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大鼠力竭运动时皮层-基底神经节通路振荡电活动特征研究
被引量:
2
1
作者
黄浩洁
史冀龙
+2 位作者
侯莉娟
刘晓莉
乔德才
《中国体育科技》
CSSCI
北大核心
2024年第12期81-92,共12页
目的:探究大鼠力竭运动时皮层-基底神经节通路振荡电活动变化特征及其振荡电活动与运动能力的相关性。方法:采用在体多通道神经电信号记录技术,记录安静,第1、3和7天大鼠力竭运动时大鼠皮层(M1)和基底神经节(Str、GPe、SNr和STN)的局部...
目的:探究大鼠力竭运动时皮层-基底神经节通路振荡电活动变化特征及其振荡电活动与运动能力的相关性。方法:采用在体多通道神经电信号记录技术,记录安静,第1、3和7天大鼠力竭运动时大鼠皮层(M1)和基底神经节(Str、GPe、SNr和STN)的局部场电位(local field potentials,LFPs);采用功率谱密度(power spectral density,PSD)探究力竭运动时各核团不同频段振荡电活动的功率谱特征;利用同步似然分析(synchronization likelihood,SL)探究皮层-基底神经节网络的功能连接变化;采用Pearson相关分析探究β频段(12~30 Hz)PSD值和SL系数与大鼠力竭运动时长的相关性。结果:大鼠运动力竭即刻与安静时相比,1)振幅分析发现,LFPs平均振幅值均显著升高(P<0.01);2)功率谱密度分析发现,皮层和基底神经节各核团在β频段的PSD值均不同程度显著升高(P<0.05);3)同步似然分析发现,间接通路的路径Str-GPe、GPe-STN、GPe-SNr、STN-SNr和超直接通路M1-STN的β频段的平均SL系数均明显增高(P<0.05),且升高幅值都是GPe-STN最大、M1-STN最小,而直接通路(Str-SNr)在各频段中无显著差异(P>0.05),经24 h休息可恢复到静息状态水平(P>0.05);4)Pearson相关分析发现,除Str外,其他核团的β频段的PSD值与大鼠力竭运动时长呈负相关;间接通路路径GPe-STN(R=-0.67,P<0.01)和STN-SNr(R=-0.56,P<0.01)与大鼠力竭运动时长呈负相关,而超直接通路M1-STN和直接通路Str-SNr不相关(P>0.05)。结论:力竭运动时皮层-基底神经节通路的β振荡增强,超直接和间接通路功能性连接显著增强,这一现象可能与运动能力的抑制相关,表明短期的β振荡增强并不一定是病理性的,而可能是神经系统对力竭运动的一种适应性反应。
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关键词
力竭运动
皮层-基底神经节
振荡电活动
局部场电位
同步似然分析
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职称材料
高特质焦虑个体情绪注意偏向的脑网络研究
2
作者
季淑梅
荀兴苗
+3 位作者
步鑫鑫
刘庆
黎捷
许全盛
《高技术通讯》
CAS
2021年第4期350-358,共9页
利用复杂网络分析方法对脑网络的拓扑结构和属性进行分析,探讨高特质焦虑个体情绪注意偏向的脑功能机制。选取高特质性焦虑(HTA)和低特质性焦虑(LTA)各15名被试,进行3种情绪面孔表情(高兴、中性和愤怒)的搜索任务,同步记录64导脑电(EEG...
