人大腦運(yùn)動皮層的可塑性研究
發(fā)布時間:2021-10-26 06:01
大腦可塑性的研究是腦科學(xué)的一個重要組成部分,分為結(jié)構(gòu)可塑性和功能可塑性。運(yùn)動皮層是支配人體運(yùn)動的高級中樞。研究顯示腦卒中等疾病或腦外傷使大腦皮層受損后,會出現(xiàn)不同程度的運(yùn)動障礙�;颊呖祻�(fù)過程中大腦皮層對運(yùn)動的激活區(qū)會發(fā)生一系列的改變。將大腦運(yùn)動皮層視為一個動態(tài)連通的網(wǎng)絡(luò),對其特性進(jìn)行研究不僅可以揭示大腦學(xué)習(xí)的本質(zhì),進(jìn)而對學(xué)習(xí)的效果進(jìn)行客觀的評價;還可以服務(wù)于臨床,對涉及運(yùn)動障礙的疾病預(yù)后進(jìn)行評估,并對康復(fù)訓(xùn)練提供科學(xué)的指導(dǎo)意見。本文研究的目的是探索大腦運(yùn)動皮層的可塑性,并進(jìn)行運(yùn)動皮層網(wǎng)絡(luò)的連通性研究。論文包括三個組成部分:第一部分是對三種哺乳動物的大腦皮層連接網(wǎng)絡(luò)研究,數(shù)據(jù)是已有的三種哺乳動物的大腦皮層功能區(qū)連接矩陣;第二部分是基于腦電圖的人大腦運(yùn)動皮層可塑性研究,實驗對象是健康成年人;第三部分是基于功能磁共振成像的人大腦運(yùn)動皮層可塑性研究,實驗對象是臨床腦卒中患者。初期的研究工作是在三種哺乳動物大腦皮層功能區(qū)的已有解剖連接關(guān)系基礎(chǔ)上對皮層網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特性和非線性特征進(jìn)行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)三種哺乳動物大腦皮層的結(jié)構(gòu)特性非常相近,相比于它們同等規(guī)模的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò),哺乳動物的大腦皮層網(wǎng)絡(luò)具有較高的復(fù)...
【文章來源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.1.1 大腦可塑性及其研究意義
1.1.2 大腦可塑性研究方法
1.1.3 與手指運(yùn)動相關(guān)的功能磁共振成像實驗
1.1.4 腦卒中與大腦運(yùn)動皮層可塑性研究
1.2 課題來源和主要研究內(nèi)容
1.2.1 課題來源
1.2.2 主要研究內(nèi)容
1.3 課題總體方案設(shè)計
第2章 三種哺乳動物的大腦皮層連接網(wǎng)絡(luò)研究
2.1 動物大腦皮層連接數(shù)據(jù)來源
2.2 研究方法
2.2.1 圖論和結(jié)構(gòu)連通性
2.2.2 非線性動力學(xué)特征參量
2.3 數(shù)據(jù)分析與結(jié)果
2.3.1 三種哺乳動物的大腦皮層連接圖
2.3.2 網(wǎng)絡(luò)的非線性特征值比較
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于腦電圖的人大腦運(yùn)動皮層可塑性研究
3.1 腦電圖基礎(chǔ)和研究意義
3.1.1 腦電圖基礎(chǔ)
3.1.2 功能連通性
3.1.3 基于腦電圖的手指運(yùn)動實驗的可行性分析
3.2 想象運(yùn)動數(shù)據(jù)集
3.2.1 想象運(yùn)動數(shù)據(jù)集介紹
3.2.2 數(shù)據(jù)描述
3.2.3 數(shù)據(jù)分析和結(jié)果
3.2.4 討論
3.3 手指按鍵運(yùn)動實驗Ⅰ
3.3.1 實驗系統(tǒng)的構(gòu)成
3.3.2 實驗過程描述
3.3.3 數(shù)據(jù)處理與結(jié)果
3.3.4 討論
3.4 手指按鍵運(yùn)動實驗Ⅱ
3.4.1 實驗系統(tǒng)的構(gòu)成
3.4.2 實驗過程描述
3.4.3 數(shù)據(jù)處理與結(jié)果
3.4.4 討論
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于功能磁共振成像的人大腦運(yùn)動皮層可塑性研究
4.1 功能磁共振成像原理
4.2 腦卒中患者握拳運(yùn)動實驗的設(shè)計
4.2.1 被試入選條件
4.2.2 實驗環(huán)境
4.2.3 任務(wù)設(shè)計
4.3 數(shù)據(jù)處理與結(jié)果
4.3.1 使用 SPM 軟件處理 fMRI 數(shù)據(jù)過程
4.3.2 使用 SPM 對腦卒中患者 fMRI 數(shù)據(jù)的分析結(jié)果
