人大腦運動皮層的可塑性研究
發(fā)布時間:2021-10-26 06:01
大腦可塑性的研究是腦科學的一個重要組成部分,分為結構可塑性和功能可塑性。運動皮層是支配人體運動的高級中樞。研究顯示腦卒中等疾病或腦外傷使大腦皮層受損后,會出現(xiàn)不同程度的運動障礙;颊呖祻瓦^程中大腦皮層對運動的激活區(qū)會發(fā)生一系列的改變。將大腦運動皮層視為一個動態(tài)連通的網絡,對其特性進行研究不僅可以揭示大腦學習的本質,進而對學習的效果進行客觀的評價;還可以服務于臨床,對涉及運動障礙的疾病預后進行評估,并對康復訓練提供科學的指導意見。本文研究的目的是探索大腦運動皮層的可塑性,并進行運動皮層網絡的連通性研究。論文包括三個組成部分:第一部分是對三種哺乳動物的大腦皮層連接網絡研究,數(shù)據是已有的三種哺乳動物的大腦皮層功能區(qū)連接矩陣;第二部分是基于腦電圖的人大腦運動皮層可塑性研究,實驗對象是健康成年人;第三部分是基于功能磁共振成像的人大腦運動皮層可塑性研究,實驗對象是臨床腦卒中患者。初期的研究工作是在三種哺乳動物大腦皮層功能區(qū)的已有解剖連接關系基礎上對皮層網絡的結構特性和非線性特征進行分析,結果發(fā)現(xiàn)三種哺乳動物大腦皮層的結構特性非常相近,相比于它們同等規(guī)模的隨機網絡,哺乳動物的大腦皮層網絡具有較高的復...
【文章來源】:北京工業(yè)大學北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景、國內外研究現(xiàn)狀
1.1.1 大腦可塑性及其研究意義
1.1.2 大腦可塑性研究方法
1.1.3 與手指運動相關的功能磁共振成像實驗
1.1.4 腦卒中與大腦運動皮層可塑性研究
1.2 課題來源和主要研究內容
1.2.1 課題來源
1.2.2 主要研究內容
1.3 課題總體方案設計
第2章 三種哺乳動物的大腦皮層連接網絡研究
2.1 動物大腦皮層連接數(shù)據來源
2.2 研究方法
2.2.1 圖論和結構連通性
2.2.2 非線性動力學特征參量
2.3 數(shù)據分析與結果
2.3.1 三種哺乳動物的大腦皮層連接圖
2.3.2 網絡的非線性特征值比較
2.4 本章小結
第3章 基于腦電圖的人大腦運動皮層可塑性研究
3.1 腦電圖基礎和研究意義
3.1.1 腦電圖基礎
3.1.2 功能連通性
3.1.3 基于腦電圖的手指運動實驗的可行性分析
3.2 想象運動數(shù)據集
3.2.1 想象運動數(shù)據集介紹
3.2.2 數(shù)據描述
3.2.3 數(shù)據分析和結果
3.2.4 討論
3.3 手指按鍵運動實驗Ⅰ
3.3.1 實驗系統(tǒng)的構成
3.3.2 實驗過程描述
3.3.3 數(shù)據處理與結果
3.3.4 討論
3.4 手指按鍵運動實驗Ⅱ
3.4.1 實驗系統(tǒng)的構成
3.4.2 實驗過程描述
3.4.3 數(shù)據處理與結果
3.4.4 討論
3.5 本章小結
第4章 基于功能磁共振成像的人大腦運動皮層可塑性研究
4.1 功能磁共振成像原理
4.2 腦卒中患者握拳運動實驗的設計
4.2.1 被試入選條件
4.2.2 實驗環(huán)境
4.2.3 任務設計
4.3 數(shù)據處理與結果
4.3.1 使用 SPM 軟件處理 fMRI 數(shù)據過程
4.3.2 使用 SPM 對腦卒中患者 fMRI 數(shù)據的分析結果
4.3.3 使用非線性動力學參數(shù)對腦卒中患者 fMRI 數(shù)據的分析結果
4.4 本章小結
結論和展望
參考文獻
附錄 A 想象運動數(shù)據說明
附錄 B 手指運動測試實驗程序
附錄 C 腦電實驗說明
攻讀博士學位期間所發(fā)表的學術論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]運動皮層區(qū)域病變的功能磁共振成像研究及應用[J]. 于龍華,張志強,盧光明. 醫(yī)學影像學雜志. 2007(11)
[2]腦的可塑性研究:現(xiàn)狀與進展[J]. 王亞鵬,董奇. 北京師范大學學報(社會科學版). 2007(03)
[3]應用功能磁共振成像分析腦卒中患者康復治療前后大腦再塑機制[J]. 李艷,劉世文,張麗君,曹麗華,王雪峰,戴文晉,隋曉亮. 中國組織工程研究與臨床康復. 2007(13)
[4]復雜網絡:結構和動力學[J]. S.Boccaletti,V.Latora,Y.Moreno,M.Chavezf,D.-U.Hwang,方愛麗,趙繼軍. 復雜系統(tǒng)與復雜性科學. 2007(01)
[5]腦電信號的若干處理方法研究與評價[J]. 謝松云,張振中,楊金孝,張坤. 計算機仿真. 2007(02)
[6]fMRI與DTI在神經科學研究中的聯(lián)合應用[J]. 王健,張久權. 現(xiàn)代生物醫(yī)學進展. 2007(02)
