用于經(jīng)顱磁刺激的腦電模擬仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、經(jīng)顱磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation,TMS)在腦認(rèn)知領(lǐng)域是一種新興技術(shù),原理是通過(guò)交變磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電流直接刺激皮層神經(jīng)元而改變后者功能,具有安全、無(wú)痛、無(wú)創(chuàng)、可持續(xù)等優(yōu)點(diǎn).研究表明,以5～25Hz頻率變化的磁場(chǎng)進(jìn)行TMS可以誘導(dǎo)人腦產(chǎn)生興奮狀態(tài).用這種手段刺激大腦皮層保持其興奮性,進(jìn)而改善人的精神狀態(tài),對(duì)需要連續(xù)作業(yè)而容易產(chǎn)生困倦、疲勞感的人群無(wú)疑具有重大意義. 磁刺激的效果同磁場(chǎng)的強(qiáng)

2、度、頻率成分、波形有著直接的關(guān)系.已經(jīng)有實(shí)驗(yàn)證實(shí),符合生理變化規(guī)律的磁場(chǎng)可引起腦電的"同化"反應(yīng),進(jìn)而影響人的精神狀態(tài).本文旨在設(shè)計(jì)一套裝置,用于產(chǎn)生類(lèi)似腦電波形的磁場(chǎng),并研究這種磁場(chǎng)對(duì)大腦皮層興奮性產(chǎn)生的影響.首先用數(shù)理手段分析了8字形線(xiàn)圈通入低頻交變電流時(shí)所激發(fā)磁場(chǎng)的變化規(guī)律,由麥克斯韋方程組推導(dǎo)出線(xiàn)圈周邊空間任意點(diǎn)的磁場(chǎng)分布,并用Fortran和Matlab作為工具模擬出磁場(chǎng)的空間形狀,為刺激線(xiàn)圈的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù).以理論研究為