【摘要】：同步方法作為研究麻醉腦電和大腦意識作用機制的一種重要方法,已經是眾多科學家非常感興趣的研究課題,而且取得了很多有研究意義的成果。本文從介觀的皮層腦電和宏觀頭皮腦電兩個尺度入手,從同步和腦網絡的角度分析麻醉前后大腦的信息傳遞和功能整合能力的變化。首先,本文采用相位幅度耦合方法,用時變相位幅度調制圖和基于KullbackLeibler距離的調制指標分析了麻醉前后不同頻段、不同距離、不同腦區(qū)通道間的相位幅度耦合強度和模式。我們發(fā)現,丙泊酚對不同腦區(qū)不同頻率振蕩之間的相位幅度調制模式和強度有不同的影響,但麻醉后所有腦區(qū)的耦合強度均降低。單通道耦合中,麻醉后“波峰-最大”模式在SO-α,SO-β,SO-γ,δ-α,δ-β和δ-γ調制方式時的所有腦區(qū)中占主導地位;“波谷-最大”模式主要出現在θ-β和θ-γ方式;θ-α調制方式時沒有出現明顯的模式。針對通道間的耦合,三種模式出現的比例明顯小于單通道的耦合。其次,本文創(chuàng)新性地提出了相位模式復雜度方法,研究兩個信號之間的耦合是否由固定的連接模式組成。相位模式復雜度可以在次秒級時間尺度內提取相關同步信息,有效避免了同步信息之間的相互抵消,具有更好的相位同步估計能力。研究發(fā)現,皮層腦電中,丙泊酚誘導的無意識會導致δ-α頻段和γ2頻段的相位模式復雜度降低,同時可視化網絡連接變得更加簡單,由清醒期的多個節(jié)點之間雜亂連接模式變?yōu)橐詡�別節(jié)點為樞紐節(jié)點的模式。而頭皮腦電在麻醉過程中,δ、θ和α頻段的相位模式復雜度降低,高頻段沒有明顯的變化。最后,以圖論方法為基礎,結合相位模式復雜度同步方法,計算了介觀和宏觀兩種尺度的相位模式復雜度的聚類系數、平均特征路徑長度、全局效率、局部效率以及中介中心性等5個網絡特征參數。發(fā)現麻醉后兩種尺度的聚類系數都顯著升高,頭皮腦電的其他參數沒有顯著變化,而皮層腦電的平均特征路徑長度顯著升高,全局效率和局部效率顯著降低,說明丙泊酚的作用導致大腦的功能整合能力變弱。
【圖文】：

- 10 -圖 2-3 球面上任意一點的坐標的表示形式 Fp1 Fp2 Fz F3 F4 F7 F8 FC1 FC2 FC5 FC6 Cz C3 C4 T3 T4 CP1 CP2 CP5 CP6 Pz P3 P4 P7 P8 PO3 PO4 PO7 PO8 Oz O1 O2圖 2-4 電極在腦袋中的具體分布圖

燕山大學工程碩士學位論文表 2-1(續(xù)表)電極 θ 半徑 X Y ZO2 -72 -2 1 0.3088 -0.9505 -0.0349(2) 通過 GetGH.m 函數生成兩個“32*32”的變換矩陣，即表面電位(G)或電流源密度(H)，用于球面樣條插值。函數 GetGH.m 允許改變參數 m 來調節(jié)空間分辨率，m的取值范圍是 2~10，默認值是 m=4，m 越小分辨率越高。圖 2-5 是 m 值分別為 2，3，4 和 10 時，，同一信號的地形圖，可以看出不同取值對分辨率的影響，所以為了得到更好的結果，選取 m 的默認值進行計算。
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN911.7;R614

【相似文獻】

相關期刊論文 前2條

1 李穎潔;;腦電波的前世今生[J];自然雜志;2019年04期

2 楊鑫;吳邊;陳衛(wèi)東;張韶岷;代建華;鄭筱祥;;腦機接口技術在航天領域的潛在應用[J];載人航天;2012年03期

相關碩士學位論文 前5條

1 金星;宏-介觀尺度下麻醉的腦電同步及腦網絡分析[D];燕山大學;2019年

2 朱東升;癲癇信號分析及病灶定位[D];燕山大學;2016年

3 任燁;麻醉下的腦電信號同步分析[D];燕山大學;2015年

4 谷艷蕾;基于運動想象和alpha波的腦機接口及虛擬漫游系統[D];浙江大學;2012年

5 宋志俊;前循環(huán)動脈瘤術中皮質和頭皮腦電雙相監(jiān)測的臨床研究[D];第二軍醫(yī)大學;2009年

本文編號：2701780