本文關(guān)鍵詞：基于光學(xué)成像和神經(jīng)電生理的腦功能研究

  更多相關(guān)文章： 激光散斑成像 偏差校正 熵分析 腦卒中 神經(jīng)電生理 局部場(chǎng)電位 皮層腦電

【摘要】：大腦作為人體最重要的器官之一,生理功能復(fù)雜,新陳代謝旺盛。但大腦不能儲(chǔ)備能源物質(zhì),也沒(méi)有無(wú)氧代謝機(jī)制,所以大腦各種功能活動(dòng)所需的氧和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等必須依靠不斷流動(dòng)的血液提供。一旦腦血流供應(yīng)受阻或者中斷,就會(huì)使細(xì)胞缺氧,導(dǎo)致腦組織受損甚至壞死,形成中風(fēng)。根據(jù)臨床觀察,缺血性中風(fēng)患者在中風(fēng)前一般會(huì)有血管病變。因此本文主要從血管血流監(jiān)測(cè)和神經(jīng)系統(tǒng)電生理監(jiān)測(cè)兩個(gè)角度對(duì)腦功能進(jìn)行研究。血管血流的特征及變化是研究心腦血管疾病的重要生理參數(shù),如果能對(duì)腦組織血管血流進(jìn)行監(jiān)控,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)其特征的變化,為了解腦血管疾病的發(fā)病機(jī)理、病理過(guò)程等提供科學(xué)依據(jù);也可通過(guò)采取有效措施,預(yù)防和治療血管類疾病。激光散斑襯比成像技術(shù)可以得到高分辨率的腦皮層血管血流圖像,是研究腦功能的重要工具。但是傳統(tǒng)的激光散斑襯比成像技術(shù)存在各種問(wèn)題,比如散射特性空間分布不均勻使得對(duì)血流速度的估計(jì)有較大偏差;只使用了一階和二階統(tǒng)計(jì)量使得襯比度值容易受各種因素的噪聲干擾,導(dǎo)致對(duì)識(shí)別小血管和分析功能性血流變化比較困難。本論文針對(duì)第一個(gè)問(wèn)題,提出了基于模型的空間分布不均勻影響的校正方法,并將新方法應(yīng)用于在體大鼠腦皮層血管血流成像中。針對(duì)第二個(gè)問(wèn)題,我們提出了一種基于小樣本熵的散斑成像新方法,通過(guò)理論推導(dǎo)及仿真實(shí)驗(yàn)得到了熵與曝光時(shí)間和血流速度之間的線性模型。我們將基于熵的方法用到電刺激誘發(fā)大鼠腦皮層血流響應(yīng)的功能性成像中,驗(yàn)證了熵方法在功能性成像中的優(yōu)越性。腦部血管血流的改變往往引起神經(jīng)系統(tǒng)病變,比如腦缺血性中風(fēng)后往往會(huì)導(dǎo)致深部腦區(qū)的神經(jīng)元死亡。而神經(jīng)系統(tǒng)病變后的康復(fù)涉及到神經(jīng)元的康復(fù)或者再生,是一個(gè)緩慢的過(guò)程。盡管激光散斑成像能夠提供高分辨率血管血流成像,但是不能用于神經(jīng)元層面的相關(guān)研究。神經(jīng)電生理方法可以通過(guò)監(jiān)控神經(jīng)元的電活動(dòng),分析腦組織損傷和恢復(fù)情況,對(duì)于揭示神經(jīng)系統(tǒng)在生理和病理?xiàng)l件下的功能狀態(tài)具有重要意義。在臨床上,通常只能使用非侵入式EEG信號(hào)對(duì)病人進(jìn)行監(jiān)控,因此很難知道深部腦區(qū)的神經(jīng)元恢復(fù)情況。