基于WVD分析的多通道LFPs的θ和γ相位同步振蕩對工作記憶事件的編碼
發(fā)布時間:2021-07-18 08:59
研究目的:本論文的研究基于Wigner-Ville Distribution (WVD)方法,對大鼠在工作記憶過程中前額葉皮層多通道局部場電位(Local Field Potentials, LFPs)進行相位同步分析,研究LFPs在與工作記憶有關(guān)的0及1γ頻段的相位同步模式及其對工作記憶事件的編碼。并細(xì)化研究了在γ頻段中帶寬為2Hz的各個分量的相位同步模式及其對工作記憶事件的編碼,為研究工作記憶的神經(jīng)編碼機制提供神經(jīng)計算支持。研究方法:1.實驗數(shù)據(jù):本論文所用的實驗數(shù)據(jù)由天津醫(yī)科大學(xué)神經(jīng)工程實驗室提供。在SD大鼠前額葉皮層植入16通道微電極陣列。應(yīng)用在體多通道數(shù)據(jù)記錄技術(shù),獲取4只大鼠在Y迷宮工作記憶過程中前額葉皮層50次訓(xùn)練中的16通道數(shù)據(jù)。選取足以表征工作記憶全過程的7s數(shù)據(jù)作為研究對象。2.數(shù)據(jù)預(yù)處理:對記錄到的16通道原始數(shù)據(jù)進行低通濾波(0.3~500Hz),得到的低通信號為16通道LFPs。分別擬合各個通道的LFP獲得其擬合曲線,從原始的LFP中減去擬合趨勢項,得到零均值的16通道LFPs。3.進行LFPs的FFT分析,獲得大鼠在工作記憶過程中LFPs的能量集中的頻段(4...
【文章來源】:天津醫(yī)科大學(xué)天津市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
大鼠的工作記憶行為實驗的Y迷宮,紅外打斷點即為參考點矗,A為工作記憶事件起始點,B和C為食槽所在處
圖2.3一個通道記錄的原始信號,經(jīng)過低通濾波(0.3一sooHz)為LFPs,經(jīng)過高通濾波(500一7.skHz)的數(shù)據(jù),經(jīng)過闌值檢測和峰電位分類后,得到若干個單神經(jīng)元發(fā)放的動作電位序列2.2多通道LFPs的預(yù)處理原始16通道LFPs數(shù)據(jù),如圖2.4所示。在大鼠前額葉皮層上用電極采集的LFPs信號在50一100林v,被多種噪聲所污染(如工頻干擾、眼電和肌電偽跡等),特別是功率較大的50Hz工頻干擾成分,嚴(yán)重影響到LFPs信號的提取及分析;同時由于電極固定不好表現(xiàn)出來的信號采集期間基線間斷或持續(xù)的不規(guī)則漂移,造成基線漂移的現(xiàn)象。所以,對于原始16通道LFPS數(shù)據(jù),首先需要進行預(yù)處理,即去除50Hz工頻干擾和抑制基線漂移(零均值處理)。工頻干擾記錄到的能量大多集中在50Hz左右以及它的二次和三次諧波。去除多通道LFPS信號中的工頻干擾的主要方法有:普通陷波器、自適應(yīng)濾波器、小波變換、獨立成分分析[36洲、主分量分析[38〕等。頻帶分布與有用信號的頻率
濾波范圍是0.3一50OHz,得到的低通信號為16通道LFPs。從原始信號獲取LFPs的過程如圖2.3所示。 CribDeteCtorS圖2.1大鼠的工作記憶行為實驗的Y迷宮,紅外打斷點即為參考點矗,A為工作記憶事件起始點,B和C為食槽所在處
【參考文獻】:
期刊論文
[1]利用小波包分解提取思維腦電40Hz陣發(fā)性信號[J]. 朱家富,何為. 現(xiàn)代科學(xué)儀器. 2008(06)
[2]基于小波包技術(shù)的EEG信號特征波提取分析[J]. 張海軍,王浩川,趙雨斌. 計算機工程與應(yīng)用. 2008(23)
[3]Hilbert變換處理實窄帶信號的問題研究[J]. 謝小娟,楊凌云. 科技情報開發(fā)與經(jīng)濟. 2007(28)
