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基于J&R模型的神经集群模型综述 被引量：2
1
作者 张瑞 潘敏 +1 位作者 李斯卉 李强 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期12-18,共7页
神经集群模型是一类宏观的神经计算模型,通过描述神经元总体的平均特性来反映某类神经元的整体放电行为。此类模型参数简洁并具有明确的生理学含义,能够很好地用来模拟宏观脑电信号,广泛应用于大脑生理病理机制研究中。文中针对J&R... 神经集群模型是一类宏观的神经计算模型,通过描述神经元总体的平均特性来反映某类神经元的整体放电行为。此类模型参数简洁并具有明确的生理学含义,能够很好地用来模拟宏观脑电信号,广泛应用于大脑生理病理机制研究中。文中针对J&R神经集群模型及其改进模型(包括David模型、Wendling模型和Ursino模型),分别从建模思想、模型结构和仿真结果等方面进行了系统阐述与比较研究。 展开更多
关键词 神经集群 J&R模型 David模型 Wendling模型 Ursino模型
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基于皮质神经集群模型的NREM期睡眠节律仿真研究
2
作者 张瑞 王文华 +1 位作者 李强 潘敏 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期546-553,共8页
睡眠是人生命中一种重要的生理现象。根据脑电波的不同特征,可以将睡眠分为觉醒期、非快速眼动睡眠期(NREM)和快速眼动睡眠期(REM),其中,NREM期占据整个睡眠过程的主要时长。K-复合波(KCs)和睡眠慢波(SOs)为NREM期的典型节律,其对睡眠... 睡眠是人生命中一种重要的生理现象。根据脑电波的不同特征,可以将睡眠分为觉醒期、非快速眼动睡眠期(NREM)和快速眼动睡眠期(REM),其中,NREM期占据整个睡眠过程的主要时长。K-复合波(KCs)和睡眠慢波(SOs)为NREM期的典型节律,其对睡眠具有一定的调节保护作用。该文从计算模型的角度出发,对K-复合波(KCs)和睡眠慢波(SOs)产生的神经生理机制进行解释。首先,考虑皮层兴奋性神经集群与抑制性神经集群之间的相互作用,并融入M型钾电流的相关机制,建立一种改进的皮质神经集群模型;其次,采用鞍结分岔和Hopf分岔理论对模型关键参数进行分析;最后,通过数值实验实现对K复合波和睡眠慢波的仿真模拟。 展开更多
关键词 皮质神经集群模型 K-复合波(KCs) 睡眠慢波(SOs) 分岔分析
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基于信鸽视顶盖神经集群响应的目标类别解码
3
作者 师黎 胡汉顶 王松伟 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第31期35-41,共7页
通过提取信鸽视顶盖(the optic tectum,OT)的中间层神经元集群高频峰电位(spike)响应信号,利用小波和信息论的方法提取并筛选不同时间尺度上的响应特征,构建集群响应的特征向量,从而实现对目标类别的解码。首先,根据感受野特征筛选有效... 通过提取信鸽视顶盖(the optic tectum,OT)的中间层神经元集群高频峰电位(spike)响应信号,利用小波和信息论的方法提取并筛选不同时间尺度上的响应特征,构建集群响应的特征向量,从而实现对目标类别的解码。首先,根据感受野特征筛选有效响应通道;然后通过特定目标对信鸽进行刺激实验,采用微电极阵列记录多通道的spike发放序列;其次设定时间窗口(bin)长度,采用小波和信息论的方法提取并筛选响应特征;最后利用朴素贝叶斯分类算法实现目标类别解码。结果表明,一方面所提取的响应特征能够实现对目标类别的解码和识别;另一方面,通过对bin取1 ms的响应信号所提取特征进行统计分析,发现提取的包含目标类型信息高的小波系数大都属于较大分解层次上的系数,表明鸽子OT区可能利用这些尺度上的时间模式对目标的信息进行了编码,这为研究OT中间神经元的时间响应结构奠定了基础。 展开更多
关键词 视顶盖 神经元集群 小波 信息论 特征矩阵 解码
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神经元集群电信号探测用微电极阵列 被引量：3
4
作者 潘海仙 吕晓迎 +3 位作者 王志功 王余峰 陆慧琴 沈洪妹 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期468-472,共5页
