目的針對腦癱、帕金森病等嚴(yán)重影響患者運動、感覺能力的神經(jīng)性疾病,嘗試建立面向非人靈長類動物的、能同時評價運動功能、感覺功能的行為學(xué)體系,探索通過行為學(xué)數(shù)據(jù)和電生理學(xué)數(shù)據(jù)評價治療神經(jīng)性疾病的藥物療效的可行性。方法設(shè)計了一種面向獼猴的、能同時評價運動和感覺功能的實驗裝置,在獼猴大腦的初級感覺皮質(zhì)（S1）、初級運動皮質(zhì)（M1）和后頂葉皮質(zhì)（PPC）植入微電極陣列,記錄獼猴在完成運動、感覺相關(guān)的行為任務(wù)時的皮質(zhì)內(nèi)神經(jīng)信號,對行為學(xué)數(shù)據(jù)、動作電位信號（spike）和局部場電位信號（LFP）進行統(tǒng)計與解析。結(jié)果建立了全新的能同時評價運動與感覺能力的實驗平臺,實現(xiàn)了對行為學(xué)數(shù)據(jù)與電生理學(xué)數(shù)據(jù)的同步采集與分析。結(jié)果顯示,運動感覺功能正常的獼猴經(jīng)過訓(xùn)練后完成任務(wù)的成功率為94.96%;不同腦區(qū)的神經(jīng)元具有不同的發(fā)放模式,同一神經(jīng)元的spike發(fā)放率在不同的行為階段會發(fā)生變化;單腦區(qū)和腦區(qū)間的LFP在β頻段的相干性會隨運動階段和抓握物體大小的變化發(fā)生顯著改變。結(jié)論任務(wù)成功率和平均運動時間能評價觸覺分辨與運動能力的改變;單神經(jīng)元spike發(fā)放率變化能評價單神經(jīng)元活動強度的變化;LFP信號間的相干性改變能間接... 

【文章來源】：軍事醫(yī)學(xué). 2019,43(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

腦區(qū)定位圖譜（a）與電極位點植入示意圖（b）

軍事醫(yī)學(xué)2019年4月第43卷第4期MilMedSci，Vol43，No4，Apr，2019燈，3個LED燈為并聯(lián)狀態(tài)，同時點亮或熄滅（記為LED2）。當(dāng)獼猴抓握第二層目標(biāo)物體滿足條件后，LED1熄滅，LED2點亮，提示獼猴抓握第三層的目標(biāo)物體，只有當(dāng)獼猴選擇抓握與第二層抓握物體大小一致的物體時，判定本次實驗成功，微控制器控制打開電磁閥，獼猴獲得給水獎勵。獼猴完成每輪實驗的流程圖見圖2b。圖2實驗裝置示意圖（a）與實驗流程圖（b）a.實驗裝置示意圖：TargetAX：A=2，3代表物體所在層；X=1，2，3代表不同大小的目標(biāo)物體，1為中物體，2為大物體，3為小物體；CenterPad為準(zhǔn)備按鈕；第二層目標(biāo)物體由直流電動推桿固定，每輪實驗時隨機推出1個物體；b.實驗流程圖：事件簡稱（黑色）與表1對應(yīng)，紅色標(biāo)簽代表行為階段劃分：靜息階段（BL），反應(yīng)階段1（RA1），伸抓階段1（REA1），抓取階段1（GR1），反應(yīng)階段2（RA2），伸抓階段2（REA2）上述流程中的每一步，都由程序設(shè)定了1個對應(yīng)的事件標(biāo)簽，當(dāng)獼猴完成該步動作后，系統(tǒng)便會將對應(yīng)的事件標(biāo)簽傳輸至神經(jīng)信號采集系統(tǒng)，根據(jù)事件標(biāo)簽我們便可提取出與不同行為狀態(tài)相對應(yīng)的神經(jīng)信號。主要的事件標(biāo)簽見表1。11.2.3神經(jīng)信號的采集與預(yù)處理11.2.3.1神經(jīng)信號采集獼猴電極植入手術(shù)后2周進行信號采集實驗，步驟如下：①將獼猴固定于猴椅上，束縛左上肢，將頭樁固定于猴椅頂端，限制獼猴頭部的自由活動。②打開電極接頭保護蓋，將Headstage接頭與電極接口相連，Headstage的另一端與信號傳輸線相連，信號傳輸線接入前置放大器。③前置?