[4]工作記憶與復(fù)雜認(rèn)知活動的關(guān)系[J]. 李寶芬,宋耀武. 河北大學(xué)成人教育學(xué)院學(xué)報. 2005(01)
[5]數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難與工作記憶關(guān)系研究的現(xiàn)狀與前瞻[J]. 王恩國,劉昌. 心理科學(xué)進展. 2005(01)
[6]工作記憶研究的現(xiàn)狀[J]. 宋永健,張朕. 寧波大學(xué)學(xué)報(教育科學(xué)版). 2004(05)
[7]腦電同步性分析在癲癇機制研究中的應(yīng)用[J]. 張偉,田心. 國際生物醫(yī)學(xué)工程雜志. 2007 (02)
本文編號:3289262
【文章來源】:天津醫(yī)科大學(xué)天津市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
大鼠的工作記憶行為實驗的Y迷宮,紅外打斷點即為參考點矗,A為工作記憶事件起始點,B和C為食槽所在處
圖2.3一個通道記錄的原始信號,經(jīng)過低通濾波(0.3一sooHz)為LFPs,經(jīng)過高通濾波(500一7.skHz)的數(shù)據(jù),經(jīng)過闌值檢測和峰電位分類后,得到若干個單神經(jīng)元發(fā)放的動作電位序列2.2多通道LFPs的預(yù)處理原始16通道LFPs數(shù)據(jù),如圖2.4所示。在大鼠前額葉皮層上用電極采集的LFPs信號在50一100林v,被多種噪聲所污染(如工頻干擾、眼電和肌電偽跡等),特別是功率較大的50Hz工頻干擾成分,嚴(yán)重影響到LFPs信號的提取及分析;同時由于電極固定不好表現(xiàn)出來的信號采集期間基線間斷或持續(xù)的不規(guī)則漂移,造成基線漂移的現(xiàn)象。所以,對于原始16通道LFPS數(shù)據(jù),首先需要進行預(yù)處理,即去除50Hz工頻干擾和抑制基線漂移(零均值處理)。工頻干擾記錄到的能量大多集中在50Hz左右以及它的二次和三次諧波。去除多通道LFPS信號中的工頻干擾的主要方法有:普通陷波器、自適應(yīng)濾波器、小波變換、獨立成分分析[36洲、主分量分析[38〕等。頻帶分布與有用信號的頻率
濾波范圍是0.3一50OHz,得到的低通信號為16通道LFPs。從原始信號獲取LFPs的過程如圖2.3所示。 CribDeteCtorS圖2.1大鼠的工作記憶行為實驗的Y迷宮,紅外打斷點即為參考點矗,A為工作記憶事件起始點,B和C為食槽所在處
【參考文獻】:
期刊論文
[1]利用小波包分解提取思維腦電40Hz陣發(fā)性信號[J]. 朱家富,何為. 現(xiàn)代科學(xué)儀器. 2008(06)
[2]基于小波包技術(shù)的EEG信號特征波提取分析[J]. 張海軍,王浩川,趙雨斌. 計算機工程與應(yīng)用. 2008(23)
[3]Hilbert變換處理實窄帶信號的問題研究[J]. 謝小娟,楊凌云. 科技情報開發(fā)與經(jīng)濟. 2007(28)
[4]工作記憶與復(fù)雜認(rèn)知活動的關(guān)系[J]. 李寶芬,宋耀武. 河北大學(xué)成人教育學(xué)院學(xué)報. 2005(01)
[5]數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難與工作記憶關(guān)系研究的現(xiàn)狀與前瞻[J]. 王恩國,劉昌. 心理科學(xué)進展. 2005(01)
[6]工作記憶研究的現(xiàn)狀[J]. 宋永健,張朕. 寧波大學(xué)學(xué)報(教育科學(xué)版). 2004(05)
[7]腦電同步性分析在癲癇機制研究中的應(yīng)用[J]. 張偉,田心. 國際生物醫(yī)學(xué)工程雜志. 2007 (02)
本文編號:3289262
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