4.3.3 使用非線性動力學(xué)參數(shù)對腦卒中患者 fMRI 數(shù)據(jù)的分析結(jié)果
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論和展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A 想象運(yùn)動數(shù)據(jù)說明
附錄 B 手指運(yùn)動測試實驗程序
附錄 C 腦電實驗說明
攻讀博士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]運(yùn)動皮層區(qū)域病變的功能磁共振成像研究及應(yīng)用[J]. 于龍華,張志強(qiáng),盧光明. 醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志. 2007(11)
[2]腦的可塑性研究:現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 王亞鵬,董奇. 北京師范大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版). 2007(03)
[3]應(yīng)用功能磁共振成像分析腦卒中患者康復(fù)治療前后大腦再塑機(jī)制[J]. 李艷,劉世文,張麗君,曹麗華,王雪峰,戴文晉,隋曉亮. 中國組織工程研究與臨床康復(fù). 2007(13)
[4]復(fù)雜網(wǎng)絡(luò):結(jié)構(gòu)和動力學(xué)[J]. S.Boccaletti,V.Latora,Y.Moreno,M.Chavezf,D.-U.Hwang,方愛麗,趙繼軍. 復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué). 2007(01)
[5]腦電信號的若干處理方法研究與評價[J]. 謝松云,張振中,楊金孝,張坤. 計算機(jī)仿真. 2007(02)
[6]fMRI與DTI在神經(jīng)科學(xué)研究中的聯(lián)合應(yīng)用[J]. 王健,張久權(quán). 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2007(02)
[7]人腦功能連通性研究進(jìn)展[J]. 邸新,饒恒毅. 生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2007(01)
[8]利用相位同步聚類方法研究大腦功能連通性[J]. 李凌,紀(jì)新雄,堯德中. 中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2006(06)
[9]BOLD-fMRI和DTI:腦功能-結(jié)構(gòu)結(jié)合的研究進(jìn)展[J]. 李子孝,戴建平,李少武. 國外醫(yī)學(xué)(臨床放射學(xué)分冊). 2006(05)
[10]腦電分析在認(rèn)知研究中的進(jìn)展[J]. 李穎潔,樊飛燕,陳興時. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2006(03)
本文編號:3458976
【文章來源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學(xué)位級別】:博士
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摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.1.1 大腦可塑性及其研究意義
1.1.2 大腦可塑性研究方法
1.1.3 與手指運(yùn)動相關(guān)的功能磁共振成像實驗
1.1.4 腦卒中與大腦運(yùn)動皮層可塑性研究
1.2 課題來源和主要研究內(nèi)容
1.2.1 課題來源
1.2.2 主要研究內(nèi)容
1.3 課題總體方案設(shè)計
第2章 三種哺乳動物的大腦皮層連接網(wǎng)絡(luò)研究
2.1 動物大腦皮層連接數(shù)據(jù)來源
2.2 研究方法
2.2.1 圖論和結(jié)構(gòu)連通性
2.2.2 非線性動力學(xué)特征參量
2.3 數(shù)據(jù)分析與結(jié)果
2.3.1 三種哺乳動物的大腦皮層連接圖
2.3.2 網(wǎng)絡(luò)的非線性特征值比較
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于腦電圖的人大腦運(yùn)動皮層可塑性研究
3.1 腦電圖基礎(chǔ)和研究意義
3.1.1 腦電圖基礎(chǔ)
3.1.2 功能連通性
