睡眠腦電信號(hào)的同步性分析方法研究.pdf

1、睡眠是一種重要的生理現(xiàn)象，良好的睡眠有保存腦的能量、增強(qiáng)機(jī)體的免疫機(jī)制等作用，通過(guò)研究睡眠時(shí)各個(gè)腦區(qū)間的同步機(jī)制有助于深入理解大腦睡眠的機(jī)制以及對(duì)有關(guān)睡眠的疾病的診斷、預(yù)防和治療。睡眠腦電信號(hào)是研究睡眠一種有效的工具，由于單通道腦電信號(hào)不能反映各個(gè)腦區(qū)間的關(guān)系，因此本文通過(guò)對(duì)12通道睡眠腦電信號(hào)進(jìn)行譜分析、同步性分析以及耦合方向分析來(lái)探尋睡眠大腦的工作機(jī)制。
　　首先，用改進(jìn)平均周期圖法進(jìn)行了譜分析，發(fā)現(xiàn)在NREM2-4期的睡眠梭

2、形波頻段(9-15Hz)的功率譜出現(xiàn)了譜峰，而REM期未呈現(xiàn)類(lèi)似的譜峰，只是隨著頻率的增大功率譜在減小，符合powerlaw的規(guī)律。
　　接著，利用一致性和加權(quán)相位同步指數(shù)分析了睡眠腦電不同腦區(qū)間的同步性。加權(quán)相位同步指數(shù)是基于互譜的虛部分量，用信號(hào)的幅值對(duì)虛部進(jìn)行了歸一化。不同獨(dú)立源的容積傳導(dǎo)可以使一致性不合邏輯的增大，但是加權(quán)相位同步指數(shù)受容積傳導(dǎo)的影響較小，因此加權(quán)相位同步指數(shù)的抗噪聲性能要優(yōu)于一致性。通過(guò)正弦仿真模型驗(yàn)證了

3、加權(quán)相位同步指數(shù)在抗噪聲性能方面要優(yōu)于一致性，進(jìn)一步實(shí)際睡眠腦電信號(hào)表明，在NREM2-4階段梭形波的同步在各個(gè)腦區(qū)中占據(jù)著主要的位置，而REM期沒(méi)有出現(xiàn)一致的規(guī)律。
　　最后，用定向傳遞函數(shù)分析了睡眠腦電信號(hào)不同腦區(qū)的耦合方向，結(jié)果發(fā)現(xiàn)NREM2-4期在alpha(9-15Hz)頻段內(nèi)和beta(12-30Hz)頻段內(nèi)都出現(xiàn)左右腦(主要是從右腦到左腦)和前后腦的信息流動(dòng)，而REM期在alpha頻段也出現(xiàn)了前后腦和左右腦(主要是從