隨著對(duì)神經(jīng)環(huán)路研究的深入,已有研究表明大腦不同腦區(qū)之間存在一定信息傳遞,主要通過(guò)神經(jīng)環(huán)路完成。在本研究中,我們通過(guò)監(jiān)測(cè)大鼠大腦短暫缺血性中風(fēng)模型后腦皮層和紋狀體神經(jīng)電活動(dòng)的變化,探索能否從EEG信號(hào)提取有效信息反映紋狀體區(qū)的損傷及功能康復(fù)情況。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,我們得到了如下結(jié)論:1、EEG功率峰值頻率的變化趨勢(shì)與腦組織梗死趨勢(shì)和動(dòng)物行為學(xué)評(píng)分變化趨勢(shì)高度一致。2、EEG信號(hào)的Alpha頻段與LFP的Low Gamma頻段的能量變化趨勢(shì)表現(xiàn)出顯著的相關(guān)性,提示了腦損傷后大腦功能可由EEG信號(hào)的某些特征來(lái)評(píng)價(jià)。
【關(guān)鍵詞】：激光散斑成像 偏差校正 熵分析 腦卒中 神經(jīng)電生理 局部場(chǎng)電位 皮層腦電
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R338
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-10
• 重要符號(hào)說(shuō)明10-13
• 第一章.緒論13-21
• 1.1 腦功能監(jiān)護(hù)的重要意義13-15
• 1.2 腦皮層血流的激光散斑襯比成像15-17
• 1.3 腦功能的神經(jīng)電生理檢測(cè)17-18
• 1.4 本論文的主要研究?jī)?nèi)容和意義18-19
• 1.5 論文的組織結(jié)構(gòu)19-21
• 第二章.激光散斑襯比成像中組織散射特性空間分布不均勻的偏差校正21-31
• 2.1 引言21-22
• 2.2 仿真實(shí)驗(yàn)22-24
• 2.3 在體成像系統(tǒng)24-26
• 2.4 在體血管網(wǎng)絡(luò)成像26-27
• 2.5 在體功能性血流成像27-29
• 2.6 本章總結(jié)29-31
• 第三章.基于小樣本熵分析的激光散斑成像31-39
• 3.1 引言31-32
• 3.2 仿真血流實(shí)驗(yàn)32-35
• 3.3 在體血管網(wǎng)絡(luò)成像35-37
• 3.4 在體功能性血流響應(yīng)成像37-38
• 3.5 本章總結(jié)38-39
• 第四章.活體電生理記錄技術(shù)監(jiān)測(cè)腦卒中后腦功能的狀態(tài)39-61
• 4.1 引言39-40
• 4.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法40-45
• 4.3 數(shù)據(jù)處理及結(jié)果45-58
• 4.4 討論與分析58-60
• 4.5 本章總結(jié)60-61
• 第五章.全文總結(jié)61-63
• 5.1 本論文的主要內(nèi)容和結(jié)論61
• 5.2 研究展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-73
• 作者在攻讀碩士學(xué)位期間公開(kāi)發(fā)表的論文73-74
• 作者在攻讀碩士學(xué)位期間所作的項(xiàng)目74-75
• 致謝75