介绍了一种用于神经元集群电信号探测的2×2微电极阵列芯片.该芯片集成了4个直径为20μm、中心间距为100μm的圆形微电极.4个电极点周围都布满地线作为参考电极,4个电极点与参考电极的间距分别为5,10,15和20μm.芯片版图设计及验证... 介绍了一种用于神经元集群电信号探测的2×2微电极阵列芯片.该芯片集成了4个直径为20μm、中心间距为100μm的圆形微电极.4个电极点周围都布满地线作为参考电极,4个电极点与参考电极的间距分别为5,10,15和20μm.芯片版图设计及验证采用华大九天系统设计软件Zeni完成,并通过无锡CSMC公司的0.6μm DMDP CMOS标准工艺实现,芯片面积为0.28mm×0.40mm.对芯片进行了在晶圆电学测试,采用频率为10Hz～1MHz,幅度为50mV的正弦信号作为输入信号,分别测试4个电极点的阻抗特性.测试结果表明,在10kHz处4个电极点的等效阻抗模值在0.7～2.1MΩ之间,达到了细胞外电信号测量的要求.在芯片表面进行了L-929细胞和胎鼠海马神经元培养实验,结果表明芯片经过表面生物相容性修饰后可用于细胞外电信号测量. 展开更多
关键词 CMOS 微电极阵列 神经元集群 细胞外测量
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基于多元线性逆滤波器的视顶盖神经元集群亮度信息解码研究 被引量：3
5
作者 师黎 李俊俊 +1 位作者 王松伟 王治忠 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第28期37-42,共6页
通过解码鸽子视顶盖(the optic tectum,OT)神经元集群亮度信息的方法,研究了OT区神经元集群编码亮度信息的神经机制。首先设计了具有瞬态闪变特性的亮度视觉刺激模式,采用微电极阵列记录了多通道的锋电位(spike)发放序列;然后提取了神... 通过解码鸽子视顶盖(the optic tectum,OT)神经元集群亮度信息的方法,研究了OT区神经元集群编码亮度信息的神经机制。首先设计了具有瞬态闪变特性的亮度视觉刺激模式,采用微电极阵列记录了多通道的锋电位(spike)发放序列;然后提取了神经元集群的spike发放率特征,构造多元线性逆滤波器解码视觉刺激亮度;最后采用互相关和信息论的方法对解码结果进行了分析。结果表明:采用的多元线性逆滤波器有效解码了OT区神经元集群编码的亮度信息。通过对解码参数变化与解码精度的分析可知神经元集群数目13个、bin的宽度5 ms、刺激后15 ms、刺激后持续时间35 ms具有最高的解码精度。通过神经元集群中逆滤波器形态的分析发现,单神经元在亮度信息的编码过程中受周围神经元的动态调制。通过对解码精度与刺激闪变频率关系的分析,发现在刺激闪变频率19 Hz到53 Hz的范围内,重建质量较好,在刺激闪变频率为33.5 Hz时,重建质量达到最优。 展开更多
关键词 视顶盖 神经元集群 线性解码 亮度
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基于神经元集群模型的动态因果模型算法综述 被引量：1
6
作者 李双燕 岳宣雅 +1 位作者 王龙龙 徐桂芝 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期740-749,共10页
大脑是人体最复杂的器官,各个脑区之间的连接构成了复杂的功能性网络系统,脑网络连接特征的变化与脑的生理病理状态密切相关。近年来,脑网络构建与分析算法成为计算神经科学领域的研究热点之一。在众多脑网络分析方法中,动态因果模型(D... 大脑是人体最复杂的器官,各个脑区之间的连接构成了复杂的功能性网络系统,脑网络连接特征的变化与脑的生理病理状态密切相关。近年来,脑网络构建与分析算法成为计算神经科学领域的研究热点之一。在众多脑网络分析方法中,动态因果模型(DCM)由于具有生物物理合理性在探索神经网络的有效连接特性中得到了广泛关注。从基本原理、神经元集群模型和应用等方面对DCM进行综述。首先,介绍DCM的基本原理,并以基于卷积和基于电导的两类神经元集群模型为例,对DCM算法的关键组成——神经生物学模型的建模思想、原理及发展进程进行回顾;然后,综述近年来DCM在认知功能和疾病病理等相关神经信号分析领域的应用,指出DCM有望成为探索脑功能整合机制的方法;最后,结合近几年DCM算法的研究进展及其局限性进行总结和展望。 展开更多
关键词 动态因果模型 神经元集群模型 有效连接 神经信号 脑网络
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疼痛和瘙痒由不同的前额叶神经元集群编码 被引量：1
7
作者 Pan Q Guo SS +2 位作者 Chen M 刘一璇(译) 刘风雨(校) 《中国疼痛医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期684-684,共1页
