研究目的：神經系統(tǒng)對信息的編碼是由多個神經元組成的功能集群協(xié)同電活動完成的,有效表達神經元集群編碼是神經科學的關鍵科學問題。本論文的研究旨在發(fā)展神經元集群稀疏編碼的理論與算法,通過稀疏空間的變換有效表達前額葉皮層神經元集群對工作記憶事件的編碼。本論文基于神經元發(fā)放的稀疏編碼機制,提出和實現(xiàn)了兩類不同表達方式的神經元集群稀疏編碼：(1)神經元集群頻率稀疏編碼；(2)神經元集群熵稀疏編碼。期望為探索工作記憶的神經元集群編碼機制提供神經編碼計算的支持。 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)科大學神經工程實驗室提供。在SD大鼠前額葉皮層植入16通道微電極陣列。應用在體多通道數(shù)據(jù)記錄技術,獲取3只大鼠在Y迷宮工作記憶過程中前額葉皮層50次訓練中的16通道數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)經高通濾波(>500Hz)、閾值檢測和鋒電位分類得到神經元群體動作電位的50個時空序列。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.神經元集群稀疏編碼 (1)離散“點電位”的連續(xù)化：因為稀疏空間變換適用于連續(xù)信號,而神經元群體中每一個神經元發(fā)放的動作電位序列是離散的“點電位”,因此本論文的關鍵技術...

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1大鼠在Y迷宮中工作記憶任務訓練示意圖

2.1實驗數(shù)據(jù)本論文所用的實驗數(shù)據(jù)由天津醫(yī)科大學神經工程實驗室提供，首先對大鼠進行Y迷宮(如圖2.1所示)工作記憶的任務訓練，當大鼠的行為正確率達到80%以上，為學會工作記憶任務。然后應用在體植入式多通道記錄技術，通過Cerebus一128多通道微電極陣列信號采集系統(tǒng)(如圖2.2....

圖2.2Cerebus-128多通道微電極陣列信號采集系統(tǒng)

圖2.3多電極陣列記錄系統(tǒng)記錄大鼠前額葉皮層神經元群體電活動示例圖。每個電的原始信號經過低通濾波得到局部場電位，高通濾波信號經閡值檢測和鋒電后得到多個單神經元發(fā)放的動作電位序列。2.2神經元集群稀疏編碼本論文研究中，通過神經元集群頻率稀疏編碼和神經元集群嫡稀疏不同角度表達神經元集....

圖2.3多電極陣列記錄系統(tǒng)記錄大鼠前額葉皮層神經元群體電活動示例圖

然后對記錄到的16通道神經電活動數(shù)據(jù)進行低通濾波(0.3一50OHz)得到每個通道記錄到的局部場電位;高通濾波(500一7.skHz)信號經閡值檢測和鋒電位分類，得到神經元群體的動作電位時空序列，如圖2.3所示。紅外線打標參考點‘一---一-~中起點區(qū)圖2.1大鼠在Y迷宮中工作記....

圖2.7特征分量的選取

天津醫(yī)科大學碩士學位論文第2章原理與方法加的分量即為特征分量，如圖2.7所示。這樣選取特征分量的目的，是為了把對神經元集群有貢獻的主要分量都挑選出來，以便在特征分量逆變換之后，能更好地表達神經元集群的時空信啟、。l.1.日l11.1ll!!I!膠111!ll:[ll黝“l(fā)!....

本文編號：3928454