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 屈超純;水平層點(diǎn)源場(chǎng)電位的遞推性質(zhì)[J];云南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1979年02期

2 陳愛(ài)琴;林春;;杏仁核腦片場(chǎng)電位的記錄及其應(yīng)用[J];第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào);2008年19期

3 殷勇,程珍鳳;刺激大鼠頸氃背外側(cè)束誘發(fā)的脊髓電場(chǎng)電位[J];生理學(xué)報(bào);1990年06期

4 楊文靜;李奕;李葆明;田心;;多通道局部場(chǎng)電位時(shí)變頻譜的同步模式及其對(duì)行為事件的編碼[J];生物物理學(xué)報(bào);2010年03期

5 封洲燕;光磊;鄭曉靜;王靜;李淑輝;;應(yīng)用線性硅電極陣列檢測(cè)海馬場(chǎng)電位和單細(xì)胞動(dòng)作電位[J];生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展;2007年04期

6 陳蓉;王彭;;家鴿視頂蓋腦片誘發(fā)場(chǎng)電位的觀察[J];四川生理科學(xué)雜志;1991年Z1期

7 王曉暉;楊威;原麗;李少鳳;楊東;潘艷芳;祁金順;;大鼠在體海馬CA1區(qū)場(chǎng)電位引導(dǎo)新技術(shù)——刺激/記錄/給藥一體化裝置的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用[J];生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展;2011年04期

8 楊兵,呂國(guó)蔚;去甲腎上腺素、甘氨酸、γ-氨基丁酸和L-谷氨酸對(duì)節(jié)段性與下行性脊髓場(chǎng)電位的影響[J];生理學(xué)報(bào);1989年02期

9 潘斌,謝雯,楊東偉,韓太真;大鼠視皮層場(chǎng)電位在發(fā)育過(guò)程中及LTP形成前后的變化[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版);2003年06期

10 張義聲;電流源分析的理論基礎(chǔ)及其在神經(jīng)生理學(xué)研究中的應(yīng)用[J];生理科學(xué)進(jìn)展;1982年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 楊岸超;劉煥光;陳寧;喬慧;白勤;張建國(guó);;海仁酸致癇大鼠丘腦前核局部場(chǎng)電位研究[A];2011中華醫(yī)學(xué)會(huì)神經(jīng)外科學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];2011年

2 何偉;李亮;賁卉;高昕妍;榮培晶;朱兵;;微電極陣列記錄耳針對(duì)癲癇大鼠行為學(xué)和場(chǎng)電位的影響[A];2011中國(guó)針灸學(xué)會(huì)年會(huì)論文集（摘要）[C];2011年

3 張昊;房敏;蔣詩(shī)超;艾健;程艷彬;呂寧;張玉秋;;推拿重手法對(duì)大鼠對(duì)側(cè)脊髓背角C-纖維誘發(fā)場(chǎng)電位及痛行為的影響[A];中國(guó)神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)第十屆全國(guó)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2013年

4 王曉暉;楊威;原麗;李少鳳;楊東;潘艷芳;祁金順;;大鼠在體海馬CA1區(qū)場(chǎng)電位引導(dǎo)新技術(shù)——刺激/記錄/給藥一體化裝置的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用[A];中國(guó)生理學(xué)會(huì)第23屆全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨生理學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)論文摘要文集[C];2010年

5 吳江;舒丹;胡祁生;;電刺激坐骨神經(jīng)誘發(fā)不同發(fā)育階段大鼠脊髓背角場(chǎng)電位長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)現(xiàn)象[A];湖北省生理學(xué)會(huì)2007年度年會(huì)暨學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2007年

6 徐淑梅;鄭開(kāi)俊;何津巖;仇曉菁;林來(lái)祥;;柴胡對(duì)癲癇模型電活動(dòng)的調(diào)制[A];2001’全國(guó)藥用植物與中藥院士論壇及學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2001年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 巢珍;基于光學(xué)成像和神經(jīng)電生理的腦功能研究[D];上海大學(xué);2015年

2 周立;基于局部場(chǎng)電位的腦機(jī)接口技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2010年

3 劉加加;基于自適應(yīng)濾波的局部場(chǎng)電位響應(yīng)特征分析[D];鄭州大學(xué);2014年

4 孫雷;小腦皮質(zhì)顆粒與分子層對(duì)面部刺激反應(yīng)的場(chǎng)電位特征[D];延邊大學(xué);2014年

5 王疆;海馬腦片誘發(fā)場(chǎng)電位的分析處理及其應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2001年

6 陳靜雅;時(shí)變自回歸模型在清醒大鼠局部場(chǎng)電位特征分析中的應(yīng)用[D];鄭州大學(xué);2014年

7 蘭東軍;基于EMD和互信息的局部場(chǎng)電位響應(yīng)調(diào)諧特性分析[D];鄭州大學(xué);2014年

8 魏依娜;基于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的腦—機(jī)接口研究—信號(hào)分析[D];浙江大學(xué);2007年

，

本文編號(hào)：769512