3.1.3 基于腦電圖的手指運(yùn)動實驗的可行性分析
3.2 想象運(yùn)動數(shù)據(jù)集
3.2.1 想象運(yùn)動數(shù)據(jù)集介紹
3.2.2 數(shù)據(jù)描述
3.2.3 數(shù)據(jù)分析和結(jié)果
3.2.4 討論
3.3 手指按鍵運(yùn)動實驗Ⅰ
3.3.1 實驗系統(tǒng)的構(gòu)成
3.3.2 實驗過程描述
3.3.3 數(shù)據(jù)處理與結(jié)果
3.3.4 討論
3.4 手指按鍵運(yùn)動實驗Ⅱ
3.4.1 實驗系統(tǒng)的構(gòu)成
3.4.2 實驗過程描述
3.4.3 數(shù)據(jù)處理與結(jié)果
3.4.4 討論
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于功能磁共振成像的人大腦運(yùn)動皮層可塑性研究
4.1 功能磁共振成像原理
4.2 腦卒中患者握拳運(yùn)動實驗的設(shè)計
4.2.1 被試入選條件
4.2.2 實驗環(huán)境
4.2.3 任務(wù)設(shè)計
4.3 數(shù)據(jù)處理與結(jié)果
4.3.1 使用 SPM 軟件處理 fMRI 數(shù)據(jù)過程
4.3.2 使用 SPM 對腦卒中患者 fMRI 數(shù)據(jù)的分析結(jié)果
4.3.3 使用非線性動力學(xué)參數(shù)對腦卒中患者 fMRI 數(shù)據(jù)的分析結(jié)果
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論和展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A 想象運(yùn)動數(shù)據(jù)說明
附錄 B 手指運(yùn)動測試實驗程序
附錄 C 腦電實驗說明
攻讀博士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]運(yùn)動皮層區(qū)域病變的功能磁共振成像研究及應(yīng)用[J]. 于龍華,張志強(qiáng),盧光明. 醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志. 2007(11)
[2]腦的可塑性研究:現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 王亞鵬,董奇. 北京師范大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版). 2007(03)
[3]應(yīng)用功能磁共振成像分析腦卒中患者康復(fù)治療前后大腦再塑機(jī)制[J]. 李艷,劉世文,張麗君,曹麗華,王雪峰,戴文晉,隋曉亮. 中國組織工程研究與臨床康復(fù). 2007(13)
[4]復(fù)雜網(wǎng)絡(luò):結(jié)構(gòu)和動力學(xué)[J]. S.Boccaletti,V.Latora,Y.Moreno,M.Chavezf,D.-U.Hwang,方愛麗,趙繼軍. 復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué). 2007(01)
[5]腦電信號的若干處理方法研究與評價[J]. 謝松云,張振中,楊金孝,張坤. 計算機(jī)仿真. 2007(02)
[6]fMRI與DTI在神經(jīng)科學(xué)研究中的聯(lián)合應(yīng)用[J]. 王健,張久權(quán). 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2007(02)
[7]人腦功能連通性研究進(jìn)展[J]. 邸新,饒恒毅. 生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2007(01)
[8]利用相位同步聚類方法研究大腦功能連通性[J]. 李凌,紀(jì)新雄,堯德中. 中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2006(06)
[9]BOLD-fMRI和DTI:腦功能-結(jié)構(gòu)結(jié)合的研究進(jìn)展[J]. 李子孝,戴建平,李少武. 國外醫(yī)學(xué)(臨床放射學(xué)分冊). 2006(05)
[10]腦電分析在認(rèn)知研究中的進(jìn)展[J]. 李穎潔,樊飛燕,陳興時. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2006(03)
本文編號:3458976
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