神經(jīng)核團的同步分析與有效連接估計.pdf

1、大腦中大量的神經(jīng)元通過突觸連接構(gòu)成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，各個神經(jīng)單元之間的神經(jīng)活動交互整合，建立與任務(wù)活動相關(guān)的功能網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的同步能夠揭示信息的整合和傳遞，有效連接能夠刻畫神經(jīng)元或神經(jīng)系統(tǒng)之間交互作用的因果關(guān)系，估計有效連接是重建大腦功能網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，對神經(jīng)信息傳導(dǎo)機制的研究具有重要作用。因此，本文從針刺實驗數(shù)據(jù)分析和模型分析兩方面出發(fā)，采用格蘭杰因果方法估計有效連接，研究神經(jīng)信號同步對有效連接的調(diào)控作用。
　　首先根據(jù)不同手法和頻

2、率的針刺作用大鼠足三里穴動物實驗數(shù)據(jù)，放電類選出脊髓背根神經(jīng)節(jié)中三類神經(jīng)元的放電信息，分析同步性并估計有效連接。結(jié)果表明，不同手法針刺作用下三類神經(jīng)元放電活動的同步性具有顯著差異;對同一種針刺手法，適當(dāng)?shù)尼槾填l率能夠增強神經(jīng)元之間的同步。有效連接估計結(jié)果與同步性水平密切相關(guān)，同步程度從高到低分別對應(yīng)雙向的有效連接，單向的有效連接以及無顯著有效連接。不同針刺手法和頻率下神經(jīng)元之間形成差異化的有效連接，能夠建立不同形式的有效連接網(wǎng)絡(luò)。

3、>　　然后，利用Hodgkin-Huxley模型建立具有不同結(jié)構(gòu)連接的motif網(wǎng)絡(luò)，進一步分析同步對有效連接的影響。結(jié)果表明，反饋連接能夠促進motif網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生同步，且同步的神經(jīng)元之間形成雙向有效連接。有效連接的建立依賴于網(wǎng)絡(luò)的同步特性，與結(jié)構(gòu)連接并無一一對應(yīng)關(guān)系。在一致同步時，結(jié)構(gòu)連接不同的網(wǎng)絡(luò)能夠建立相同形式的有效連接網(wǎng)絡(luò)。
　　最后，在具有反饋連接的motif中，研究網(wǎng)絡(luò)參數(shù)對有效連接的影響。結(jié)果表明，時滯引發(fā)各神經(jīng)元在同