利用复杂网络分析方法对脑网络的拓扑结构和属性进行分析,探讨高特质焦虑个体情绪注意偏向的脑功能机制。选取高特质性焦虑(HTA)和低特质性焦虑(LTA)各15名被试,进行3种情绪面孔表情(高兴、中性和愤怒)的搜索任务,同步记录64导脑电(EEG)。对EEG数据进行同步似然分析,计算网络的整体属性参数(全局效率、聚类系数和特征路径长度)及节点属性参数(节点度)。组内统计分析显示,HTA和LTA两组被试均表现为,愤怒面孔搜索任务下额叶与颞叶节点度、聚类系数及全局效率明显大于其高兴面孔和中性面孔的值,而特征路径长度小于高兴面孔和中性面孔的值。组间统计结果表明,3种面孔搜索任务下HTA组额叶与颞叶节点度值均明显大于LTA组的值,尤其是愤怒面孔搜索任务下二组的差异更加明显(P<0.001);愤怒面孔搜索任务下,HTA组被试的节点属性参数及整体属性参数均与LTA组有显著差异,而高兴面孔和中性面孔搜索任务下,HTA组被试仅节点属性参数与LTA组有显著差异,整体属性参数无显著差异。以上结果表明,HTA个体对情绪信息(尤其是负性情绪信息)更加敏感,其神经机制可能与额、颞叶活动及脑网络信息传输能力异常增强有关。本研究从脑网络水平探讨了HTA个体情绪认知的脑功能特点,可为焦虑症、抑郁症等精神障碍的认知功能神经机制研究提供新视角。
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关键词
特质焦虑
情绪识别
注意偏向
脑网络
同步似然分析
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职称材料
基于多层脑功能网络特征的动作意图识别
被引量:
2
3
作者
常文文
聂文超
+4 位作者
袁月婷
闫光辉
杨志飞
张冰涛
张学军
《电子科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期14-22,共9页
基于脑电信号完成对步态特征的解码分析并就动作意图做出可靠识别和预测,是基于脑机接口的人机混合康复训练系统和智能助行机器人中的核心问题。为实现对站立、坐下以及静止状态这些最基本步态过程的分类识别,提出了基于多层脑功能网络...
基于脑电信号完成对步态特征的解码分析并就动作意图做出可靠识别和预测,是基于脑机接口的人机混合康复训练系统和智能助行机器人中的核心问题。为实现对站立、坐下以及静止状态这些最基本步态过程的分类识别,提出了基于多层脑功能网络分析的特征表示方法,结合对各类脑功能网络特征的统计分析,确定对不同动作敏感的网络特征量,并结合支持向量机、线性判别分析、逻辑回归以及朴素贝叶斯算法完成对不同动作过程的分类识别。实验结果表明,所提出的方法可较好地实现对上述动作意图的识别,针对13名被试者对站立、坐下和静止状态的识别准确率均高于71%,最高达到77%。对多层动态脑功能网络的分析结果表明,下肢运动过程的发生会弱化脑区间的相互依赖关系,导致网络拓扑连接结构变得逐渐稀疏。研究结果对理解下肢运动过程中大脑认知过程变化,开展基于脑机接口的下肢康复策略研究和康复系统开发具有一定的参考价值。
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关键词
分类
脑电信号
脑功能网络
运动意图
同步似然分析
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职称材料
大学生焦虑人群情绪冲突反应的脑功能网络研究
被引量:
4
4
作者
季淑梅
苏新乐
+2 位作者
荀兴苗
步鑫鑫
许全盛
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期145-151,共7页
利用基于图论的复杂网络分析方法,对脑网络的拓扑结构和属性进行分析,探讨大学生焦虑人群情绪冲突反应的脑功能网络特点。选取焦虑组和正常对照组各16名志愿者,进行情绪词-面孔stroop冲突任务,同步记录64导脑电(EEG)数据。分别对beta(14...
利用基于图论的复杂网络分析方法,对脑网络的拓扑结构和属性进行分析,探讨大学生焦虑人群情绪冲突反应的脑功能网络特点。选取焦虑组和正常对照组各16名志愿者,进行情绪词-面孔stroop冲突任务,同步记录64导脑电(EEG)数据。分别对beta(14~30 Hz)和高gamma(50~80 Hz)节律的EEG数据进行同步似然分析,选择合适阈值构建脑网络拓扑结构,并计算网络的节点度和聚类系数。结果显示,在beta和高gamma节律中,焦虑组额叶、颞叶及顶叶等脑区存在异常连接,额叶和顶叶的节点度均小于正常组的数值(P<0.05),而颞叶的节点度均高于正常组的数值(P<0.05)(如在beta节律,焦虑组额叶FP1、顶叶CP1和颞叶T7电极处的节点度分别是5.21±0.62、6.25±0.53、7.91±0.71,而正常组的节点度分别为10.42±1.53、7.94±0.55、3.55±0.36),表明焦虑人群额顶叶功能减弱而颞叶功能异常增强;焦虑组脑网络的聚类系数低于正常组的值(P<0.05)(焦虑组beta和高gamma节律的聚类系数分别是0.5238±0.0392、0.5864±0.0558,而正常组分别为0.6032±0.0711、0.6647±0.0601),表明焦虑人群的脑网络内部集团化程度、网络的信息传输能力下降。通过研究,为探索焦虑症、抑郁症等心理、精神类疾病的神经机制提供新的视角。
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关键词
焦虑
脑网络
同步似然分析
stroop冲突
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职称材料
基于脑电溯源的顿悟状态脑功能网络研究
被引量:
2
5
作者
季淑梅
刘庆
+2 位作者
许艳楠
许全盛
黎捷
《高技术通讯》
EI
CAS
北大核心
2018年第8期677-684,共8页
利用脑电(EEG)溯源方法,将头皮记录的EEG信号重建大脑皮层源信号的分布模式,以大脑皮层源信号构建顿悟状态脑网络并计算网络的属性参数,探讨顿悟的神经机制。选取14名被试进行中文远距离联想任务(CRAT),同步记录64导EEG,分别对beta(14~...
