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神经信息时频编码及其在癫痫发作和抑制机制研究中的应用
  • 项目名称:神经信息时频编码及其在癫痫发作和抑制机制研究中的应用
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:60474074
  • 申请代码:F030205
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2005-01-01-2007-12-31
  • 项目负责人:田心
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:天津医科大学
  • 批准年度:2004
中文摘要:

(一)研究内容(1)在微观(神经元放电水平)层次上,针对癫痫病灶神经元超同步放电(簇放电)的高度非线性和不平稳性,提出神经元放电信息时频编码的思路,实施适用于簇放电的线性小波编码和非线性WVD编码的算法和编程。(2)数值求解神经元Chay模型的几类"簇放电"的典型解,用作仿真癫痫病灶神经元的超同步放电序列,并应用该仿真的簇放电序列对时频编码理论和算法的可行性进行验证。(3)制备和认定慢性颞叶癫痫大鼠模型,大鼠分为三组癫痫组,施加经颅磁刺激后的治疗组和对照组。(4)应用微电极技术采集各组病灶区(海马)的神经元放电,获取其放电峰峰间隔序列。(5)对各组ISI序列分别实施小波和WVD编码,从中获得癫痫超同步放电时频编码的优势模式。(二)意义神经元微观放电的时频编码是信息学时频分析和信息编码理论的发展;癫痫超同步放电时频编码的优势模式将支持神经系统重大疑难疾病-癫痫的发作和抑制机制研究。

结论摘要:

本课题的主要研究目标是以颞叶癫痫大鼠为生物模型,在神经元放电层次上,从神经元放电编码的角度,研究癫痫发作的病灶神经元超同步放电机制,以及重复经颅磁刺激抑制癫痫发作的机制。主要研究内容为(1)针对癫痫病灶神经元放电的高度非线性和不平稳性,提出适用和实施了适用于神经元簇放电的小波时频编码和非线性熵编码算法。(2)数值求解Chay模型,仿真癫痫病灶神经元"簇放电"的典型序列,应用该仿真簇放电序列对时频编码和熵编码理论和算法的可行性进行验证。(3)制备和认定颞叶癫痫大鼠模型。(4)研究对象为大鼠三组癫痫组、施加经颅磁刺激后的治疗组和正常对照组。(4)应用微电极技术检测和记录各组大鼠海马CA3的神经元放电序列,获取其放电峰峰间隔(ISI)序列。(5)对各组ISI序列分别进行小波编码和熵编码,从中获得癫痫超同步放电时频和熵编码的优势模式;探索重复经颅磁刺激抑制超同步放电的编码机制。研究结果从神经元放电层次上支持癫痫发作的超同步放电和应用重复经颅磁刺激抑制其发作的研究;为进一步从神经元集群编码层次研究癫痫发作和抑制的机制研究提供理论和技术支持。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 19
  • 10
  • 0
  • 1
  • 0
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