時利用該系統(tǒng)結(jié)合傳統(tǒng)的光學(xué)成像手段研究腦皮層在亞低溫和正常溫度狀態(tài)下皮層擴(kuò)散性抑制波(Cortical Spreadin

2、gDepression，CSD)傳播過程中多個血液動力學(xué)參數(shù)變化的差異。本文主要的研究結(jié)果包括：
　　 (1)設(shè)計實(shí)現(xiàn)一套多參數(shù)腦功能光學(xué)成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用特定的多波長發(fā)光二極管和半導(dǎo)體激光二極管作為成像光源，將內(nèi)源信號光學(xué)成像和激光散斑成像系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)地整合，采用微控芯片對光源的切換進(jìn)行電子控制，結(jié)合專門設(shè)計的X型柔性導(dǎo)光束提供不同光源的同視場雙側(cè)均勻照明，提供RS232 串行通信接口，實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)實(shí)時的數(shù)據(jù)傳送。通過系統(tǒng)可

3、實(shí)時采集的多個皮層功能參數(shù)包括：腦血流（Cerebral Blood Flow，CBF）、還原血紅蛋白（Deoxy-hemoglobin，HbR）濃度、氧合血紅蛋白（Oxy-hemoglobin,HbO2）濃度和總血紅蛋白（Total hemoglobin，HbT）
　　 濃度，及血氧代謝率（Cerebral Metabolic Rate of Oxygen,CMRO2）相對變化的時間域和空間域結(jié)果；同時系統(tǒng)與電生理同步記錄模塊

4、結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了胞外電生理信號的同步采集記錄。
　　 (2)利用上述多參數(shù)光學(xué)成像系統(tǒng)結(jié)合電生理同步記錄模塊以及傳統(tǒng)的內(nèi)源光學(xué)成像系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測亞低溫作用對大鼠皮層擴(kuò)散性抑制波傳播的影響。研究表明亞低溫作用后會使得電刺激誘發(fā)的皮層擴(kuò)散性抑制波傳播過程中血氧變化幅值變大，血液流速變化幅值變小，局部場電位信號變化幅值變小，血氧變化，流速變化，局部場電位信號變化，皮層光強(qiáng)信號變化的時程都變長；KCl誘發(fā)的連續(xù)產(chǎn)生的相鄰兩波CSD之間的間隔時