利用脑电(EEG)溯源方法,将头皮记录的EEG信号重建大脑皮层源信号的分布模式,以大脑皮层源信号构建顿悟状态脑网络并计算网络的属性参数,探讨顿悟的神经机制。选取14名被试进行中文远距离联想任务(CRAT),同步记录64导EEG,分别对beta(14~30Hz)和高gamma(50~80Hz)节律的EEG溯源数据进行同步似然分析,选择合适阈值构建脑网络并计算网络的节点度和聚类系数。结果显示,顿悟状态beta节律和gamma节律的脑网络的节点度、聚类系数均高于非顿悟状态,且其gamma节律的脑网络属性参数高于beta节律,提示顿悟的神经机制与beta节律、尤其与高gamma节律的脑功能连接增强及脑信息传输能力提高有关。相较于头皮EEG信号,大脑皮层源信号更准确地体现皮层区域间连接特性,本研究为揭示认知的神经机制提供了新视角。
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关键词
脑网络
顿悟
脑电(EEG)溯源
同步似然分析
中文远距离联想任务(CRAT)
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职称材料
题名
大鼠力竭运动时皮层-基底神经节通路振荡电活动特征研究
被引量:
2
1
作者
黄浩洁
史冀龙
侯莉娟
刘晓莉
乔德才
机构
厦门大学
北京师范大学
出处
《中国体育科技》
CSSCI
北大核心
2024年第12期81-92,共12页
基金
教育部人文社会科学青年基金项目(23YJC890018)
福建省社会科学基金一般项目(FJ2021B132)
国家自然科学基金一般项目(31971095)。
文摘
目的:探究大鼠力竭运动时皮层-基底神经节通路振荡电活动变化特征及其振荡电活动与运动能力的相关性。方法:采用在体多通道神经电信号记录技术,记录安静,第1、3和7天大鼠力竭运动时大鼠皮层(M1)和基底神经节(Str、GPe、SNr和STN)的局部场电位(local field potentials,LFPs);采用功率谱密度(power spectral density,PSD)探究力竭运动时各核团不同频段振荡电活动的功率谱特征;利用同步似然分析(synchronization likelihood,SL)探究皮层-基底神经节网络的功能连接变化;采用Pearson相关分析探究β频段(12~30 Hz)PSD值和SL系数与大鼠力竭运动时长的相关性。结果:大鼠运动力竭即刻与安静时相比,1)振幅分析发现,LFPs平均振幅值均显著升高(P<0.01);2)功率谱密度分析发现,皮层和基底神经节各核团在β频段的PSD值均不同程度显著升高(P<0.05);3)同步似然分析发现,间接通路的路径Str-GPe、GPe-STN、GPe-SNr、STN-SNr和超直接通路M1-STN的β频段的平均SL系数均明显增高(P<0.05),且升高幅值都是GPe-STN最大、M1-STN最小,而直接通路(Str-SNr)在各频段中无显著差异(P>0.05),经24 h休息可恢复到静息状态水平(P>0.05);4)Pearson相关分析发现,除Str外,其他核团的β频段的PSD值与大鼠力竭运动时长呈负相关;间接通路路径GPe-STN(R=-0.67,P<0.01)和STN-SNr(R=-0.56,P<0.01)与大鼠力竭运动时长呈负相关,而超直接通路M1-STN和直接通路Str-SNr不相关(P>0.05)。结论:力竭运动时皮层-基底神经节通路的β振荡增强,超直接和间接通路功能性连接显著增强,这一现象可能与运动能力的抑制相关,表明短期的β振荡增强并不一定是病理性的,而可能是神经系统对力竭运动的一种适应性反应。
关键词
力竭运动
皮层-基底神经节
振荡电活动
局部场电位
同步似然分析
Keywords
exhaustive exercise
cortical-basal ganglia
oscillatory activity
local field poten-tial
synchronization likelihood analysis
分类号
G804.7 [文化科学—运动人体科学]
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职称材料
题名
高特质焦虑个体情绪注意偏向的脑网络研究
2
作者
季淑梅
荀兴苗
步鑫鑫
刘庆
黎捷
许全盛
机构
燕山大学康养产业技术研究院
燕山大学生物医学工程研究所
出处
《高技术通讯》
CAS
2021年第4期350-358,共9页
基金
国家自然科学基金(61573305)
河北省自然科学基金(F2019203569)资助项目。
文摘
