鴿子目標(biāo)導(dǎo)向行為中的神經(jīng)信息流分析.pdf

1、動(dòng)物目標(biāo)導(dǎo)向行為的神經(jīng)信息編碼機(jī)制是神經(jīng)科學(xué)研究的熱點(diǎn)，而鴿子具有較強(qiáng)的空間導(dǎo)航能力，是目標(biāo)導(dǎo)向行為研究理想的動(dòng)物模型。已有研究表明，鴿子NCL腦區(qū)在目標(biāo)導(dǎo)向行為中發(fā)揮重要作用，但其神經(jīng)編碼機(jī)制尚待闡明。因此，本文以鴿子為研究對(duì)象，從神經(jīng)信息流分析角度，研究鴿子NCL腦區(qū)局部場(chǎng)電位信號(hào)的時(shí)空信息編碼模式。
　　本文設(shè)計(jì)了鴿子目標(biāo)導(dǎo)向行為實(shí)驗(yàn)范式，檢測(cè)了三種典型目標(biāo)導(dǎo)向行為（左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、直行）發(fā)生時(shí)NCL腦區(qū)的神經(jīng)信號(hào);首先去除了環(huán)

2、境與行為干擾噪聲，繼而確定了目標(biāo)導(dǎo)向行為相關(guān)的特征頻段;在此基礎(chǔ)上，選擇出相關(guān)性高且包含主要信息的通道以構(gòu)建局部因果網(wǎng)絡(luò);最后利用定向傳遞函數(shù)的信息流方法分析局部網(wǎng)絡(luò)的信息流，并對(duì)三種典型行為下局部因果網(wǎng)絡(luò)的信息流方向和強(qiáng)度差異進(jìn)行比較。主要完成的研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)設(shè)計(jì)了基于燈光指示和食物誘導(dǎo)的鴿子Y迷宮目標(biāo)導(dǎo)向行為實(shí)驗(yàn)范式，開(kāi)展了行為學(xué)實(shí)驗(yàn)同步記錄了神經(jīng)信號(hào)。考慮到信息流分析對(duì)信號(hào)質(zhì)量的要求，分別用獨(dú)立成分分析和公共平均

3、參考濾波的方法，去除了局部場(chǎng)電位信號(hào)中存在的50Hz工頻干擾和鴿子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的共同參考。
　　(2)確定了目標(biāo)導(dǎo)向行為相關(guān)的特征頻段并完成了對(duì)有效通道的選擇。對(duì)三種典型行為的局部場(chǎng)電位信號(hào)進(jìn)行了疊加時(shí)頻分析，確定了行為相關(guān)的γ特征頻段并通過(guò)零相位數(shù)字濾波器完成了頻段提取。針對(duì)神經(jīng)信號(hào)在各通道間存在的多重共線(xiàn)性問(wèn)題，結(jié)合皮爾遜相關(guān)和偏最小二乘回歸，確定了在特征頻段，真實(shí)相關(guān)且信息權(quán)重占比大的通道。
　　(3)基于定向傳遞函數(shù)的信