[7]人腦功能連通性研究進展[J]. 邸新,饒恒毅. 生物化學與生物物理進展. 2007(01)
[8]利用相位同步聚類方法研究大腦功能連通性[J]. 李凌,紀新雄,堯德中. 中國醫(yī)學物理學雜志. 2006(06)
[9]BOLD-fMRI和DTI:腦功能-結構結合的研究進展[J]. 李子孝,戴建平,李少武. 國外醫(yī)學(臨床放射學分冊). 2006(05)
[10]腦電分析在認知研究中的進展[J]. 李穎潔,樊飛燕,陳興時. 北京生物醫(yī)學工程. 2006(03)
本文編號:3458976
【文章來源】:北京工業(yè)大學北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景、國內外研究現(xiàn)狀
1.1.1 大腦可塑性及其研究意義
1.1.2 大腦可塑性研究方法
1.1.3 與手指運動相關的功能磁共振成像實驗
1.1.4 腦卒中與大腦運動皮層可塑性研究
1.2 課題來源和主要研究內容
1.2.1 課題來源
1.2.2 主要研究內容
1.3 課題總體方案設計
第2章 三種哺乳動物的大腦皮層連接網絡研究
2.1 動物大腦皮層連接數(shù)據來源
2.2 研究方法
2.2.1 圖論和結構連通性
2.2.2 非線性動力學特征參量
2.3 數(shù)據分析與結果
2.3.1 三種哺乳動物的大腦皮層連接圖
2.3.2 網絡的非線性特征值比較
2.4 本章小結
第3章 基于腦電圖的人大腦運動皮層可塑性研究
3.1 腦電圖基礎和研究意義
3.1.1 腦電圖基礎
3.1.2 功能連通性
3.1.3 基于腦電圖的手指運動實驗的可行性分析
3.2 想象運動數(shù)據集
3.2.1 想象運動數(shù)據集介紹
3.2.2 數(shù)據描述
3.2.3 數(shù)據分析和結果
3.2.4 討論
3.3 手指按鍵運動實驗Ⅰ
3.3.1 實驗系統(tǒng)的構成
3.3.2 實驗過程描述
3.3.3 數(shù)據處理與結果
3.3.4 討論
3.4 手指按鍵運動實驗Ⅱ
3.4.1 實驗系統(tǒng)的構成
3.4.2 實驗過程描述
3.4.3 數(shù)據處理與結果
3.4.4 討論
3.5 本章小結
第4章 基于功能磁共振成像的人大腦運動皮層可塑性研究
4.1 功能磁共振成像原理
4.2 腦卒中患者握拳運動實驗的設計
4.2.1 被試入選條件
4.2.2 實驗環(huán)境
4.2.3 任務設計
4.3 數(shù)據處理與結果
4.3.1 使用 SPM 軟件處理 fMRI 數(shù)據過程
4.3.2 使用 SPM 對腦卒中患者 fMRI 數(shù)據的分析結果
4.3.3 使用非線性動力學參數(shù)對腦卒中患者 fMRI 數(shù)據的分析結果
4.4 本章小結
結論和展望
參考文獻
附錄 A 想象運動數(shù)據說明
附錄 B 手指運動測試實驗程序
附錄 C 腦電實驗說明
攻讀博士學位期間所發(fā)表的學術論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]運動皮層區(qū)域病變的功能磁共振成像研究及應用[J]. 于龍華,張志強,盧光明. 醫(yī)學影像學雜志. 2007(11)
[2]腦的可塑性研究:現(xiàn)狀與進展[J]. 王亞鵬,董奇. 北京師范大學學報(社會科學版). 2007(03)
[3]應用功能磁共振成像分析腦卒中患者康復治療前后大腦再塑機制[J]. 李艷,劉世文,張麗君,曹麗華,王雪峰,戴文晉,隋曉亮. 中國組織工程研究與臨床康復. 2007(13)
[4]復雜網絡:結構和動力學[J]. S.Boccaletti,V.Latora,Y.Moreno,M.Chavezf,D.-U.Hwang,方愛麗,趙繼軍. 復雜系統(tǒng)與復雜性科學. 2007(01)
[5]腦電信號的若干處理方法研究與評價[J]. 謝松云,張振中,楊金孝,張坤. 計算機仿真. 2007(02)
[6]fMRI與DTI在神經科學研究中的聯(lián)合應用[J]. 王健,張久權. 現(xiàn)代生物醫(yī)學進展. 2007(02)
[7]人腦功能連通性研究進展[J]. 邸新,饒恒毅. 生物化學與生物物理進展. 2007(01)
[8]利用相位同步聚類方法研究大腦功能連通性[J]. 李凌,紀新雄,堯德中. 中國醫(yī)學物理學雜志. 2006(06)
[9]BOLD-fMRI和DTI:腦功能-結構結合的研究進展[J]. 李子孝,戴建平,李少武. 國外醫(yī)學(臨床放射學分冊). 2006(05)
[10]腦電分析在認知研究中的進展[J]. 李穎潔,樊飛燕,陳興時. 北京生物醫(yī)學工程. 2006(03)
本文編號:3458976
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