利用复杂网络分析方法对脑网络的拓扑结构和属性进行分析,探讨高特质焦虑个体情绪注意偏向的脑功能机制。选取高特质性焦虑(HTA)和低特质性焦虑(LTA)各15名被试,进行3种情绪面孔表情(高兴、中性和愤怒)的搜索任务,同步记录64导脑电(EEG)。对EEG数据进行同步似然分析,计算网络的整体属性参数(全局效率、聚类系数和特征路径长度)及节点属性参数(节点度)。组内统计分析显示,HTA和LTA两组被试均表现为,愤怒面孔搜索任务下额叶与颞叶节点度、聚类系数及全局效率明显大于其高兴面孔和中性面孔的值,而特征路径长度小于高兴面孔和中性面孔的值。组间统计结果表明,3种面孔搜索任务下HTA组额叶与颞叶节点度值均明显大于LTA组的值,尤其是愤怒面孔搜索任务下二组的差异更加明显(P<0.001);愤怒面孔搜索任务下,HTA组被试的节点属性参数及整体属性参数均与LTA组有显著差异,而高兴面孔和中性面孔搜索任务下,HTA组被试仅节点属性参数与LTA组有显著差异,整体属性参数无显著差异。以上结果表明,HTA个体对情绪信息(尤其是负性情绪信息)更加敏感,其神经机制可能与额、颞叶活动及脑网络信息传输能力异常增强有关。本研究从脑网络水平探讨了HTA个体情绪认知的脑功能特点,可为焦虑症、抑郁症等精神障碍的认知功能神经机制研究提供新视角。
关键词
特质焦虑
情绪识别
注意偏向
脑网络
同步似然分析
Keywords
trait anxiety
emotion recognition
attention bias
brain network
synchronous likelihood analysis
分类号
R749.72 [医药卫生—神经病学与精神病学]
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职称材料
题名
基于多层脑功能网络特征的动作意图识别
被引量:
2
3
作者
常文文
聂文超
袁月婷
闫光辉
杨志飞
张冰涛
张学军
机构
兰州交通大学电子与信息工程学院
出处
《电子科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期14-22,共9页
基金
国家自然科学基金(62062049,61962034)
甘肃省科技计划(21ZD8RA008)
甘肃教育厅产业支撑计划(2022CYZC-38)。
文摘
基于脑电信号完成对步态特征的解码分析并就动作意图做出可靠识别和预测,是基于脑机接口的人机混合康复训练系统和智能助行机器人中的核心问题。为实现对站立、坐下以及静止状态这些最基本步态过程的分类识别,提出了基于多层脑功能网络分析的特征表示方法,结合对各类脑功能网络特征的统计分析,确定对不同动作敏感的网络特征量,并结合支持向量机、线性判别分析、逻辑回归以及朴素贝叶斯算法完成对不同动作过程的分类识别。实验结果表明,所提出的方法可较好地实现对上述动作意图的识别,针对13名被试者对站立、坐下和静止状态的识别准确率均高于71%,最高达到77%。对多层动态脑功能网络的分析结果表明,下肢运动过程的发生会弱化脑区间的相互依赖关系,导致网络拓扑连接结构变得逐渐稀疏。研究结果对理解下肢运动过程中大脑认知过程变化,开展基于脑机接口的下肢康复策略研究和康复系统开发具有一定的参考价值。
关键词
分类
脑电信号
脑功能网络
运动意图
同步似然分析
Keywords
classification
electroencephalography(EEG)
functional brain network
motion intention
sychronization likehood
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
R496 [医药卫生—康复医学]
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职称材料
题名
大学生焦虑人群情绪冲突反应的脑功能网络研究
被引量:
4
4
作者
季淑梅
苏新乐
荀兴苗
步鑫鑫
许全盛
机构
燕山大学电气工程学院生物医学工程研究所
出处
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期145-151,共7页
基金
国家自然科学基金(61573305)。
文摘
