發(fā)布時(shí)間：2020-02-29 00:58

【摘要】：癲癇（epilepsy）是由于大腦的神經(jīng)元放電紊亂而導(dǎo)致的腦部疾病，如何對(duì)癲癇準(zhǔn)確的檢測以及病灶的定位是提高癲癇手術(shù)治療效果的關(guān)鍵。傳統(tǒng)上有很多技術(shù)主要是使用普通腦電圖以及大腦皮層的腦電圖等對(duì)腦電信號(hào)通過濾波后，從而提取出癲癇的發(fā)作相關(guān)特征波形，采用相關(guān)性和因果性的分析，，從而達(dá)到癲癇的檢測以及定位。 本文采用光遺傳技術(shù)建立動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停瑢?shí)現(xiàn)了對(duì)癲癇發(fā)作后大腦的干預(yù)，從而可以研究發(fā)現(xiàn)不同腦區(qū)在癲癇的發(fā)病機(jī)制中的作用，通過研究光刺激對(duì)癲癇的影響以及光刺激前后大腦信號(hào)的變化情況，分析對(duì)比了光刺激對(duì)腦電信號(hào)以及癲癇發(fā)作特征波形的影響。 為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，采用多種算法對(duì)癲癇的檢測以及定位進(jìn)行分析驗(yàn)證，同時(shí)提取和分類出一種由單個(gè)神經(jīng)元發(fā)放出的動(dòng)作電位，即峰電位（Spike）。峰電位是大腦神經(jīng)元向外傳遞信息的唯一信號(hào)，因此，癲癇的特異性信號(hào)也就包含在峰電位的信息中。同時(shí)峰電位也有干擾信號(hào)少、目標(biāo)性更明確等優(yōu)點(diǎn)，能對(duì)癲癇的檢測和病灶定位實(shí)現(xiàn)更精確的研究。采用閾值檢測和模板匹配的方法對(duì)峰電位進(jìn)行檢測，并通過主成分分析和層次聚類分析從而提取分類出癲癇發(fā)作相關(guān)神經(jīng)元發(fā)出的峰電位信號(hào)。提取出的腦電信號(hào)，進(jìn)行一系列的研究，提取出特征波形進(jìn)行后續(xù)的分析。通過提取出高頻振蕩（HFOs）和峰電位等特征信號(hào)進(jìn)行分析對(duì)比，采用數(shù)量特性分析、能量特征分析和信號(hào)流分析等方式對(duì)癲癇發(fā)作不同階段腦電信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步研究。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相比與腦電圖和高頻振蕩等方面的研究，病灶與大腦皮層之間的峰電位信號(hào)在癲癇發(fā)作的不同時(shí)期表現(xiàn)出更明顯的因果相關(guān)性，在一些腦電圖所不能分辨的領(lǐng)域也能得出很好的結(jié)果。而峰電位的研究方法對(duì)于研究光刺激對(duì)癲癇的影響具有重要的意義，結(jié)果表明光刺激有效的降低了癲癇發(fā)作的特征波，從而明顯的抑制了癲癇的發(fā)作。通過研究得出的一系列結(jié)論對(duì)于癲癇的研究和治療手段提供了全面而準(zhǔn)確的理論依據(jù)。
【圖文】：

癲癇發(fā)作時(shí)異常腦電信號(hào)

立體電極陣列實(shí)物圖
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R742.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 林其誰;;光遺傳學(xué)[J];生命科學(xué);2011年10期

本文編號(hào)：2583623