疼痛和瘙痒是两种驱动不同行为反应的感觉。疼痛引起回避性反应,瘙痒引起搔抓行为。既往关于疼痛和瘙痒的研究,主要集中于外周和脊髓,两者的中枢编码机制有何差异尚不清楚。研究目的:探究疼痛和瘙痒两种不同的感觉,如何在前额叶进行编码... 疼痛和瘙痒是两种驱动不同行为反应的感觉。疼痛引起回避性反应,瘙痒引起搔抓行为。既往关于疼痛和瘙痒的研究,主要集中于外周和脊髓,两者的中枢编码机制有何差异尚不清楚。研究目的:探究疼痛和瘙痒两种不同的感觉,如何在前额叶进行编码?两者的编码机制有何异同?主要结果:(1)辣椒素(capsaicin,CAP)引起小鼠的疼痛反应,表现为舔足和缩足等反应。氯喹(chloroquine,CQ)是一种致痒剂,引起小鼠的搔抓行为。超微型显微镜钙成像技术显示,CAP和CQ均引起前边缘皮质(prelimbic cortex,PL)神经元的反应。但是,疼痛和瘙痒由各自独立的PL神经元集群(neural ensembles)编码。对两种刺激均有反应的神经元比例很低。 展开更多
关键词 搔抓 疼痛反应 神经元集群 前额叶 钙成像 辣椒素 瘙痒 CAP
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关于注意和记忆的神经动力学机制 被引量：8
8
作者 王如彬 张志康 余婧 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期816-824,共9页
利用随机的相变动力学理论研究了一个具有不同相位的神经振子群模型,并考察神经振子群对刺激信息的处理及神经编码的动态演化．通过对动力学模型的数值分析,在二维相空间上描述了神经元集群内不同振子簇发放动作电位时,数密度随时间演... 利用随机的相变动力学理论研究了一个具有不同相位的神经振子群模型,并考察神经振子群对刺激信息的处理及神经编码的动态演化．通过对动力学模型的数值分析,在二维相空间上描述了神经元集群内不同振子簇发放动作电位时,数密度随时间演化的图像．数值分析的结果表明该模型能够用来描述注意和记忆的神经动力学机制。并且证明了只有高维的神经动力学模型才能更深刻地描述神经元集群的动力学特性,而以往的编码模型丢失了大量有用的神经信息． 展开更多
关键词 相变 不同相位 耦合 集群神经编码 注意和记忆
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周期轨道:研究神经元动力学特性的一种新语言 被引量：2
9
作者 杨谦 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期121-133,共13页
一种新的非线性动力学分析方法已用于神经元系统的复杂性行为的研究．这种分析的概念的基础是将所观察到的神经元活动抽象成用非稳定周期轨道的分级所描述的动力学图．在哺乳动物脑的三个具有代表性的不同组织层次的数据集中可以精确辨... 一种新的非线性动力学分析方法已用于神经元系统的复杂性行为的研究．这种分析的概念的基础是将所观察到的神经元活动抽象成用非稳定周期轨道的分级所描述的动力学图．在哺乳动物脑的三个具有代表性的不同组织层次的数据集中可以精确辨识出非稳定周期轨道、非稳定周期轨道分析提供了一种解码、预测和控制这些神经元系统的新奇的可供选择的方法． 展开更多
关键词 周期轨道 动力学特性 神经元集群 EGG波 非线性
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动物脑电-行为同步记录及分析系统 被引量：4
10
作者 张韶岷 陈卫东 +6 位作者 孙超 于毅 章怀坚 江君 代建华 张恒义 郑筱祥 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2028-2033,共6页
设计并构建一套动物脑电-行为同步记录及分析系统,系统主要包括动物行为实验装置、脑电信号与行为图像的同步记录子系统、脑电信号分析和处理子系统.当动物在实验装置中进行特定行为时,同步记录子系统同时记录动物的脑电信号和行为图像... 设计并构建一套动物脑电-行为同步记录及分析系统,系统主要包括动物行为实验装置、脑电信号与行为图像的同步记录子系统、脑电信号分析和处理子系统.当动物在实验装置中进行特定行为时,同步记录子系统同时记录动物的脑电信号和行为图像,通过分析和处理子系统,提取脑电信号的特征值,为大脑神经活动和行为之间的相关性研究提供实验平台.记录并分析大鼠在进行前肢的"伸-缩"运动时运动皮层的神经元集群活动.实验结果表明,大鼠的初级运动皮层中神经元分布式活动与前肢的动作模式密切相关,通过解读初级运动皮层的神经元集群电信号,可以获得大鼠前肢的运动信息,准确判断和区分前肢不同的动作模式. 展开更多
关键词 神经元集群活动 运动行为 初级运动皮层 神经编码 脑机接口
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