利用基于图论的复杂网络分析方法,对脑网络的拓扑结构和属性进行分析,探讨大学生焦虑人群情绪冲突反应的脑功能网络特点。选取焦虑组和正常对照组各16名志愿者,进行情绪词-面孔stroop冲突任务,同步记录64导脑电(EEG)数据。分别对beta(14~30 Hz)和高gamma(50~80 Hz)节律的EEG数据进行同步似然分析,选择合适阈值构建脑网络拓扑结构,并计算网络的节点度和聚类系数。结果显示,在beta和高gamma节律中,焦虑组额叶、颞叶及顶叶等脑区存在异常连接,额叶和顶叶的节点度均小于正常组的数值(P<0.05),而颞叶的节点度均高于正常组的数值(P<0.05)(如在beta节律,焦虑组额叶FP1、顶叶CP1和颞叶T7电极处的节点度分别是5.21±0.62、6.25±0.53、7.91±0.71,而正常组的节点度分别为10.42±1.53、7.94±0.55、3.55±0.36),表明焦虑人群额顶叶功能减弱而颞叶功能异常增强;焦虑组脑网络的聚类系数低于正常组的值(P<0.05)(焦虑组beta和高gamma节律的聚类系数分别是0.5238±0.0392、0.5864±0.0558,而正常组分别为0.6032±0.0711、0.6647±0.0601),表明焦虑人群的脑网络内部集团化程度、网络的信息传输能力下降。通过研究,为探索焦虑症、抑郁症等心理、精神类疾病的神经机制提供新的视角。
关键词
焦虑
脑网络
同步似然分析
stroop冲突
Keywords
anxiety
the brain network
synchronous likelihood analysis
Stroop conflict
分类号
R318 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
基于脑电溯源的顿悟状态脑功能网络研究
被引量:
2
5
作者
季淑梅
刘庆
许艳楠
许全盛
黎捷
机构
燕山大学电气工程学院生物医学工程研究所
河北省测试计量技术及仪器重点实验室
出处
《高技术通讯》
EI
CAS
北大核心
2018年第8期677-684,共8页
基金
国家自然科学基金(61573305,61503327)
秦皇岛市科学技术研究与发展计划(201401A215)资助项目
文摘
利用脑电(EEG)溯源方法,将头皮记录的EEG信号重建大脑皮层源信号的分布模式,以大脑皮层源信号构建顿悟状态脑网络并计算网络的属性参数,探讨顿悟的神经机制。选取14名被试进行中文远距离联想任务(CRAT),同步记录64导EEG,分别对beta(14~30Hz)和高gamma(50~80Hz)节律的EEG溯源数据进行同步似然分析,选择合适阈值构建脑网络并计算网络的节点度和聚类系数。结果显示,顿悟状态beta节律和gamma节律的脑网络的节点度、聚类系数均高于非顿悟状态,且其gamma节律的脑网络属性参数高于beta节律,提示顿悟的神经机制与beta节律、尤其与高gamma节律的脑功能连接增强及脑信息传输能力提高有关。相较于头皮EEG信号,大脑皮层源信号更准确地体现皮层区域间连接特性,本研究为揭示认知的神经机制提供了新视角。
关键词
脑网络
顿悟
脑电(EEG)溯源
同步似然分析
中文远距离联想任务(CRAT)
Keywords
brain network
insight
electroencephalography (EEG) source analysis
synchronization likelihood
Chinese remote association task (CRAT)
分类号
R338 [医药卫生—人体生理学]
TN911.6 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大鼠力竭运动时皮层-基底神经节通路振荡电活动特征研究
黄浩洁
史冀龙
侯莉娟
刘晓莉
乔德才
《中国体育科技》
CSSCI
北大核心
2024
2
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职称材料
2
高特质焦虑个体情绪注意偏向的脑网络研究
季淑梅
荀兴苗
步鑫鑫
刘庆
黎捷
许全盛
《高技术通讯》
CAS
2021
0
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职称材料
3
基于多层脑功能网络特征的动作意图识别
常文文
聂文超
袁月婷
闫光辉
杨志飞
张冰涛
张学军
《电子科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
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职称材料
4
大学生焦虑人群情绪冲突反应的脑功能网络研究
季淑梅
苏新乐
荀兴苗
步鑫鑫
许全盛
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020
4
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职称材料
5
基于脑电溯源的顿悟状态脑功能网络研究
季淑梅
刘庆
许艳楠
许全盛
黎捷
《高技术通讯》
EI
CAS
北大核心
2018
2
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