多通道局部場(chǎng)電位及其θ分量相位同步振蕩模式對(duì)刺激編碼的研究.pdf

1、研究目的：神經(jīng)電活動(dòng)在不同時(shí)間和空間尺度上的振蕩是大腦通訊的重要方式之一，對(duì)外界信息（刺激）的表達(dá)和傳遞編碼了外界信息（刺激）。局部場(chǎng)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(hào)的總和，是一類(lèi)神經(jīng)電活動(dòng)的協(xié)同作用的表現(xiàn)。本論文研究在陽(yáng)性和陰性刺激條件下實(shí)驗(yàn)動(dòng)物相關(guān)認(rèn)知皮層16通道LFPs相位同步性對(duì)刺激的編碼。通過(guò)研究在兩類(lèi)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(duì)刺激的編碼提供神經(jīng)計(jì)算支持。 研究方法： 1．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：本論文所用的陽(yáng)性和陰性刺激條件下實(shí)驗(yàn)動(dòng)物相關(guān)認(rèn)知皮層16通道原始記錄數(shù)據(jù)由復(fù)旦大學(xué)神經(jīng)生物研究所提供； 2．原始數(shù)據(jù)預(yù)處理：對(duì)記錄到的16通道原始數(shù)據(jù)進(jìn)行低通濾波（0．5～300Hz），得到的低通信號(hào)為16通道LFPs。再經(jīng)過(guò)零均值處理和剔除漂移過(guò)大數(shù)據(jù)的預(yù)處理后，得到14通道LFPs； 3．14通道LFPs的瞬時(shí)相位提?。?/p>

3、應(yīng)用Hilbert變換提取14通道LFPs的瞬時(shí)相位； 4．14通道LFPs在不同頻段的小波分量獲取：應(yīng)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(dòng)步長(zhǎng)：窗口大小為50ms，移動(dòng)步長(zhǎng)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(duì)刺激的編碼： 應(yīng)用互相

4、關(guān)函數(shù)法計(jì)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(jìn)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(duì)陽(yáng)性刺激編碼的表征，研究結(jié)果如下： 1．陽(yáng)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(wú)顯著差別（P<0．001），其他頻段小波分量相位同步模式均無(wú)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(wú)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(wú)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(yáng)性和陰性刺激條件下實(shí)驗(yàn)動(dòng)物相關(guān)認(rèn)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