睡眠腦電信號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、增強機體的免疫機制等作用，通過研究睡眠時各個腦區(qū)間的同步機制有助于深入理解大腦睡眠的機制以及對有關睡眠的疾病的診斷、預防和治療。睡眠腦電信號是研究睡眠一種有效的工具，由于單通道腦電信號不能反映各個腦區(qū)間的關系，因此本文通過對12通道睡眠腦電信號進行譜分析、同步性分析以及耦合方向分析來探尋睡眠大腦的工作機制。
　　首先，用改進平均周期圖法進行了譜分析，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，用信號的幅值對虛部進行了歸一化。不同獨立源的容積傳導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。通過正弦仿真模型驗證了

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，進一步實際睡眠腦電信號表明，在NREM2-4階段梭形波的同步在各個腦區(qū)中占據(jù)著主要的位置，而REM期沒有出現(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，而REM期在alpha頻段也出現(xiàn)了前后腦和左右腦(主要是從