發(fā)布時(shí)間：2017-05-17 16:34

  本文關(guān)鍵詞：不同模式下的EEG-EMG信號(hào)相干性和信息熵研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：大腦運(yùn)動(dòng)皮層發(fā)出指令,經(jīng)過中樞神經(jīng)系統(tǒng)沿著運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)通路支配肢體完成肌肉運(yùn)動(dòng)；肢體的體感沿感覺傳導(dǎo)通路反饋至脊髓、腦干和小腦,在大腦的感覺區(qū)與運(yùn)動(dòng)區(qū)加以綜合分析,并調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)指令,準(zhǔn)確完成動(dòng)作。這種大腦皮層與肌肉收縮之間的功能耦合作用,表明了腦電信號(hào)和肌電信號(hào)之間具有一定的相干特性。穴位周圍存在密集的感覺神經(jīng)末梢及血管,刺激穴位能否激活與其相連通的可興奮運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元和大腦皮層的特定區(qū)域,是目前研究和應(yīng)用的焦點(diǎn)。本文基于經(jīng)穴電刺激方式和自主動(dòng)作模式,采集相應(yīng)腦電和肌電信號(hào),并進(jìn)行特征提取與分析,研究大腦皮層和肌肉運(yùn)動(dòng)之間的相互作用。具體工作如下：(1)設(shè)計(jì)經(jīng)穴電刺激誘發(fā)實(shí)驗(yàn)范式,搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。選取人體的內(nèi)關(guān)和曲池穴,給予不同頻率的連續(xù)波、斷續(xù)波、疏密波經(jīng)穴電刺激。分別對(duì)自主動(dòng)作、經(jīng)穴電刺激下,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量,同步采集FC3, C3, CP3, FC4, C4, CP4共6個(gè)導(dǎo)聯(lián)的腦電信號(hào)和橈側(cè)腕屈肌的表面肌電信號(hào)。(2)采用自適應(yīng)陷波器和小波閾值去噪算法,對(duì)采集到的原始腦電信號(hào)和肌電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理,去除工頻干擾、噪聲和偽跡,獲得純凈的誘發(fā)信號(hào)。(3)采用時(shí)域、頻域和時(shí)頻域的分析方法,對(duì)經(jīng)穴電刺激誘發(fā)的表面肌電信號(hào)進(jìn)行分析。通過與自主動(dòng)作產(chǎn)生的肌電信號(hào)比較得出：經(jīng)穴電刺激下,表面肌電信號(hào)均方根幅度增大,功率譜分布向高頻方向移動(dòng),肌電信號(hào)的平均功率頻率和中值頻率增大且穩(wěn)定,能量高且分布均勻,表明刺激穴位可以引起運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元興奮。(4)采用小波熵、樣本熵非線性分析方法,研究腦電和肌電信號(hào)特征,探討其在穴位刺激下的復(fù)雜度和有序性。結(jié)果表明：穴位刺激模式下,腦電信號(hào)和肌電信號(hào)樣本熵、小波熵均發(fā)生改變。表明穴位刺激激活了大腦神經(jīng)中樞和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,序列的復(fù)雜度降低,有序性增強(qiáng),腦電-肌電信號(hào)協(xié)同性提高。(5)采用小波相干系數(shù)方法,對(duì)腦電和肌電信號(hào)特征進(jìn)行時(shí)頻相干性分析。結(jié)果表明：穴位刺激下的腦-肌電相干性主要集中于15-30Hz頻段,對(duì)應(yīng)于大腦的β節(jié)律,而自主動(dòng)作下的腦-肌電相干性集中在30-40Hz頻段,對(duì)應(yīng)大腦的γ節(jié)律；疏密波經(jīng)穴電刺激方式下,腦電-肌電的小波相干特性最為顯著；穴位電刺激誘發(fā)的腕部肌肉收縮與對(duì)側(cè)大腦運(yùn)動(dòng)區(qū)相干性最強(qiáng)。本文的研究成果可應(yīng)用于人工智能、仿生機(jī)器人、康復(fù)與運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)以及腦認(rèn)知科學(xué)等領(lǐng)域,為深入地理解肢體肌肉運(yùn)動(dòng)與大腦活動(dòng)間的關(guān)系奠定基礎(chǔ),具有科學(xué)和應(yīng)用雙重價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：經(jīng)穴電刺激 特征提取 小波相干 小波熵 樣本熵
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R245;TN911.7
【目錄】：

