目的針對(duì)腦癱、帕金森病等嚴(yán)重影響患者運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)能力的神經(jīng)性疾病,嘗試建立面向非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的、能同時(shí)評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)功能、感覺(jué)功能的行為學(xué)體系,探索通過(guò)行為學(xué)數(shù)據(jù)和電生理學(xué)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)治療神經(jīng)性疾病的藥物療效的可行性。方法設(shè)計(jì)了一種面向獼猴的、能同時(shí)評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)功能的實(shí)驗(yàn)裝置,在獼猴大腦的初級(jí)感覺(jué)皮質(zhì)（S1）、初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)（M1）和后頂葉皮質(zhì)（PPC）植入微電極陣列,記錄獼猴在完成運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)相關(guān)的行為任務(wù)時(shí)的皮質(zhì)內(nèi)神經(jīng)信號(hào),對(duì)行為學(xué)數(shù)據(jù)、動(dòng)作電位信號(hào)（spike）和局部場(chǎng)電位信號(hào)（LFP）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與解析。結(jié)果建立了全新的能同時(shí)評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)與感覺(jué)能力的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了對(duì)行為學(xué)數(shù)據(jù)與電生理學(xué)數(shù)據(jù)的同步采集與分析。結(jié)果顯示,運(yùn)動(dòng)感覺(jué)功能正常的獼猴經(jīng)過(guò)訓(xùn)練后完成任務(wù)的成功率為94.96%;不同腦區(qū)的神經(jīng)元具有不同的發(fā)放模式,同一神經(jīng)元的spike發(fā)放率在不同的行為階段會(huì)發(fā)生變化;單腦區(qū)和腦區(qū)間的LFP在β頻段的相干性會(huì)隨運(yùn)動(dòng)階段和抓握物體大小的變化發(fā)生顯著改變。結(jié)論任務(wù)成功率和平均運(yùn)動(dòng)時(shí)間能評(píng)價(jià)觸覺(jué)分辨與運(yùn)動(dòng)能力的改變;單神經(jīng)元spike發(fā)放率變化能評(píng)價(jià)單神經(jīng)元活動(dòng)強(qiáng)度的變化;LFP信號(hào)間的相干性改變能間接... 

【文章來(lái)源】：軍事醫(yī)學(xué). 2019,43(04)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

腦區(qū)定位圖譜（a）與電極位點(diǎn)植入示意圖（b）

軍事醫(yī)學(xué)2019年4月第43卷第4期MilMedSci，Vol43，No4，Apr，2019燈，3個(gè)LED燈為并聯(lián)狀態(tài)，同時(shí)點(diǎn)亮或熄滅（記為L(zhǎng)ED2）。當(dāng)獼猴抓握第二層目標(biāo)物體滿足條件后，LED1熄滅，LED2點(diǎn)亮，提示獼猴抓握第三層的目標(biāo)物體，只有當(dāng)獼猴選擇抓握與第二層抓握物體大小一致的物體時(shí)，判定本次實(shí)驗(yàn)成功，微控制器控制打開(kāi)電磁閥，獼猴獲得給水獎(jiǎng)勵(lì)。獼猴完成每輪實(shí)驗(yàn)的流程圖見(jiàn)圖2b。圖2實(shí)驗(yàn)裝置示意圖（a）與實(shí)驗(yàn)流程圖（b）a.實(shí)驗(yàn)裝置示意圖：TargetAX：A=2，3代表物體所在層；X=1，2，3代表不同大小的目標(biāo)物體，1為中物體，2為大物體，3為小物體；CenterPad為準(zhǔn)備按鈕；第二層目標(biāo)物體由直流電動(dòng)推桿固定，每輪實(shí)驗(yàn)時(shí)隨機(jī)推出1個(gè)物體；b.實(shí)驗(yàn)流程圖：事件簡(jiǎn)稱（黑色）與表1對(duì)應(yīng)，紅色標(biāo)簽代表行為階段劃分：靜息階段（BL），反應(yīng)階段1（RA1），伸抓階段1（REA1），抓取階段1（GR1），反應(yīng)階段2（RA2），伸抓階段2（REA2）上述流程中的每一步，都由程序設(shè)定了1個(gè)對(duì)應(yīng)的事件標(biāo)簽，當(dāng)獼猴完成該步動(dòng)作后，系統(tǒng)便會(huì)將對(duì)應(yīng)的事件標(biāo)簽傳輸至神經(jīng)信號(hào)采集系統(tǒng)，根據(jù)事件標(biāo)簽我們便可提取出與不同行為狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的神經(jīng)信號(hào)。主要的事件標(biāo)簽見(jiàn)表1。11.2.3神經(jīng)信號(hào)的采集與預(yù)處理11.2.3.1神經(jīng)信號(hào)采集獼猴電極植入手術(shù)后2周進(jìn)行信號(hào)采集實(shí)驗(yàn)，步驟如下：①將獼猴固定于猴椅上，束縛左上肢，將頭樁固定于猴椅頂端，限制獼猴頭部的自由活動(dòng)。②打開(kāi)電極接頭保護(hù)蓋，將Headstage接頭與電極接口相連，Headstage的另一端與信號(hào)傳輸線相連，信號(hào)傳輸線接入前置放大器。③前置?

TH2記為伸抓階段1（REA1），TH2到TR2記為抓取階段1（GR1），TO2到TR1記為反應(yīng)階段2（RA2），TR1到TH2記為抓取階段2（REA2）（圖2b）。計(jì)算每個(gè)行為階段S1腦區(qū)、M1腦區(qū)和PPC腦區(qū)單腦區(qū)LFP信號(hào)β頻段的相干系數(shù)如圖4所示。對(duì)每個(gè)腦區(qū)的β頻段LFP信號(hào)進(jìn)行雙因素方差分析，分析不同大小的物體和不同的行為階段對(duì)單腦區(qū)LFP信號(hào)相干性的影響，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見(jiàn)表4。從圖4和表4可見(jiàn)，當(dāng)獼猴在抓握同一大小的目標(biāo)圖3代表性神經(jīng)元的事件相關(guān)光柵圖與動(dòng)作電位發(fā)放次數(shù)直方圖a.第19通道神經(jīng)元B，是S1腦區(qū)的典型神經(jīng)元；b.第47通道神經(jīng)元A，是M1腦區(qū)的典型神經(jīng)元；c.第122通道神經(jīng)元A，是PPC腦區(qū)的典型神經(jīng)元；光柵圖上紅色、綠色、藍(lán)色和紫色的4種顏色標(biāo)記，分別對(duì)應(yīng)CH、CR、TH1和TR1四種事件標(biāo)簽；所有的事件以CR事件為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)齊265

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3050963