從系統(tǒng)學(xué)的角度來看,腦電逆問題是已知系統(tǒng)輸出,求相應(yīng)的系統(tǒng)輸入。逆問題的研究無論是在臨床腦科診斷還是在認(rèn)知科學(xué)中都有重要的地位。我們通過狀態(tài)空間的方法,把系統(tǒng)輸出,也就是腦電信號作為測量值,把系統(tǒng)輸入,也就是腦電源的信息作為待估計(jì)的系統(tǒng)狀態(tài)量,然后求解這個(gè)狀態(tài)空間問題。本文的主要工作是在介紹腦電逆問題的研究現(xiàn)狀和傳統(tǒng)算法的基礎(chǔ)上,提出了新的解決方法。用分布源模型求解腦電逆問題的難點(diǎn)在于解的非唯一性,這是由于未知量的個(gè)數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有效方程的個(gè)數(shù)所引起的。傳統(tǒng)算法只是通過施加數(shù)學(xué)或者物理上的約束來獲得最優(yōu)解,忽略了腦電的電生理本質(zhì)。我們通過狀態(tài)空間的方法,把反應(yīng)腦電電生理活動(dòng)的方程添加到狀態(tài)方程中去,再通過構(gòu)建正問題獲得系統(tǒng)的測量方程,最后用卡爾曼濾波的方法對靜態(tài)腦電逆問題求解。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法無論是在定位精度、定位點(diǎn)的能量集聚度還是在抗噪聲干擾的能力上都有很大優(yōu)越性。通過分析Jansen’s Neural Mass Model的動(dòng)力學(xué)特性,我們把其放入腦電源模型中,用于求解腦電動(dòng)態(tài)逆問題。我們把大量錐狀神經(jīng)細(xì)胞組成的神經(jīng)簇作為一個(gè)Jansen’s Neural Mass Model,用這... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

神經(jīng)元細(xì)胞的結(jié)構(gòu)

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文腦電問題基本理論電勢(EPSP)，相對應(yīng)的，由細(xì)胞膜超極化引起的突觸后電勢成為抑制性突觸后電勢(IPsP)，其產(chǎn)生的機(jī)理如圖2.3所示。突觸后電位的幅度大約為幾毫伏，持續(xù)時(shí)間為10一20二。EPSP和IPSP具有相反的相位，也就是說它們的疊加會造成電位幅值的抵消。大量的突觸后電勢綜合疊加，當(dāng)總的幅值大于神經(jīng)元興奮的閡值以后，引起神經(jīng)元的興奮，從而產(chǎn)生動(dòng)作電位，這為興奮在神經(jīng)元之間的傳遞提供了橋梁。細(xì)胞膜興奮性突觸后電位圖2.3興奮性突觸后電位和抑制性突觸后電位神經(jīng)活動(dòng)的電信號是大量神經(jīng)元細(xì)胞的電生理活動(dòng)的整體綜合表現(xiàn)，而這些電信號能被位于頭皮表面的電極探測到則需要如下兩方面的條件[2’]:1.大量的神經(jīng)元細(xì)胞同時(shí)放電單一的神經(jīng)元細(xì)胞的突觸后電勢遠(yuǎn)不足以導(dǎo)致動(dòng)作電位的發(fā)生，只有大量的神經(jīng)元細(xì)胞的突觸后電位同時(shí)疊加時(shí)，才有可能導(dǎo)致其電位幅值的大幅增加，進(jìn)而激發(fā)動(dòng)作電位

腦電圖是大腦神經(jīng)細(xì)胞電活動(dòng)的外在表現(xiàn)形式之一。1924年，德國物理學(xué)家HansBerger首次對人腦的電活動(dòng)進(jìn)行了測量，盡管目前所使用EEG采集系統(tǒng)得益于先進(jìn)的電子設(shè)備和軟件，但是主要的思想還是Berger所提出來的。EEG設(shè)備所測量的是不同電極之間的電勢差，這些測量傳感器有的位于頭皮，這在臨床使用上最為廣泛，也有的傳感器是直接置于感興趣的大腦皮層上。目前的EEG采集系統(tǒng)在臨床上大多為幾十個(gè)電極，而在科研工作中256甚至512通道的EEG設(shè)備也在廣泛使用。


本文編號：3331344