• 中文摘要10-12
• ABSTRACT12-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 研究背景與意義15-16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與分析16-18
• 1.2.1 腦電和肌電信號(hào)的特征提取方法現(xiàn)狀16-17
• 1.2.2 腦電-肌電相干性國內(nèi)外研究進(jìn)展17-18
• 1.3 經(jīng)皮穴位電刺激研究概況18-19
• 1.3.1 經(jīng)皮穴位電刺激技術(shù)18-19
• 1.3.2 經(jīng)皮穴位電刺激的應(yīng)用現(xiàn)狀19
• 1.4 論文研究內(nèi)容及章節(jié)安排19-21
• 1.4.1 主要研究內(nèi)容19-20
• 1.4.2 章節(jié)安排20-21
• 第二章 腦電和肌電信號(hào)采集與預(yù)處理21-33
• 2.1 腦電和肌電信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理21-23
• 2.1.1 腦電信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理與特點(diǎn)21
• 2.1.2 肌電信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理與特點(diǎn)21-23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)23-28
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境與實(shí)驗(yàn)設(shè)備23-25
• 2.2.2 穴位與骨骼肌選取25
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)25-26
• 2.2.4 腦電信號(hào)和肌電信號(hào)采集26-28
• 2.3 腦電-肌電信號(hào)預(yù)處理28-32
• 2.3.1 自適應(yīng)陷波器設(shè)計(jì)29
• 2.3.2 小波閾值去噪29-30
• 2.3.3 仿真結(jié)果30-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 經(jīng)穴電刺激下表面肌電信號(hào)的特征提取與分析33-41
• 3.1 表面肌電信號(hào)時(shí)域特征分析33-34
• 3.1.1 表面肌電信號(hào)時(shí)域分析方法33
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析33-34
• 3.2 表面肌電信號(hào)頻域特征分析34-37
• 3.2.1 表面肌電信號(hào)頻域分析方法34-35
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析35-37
• 3.3 表面肌電信號(hào)時(shí)頻域特征分析37-39
• 3.3.1 表面肌電信號(hào)時(shí)頻域分析方法37
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析37-39
• 3.4 本章小結(jié)39-41
• 第四章 多模式下腦電-肌電信號(hào)信息熵分析41-53
• 4.1 信息熵分析方法41-43
• 4.1.1 樣本熵分析方法41-42
• 4.1.2 小波熵分析方法42-43
• 4.2 腦電-肌電信號(hào)信息熵分析43-50
• 4.2.1 自主動(dòng)作和經(jīng)穴電刺激下腦電-肌電信號(hào)樣本熵分析43-46
• 4.2.2 自主動(dòng)作和經(jīng)穴電刺激下腦電-肌電信號(hào)小波熵分析46-48
• 4.2.3 不同經(jīng)穴電刺激模式下腦電-肌電信號(hào)樣本熵的分析48-49
• 4.2.4 不同經(jīng)穴電刺激模式下腦電-肌電信號(hào)小波熵的分析49-50
• 4.3 本章小結(jié)50-53
• 第五章 多模式下腦電-肌電信號(hào)相干性分析53-65
• 5.1 腦電-肌電信號(hào)的小波相干分析方法53-58
• 5.1.1 小波相干分析方法53-54
• 5.1.2 小波相干分析仿真實(shí)現(xiàn)54-58
• 5.2 腦電-肌電信號(hào)相干性分析58-63
• 5.2.1 不同頻率連續(xù)波電刺激下的腦電-肌電信號(hào)相干性分析58-60
• 5.2.2 不同頻率斷續(xù)波電刺激下的腦電-肌電信號(hào)相干性分析60-61
• 5.2.3 三種經(jīng)穴電刺激模式下的腦電-肌電信號(hào)相干性比較61-63
• 5.3 本章小結(jié)63-65
• 第六章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 工作總結(jié)65-66
• 6.2 未來工作展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果72-73
• 致謝73-74
• 個(gè)人簡況及聯(lián)系方式74-75
• 承諾書75-76

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 張肅;郭峰;王念輝;;等動(dòng)屈伸運(yùn)動(dòng)誘發(fā)下肢膝關(guān)節(jié)肌肉疲勞過程中表面肌電信號(hào)的特征分析[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版);2014年06期

2 肖毅;陳善廣;王春慧;;基于熵理論和復(fù)雜度的肌電信號(hào)分析[J];科技導(dǎo)報(bào);2009年21期

3 吳捷;張寧;楊卓;張濤;;小波相干分析及其在聽覺與震動(dòng)刺激事件相關(guān)誘發(fā)腦電處理中的應(yīng)用[J];生物物理學(xué)報(bào);2007年06期

4 燕楠;王玨;魏娜;宗良;;基于樣本熵的注意力相關(guān)腦電特征信息提取與分類[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);2007年10期

5 張希;明東;李林楓;張雪君;;神經(jīng)肌肉電刺激誘發(fā)的下肢運(yùn)動(dòng)疲勞信息檢測(cè)與處理技術(shù)研究[J];中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào);2011年05期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 于洪麗;磁刺激穴位腦電特征信號(hào)提取及分析[D];河北工業(yè)大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：不同模式下的EEG-EMG信號(hào)相干性和信息熵研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：373895