TH2記為伸抓階段1（REA1），TH2到TR2記為抓取階段1（GR1），TO2到TR1記為反應(yīng)階段2（RA2），TR1到TH2記為抓取階段2（REA2）（圖2b）。計算每個行為階段S1腦區(qū)、M1腦區(qū)和PPC腦區(qū)單腦區(qū)LFP信號β頻段的相干系數(shù)如圖4所示。對每個腦區(qū)的β頻段LFP信號進行雙因素方差分析，分析不同大小的物體和不同的行為階段對單腦區(qū)LFP信號相干性的影響，統(tǒng)計分析結(jié)果見表4。從圖4和表4可見，當(dāng)獼猴在抓握同一大小的目標(biāo)圖3代表性神經(jīng)元的事件相關(guān)光柵圖與動作電位發(fā)放次數(shù)直方圖a.第19通道神經(jīng)元B，是S1腦區(qū)的典型神經(jīng)元；b.第47通道神經(jīng)元A，是M1腦區(qū)的典型神經(jīng)元；c.第122通道神經(jīng)元A，是PPC腦區(qū)的典型神經(jīng)元；光柵圖上紅色、綠色、藍色和紫色的4種顏色標(biāo)記，分別對應(yīng)CH、CR、TH1和TR1四種事件標(biāo)簽；所有的事件以CR事件為標(biāo)準(zhǔn)對齊265

【參考文獻】：
期刊論文
[1]帕金森病中醫(yī)生存質(zhì)量量表的初步評價[J]. 湯湘江,雒曉東.  廣州中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報. 2018(06)
[2]腦癱危險因素調(diào)查[J]. 李敏,苗麗霞.  河北醫(yī)科大學(xué)學(xué)報. 2018(10)
[3]中國十二省市小兒腦性癱瘓流行病學(xué)特征[J]. 李曉捷,邱洪斌,姜志梅,龐偉,郭津,祝麗玲,呂智海,王立蘋,孫奇峰,姚松坡,孫穎,郭嵐敏,李興洲.  中華實用兒科臨床雜志. 2018 (05)
[4]帕金森病流行現(xiàn)狀[J]. 劉疏影,陳彪.  中國現(xiàn)代神經(jīng)疾病雜志. 2016(02)
[5]帕金森病大鼠行為學(xué)評價體系的創(chuàng)建在電生理學(xué)中的應(yīng)用[J]. 曲慶洋,何婷婷,向冬生,李敏,類成東,侯亞兵,馬碩,王敏.  中華老年心腦血管病雜志. 2015(09)
[6]帕金森病患者局部場電位信號多頻耦合特征分析[J]. 王宗寶,黃永志,張新靜,耿馨佚,陳驍,王守巖.  生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2015(04)
[7]腦功能障礙治療儀輔助治療痙攣型腦癱患兒療效分析[J]. 宣虹.  現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生. 2014(24)
[8]腦癱動物模型的制作及微觀表現(xiàn)研究進展[J]. 曹冉,于亞東,田方濤,孫慶祿,李亮.  河北醫(yī)藥. 2013(21)
[9]電刺激丘腦腹外側(cè)核對運動皮質(zhì)2區(qū)放電的影響[J]. 路致遠(yuǎn),丁方香,王曉清,計義正,王敏.  中華老年心腦血管病雜志. 2012(11)
[10]腦癱動物模型的研究現(xiàn)狀[J]. 李江,陳剛.  中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志. 2007(12)

碩士論文
[1]帕金森病模型大鼠腳橋核與皮層—基底節(jié)環(huán)路β振蕩網(wǎng)絡(luò)的研究[D]. 黎敏.南方醫(yī)科大學(xué) 2016
[2]帕金森病丘腦底核場電位信號多特征提取及藥物影響研究[D]. 王亞楠.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2015
[3]植入式腦—機接口[D]. 楊憲強.山東科技大學(xué) 2011



本文編號：3050963