大腦是一個(gè)大規(guī)模連接的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。不同尺度的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)特征,造成了大腦在結(jié)構(gòu)上和功能上的復(fù)雜性。本文介紹了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀和一些重要的概念,同時(shí)介紹了當(dāng)前幾種重要的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ汀１疚慕榻B了大腦結(jié)構(gòu)和功能上的復(fù)雜性,從皮層厚度度量和彌散張量成像兩方面介紹當(dāng)前對(duì)腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的研究,并通過(guò)腦電信號(hào)和腦功能磁共振信號(hào)進(jìn)行了腦功能網(wǎng)絡(luò)的研究。本文基于統(tǒng)計(jì)動(dòng)力學(xué)理論,應(yīng)用擴(kuò)散熵方法分析腦電信號(hào)的動(dòng)力學(xué)標(biāo)度行為和概率分布函數(shù),研究系統(tǒng)的演化過(guò)程及標(biāo)度不變性,并驗(yàn)證了其概率分布函數(shù)滿足尖峰胖尾的Levy分布。并且基于相位同步性理論,利用手指運(yùn)動(dòng)任務(wù)的ECoG信號(hào)建立了腦運(yùn)動(dòng)皮層功能網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)對(duì)靜息狀態(tài)和任務(wù)狀態(tài)下的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的分析,發(fā)現(xiàn)任務(wù)狀態(tài)下的聚類系數(shù)更大,連通性更強(qiáng)。這些結(jié)果意味著大腦在認(rèn)知任務(wù)狀態(tài)下表現(xiàn)出了更顯著的活動(dòng)性。本文基于互信息理論,采用時(shí)間窗移動(dòng)的方法,利用靜息狀態(tài)和刺激狀態(tài)下的fMRI圖像數(shù)據(jù)研究?jī)煞N狀態(tài)下的腦功能網(wǎng)絡(luò),并對(duì)腦功能區(qū)域作相關(guān)性分析。結(jié)果表明腦功能網(wǎng)絡(luò)在兩種狀態(tài)下都具有小世界的特征。并且基于格蘭杰因果性理論,利用圖像識(shí)別任務(wù)的fMRI數(shù)據(jù)建立了... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

腦的結(jié)構(gòu)

研究背景般認(rèn)為：腦是進(jìn)行思維、產(chǎn)生情感和欲念以及進(jìn)行學(xué)習(xí)和記憶的機(jī)體要對(duì)這個(gè)神秘的機(jī)體進(jìn)行研究，其成果之一便是大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。大腦統(tǒng)是一個(gè)由大量的非常簡(jiǎn)單的信息處理單元（稱為神經(jīng)元）通過(guò)全系的高度復(fù)雜的動(dòng)態(tài)的非線性系統(tǒng)。雖然每一個(gè)神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)和功能都但從整個(gè)網(wǎng)絡(luò)看來(lái)，該系統(tǒng)的行為卻是非常復(fù)雜和豐富多彩的。在神生的動(dòng)力學(xué)過(guò)程有兩類：一類稱之為快過(guò)程；另一類稱之為慢過(guò)程。，即是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算過(guò)程，它是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的活躍狀態(tài)的模式變換過(guò)絡(luò)只有通過(guò)學(xué)習(xí)才能逐步具有模式變換的能力，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)過(guò)程。

圖 1.3 神經(jīng)元之間發(fā)生連接的示意圖腦中的神經(jīng)元通過(guò)突觸互相連接，形成了復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能行為。大腦可以粗分為左腦與右腦。左腦主要完成抽象思維，右形象思維。大腦還可以進(jìn)一步細(xì)分為 52 個(gè)區(qū)（Brodmann，1909），成各自特定的功能，如視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)及味覺(jué)等。在每個(gè)功包含有許多神經(jīng)元群，每個(gè)神經(jīng)元群完成相應(yīng)功能區(qū)的特定功能。在統(tǒng)中，約有 300 萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元群，每個(gè)神經(jīng)元群由 30-1000 個(gè)神經(jīng)元組元之間通過(guò)突觸連接，形成高度復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。受外界刺激而產(chǎn)生和抑制過(guò)程使得各神經(jīng)元之間、神經(jīng)系統(tǒng)各部分之間的神經(jīng)活動(dòng)能夠互相協(xié)調(diào)地進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)各種智能行為（何大韌等，2009）。腦成像技術(shù)簡(jiǎn)介期通過(guò)解剖和研究腦局部損傷患者來(lái)獲取腦的結(jié)構(gòu)和功能知識(shí)，但這

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]腦網(wǎng)絡(luò):從腦結(jié)構(gòu)到腦功能[J]. 蔣田仔,劉勇,李永輝.  生命科學(xué). 2009(02)
[2]腦皮質(zhì)電圖的臨床應(yīng)用[J]. 周昌貴.  現(xiàn)代電生理學(xué)雜志. 2003(03)
[3]一個(gè)科學(xué)新領(lǐng)域——開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)及其方法論[J]. 錢學(xué)森,于景元,戴汝為.  自然雜志. 1990(01)

博士論文
[1]復(fù)雜系統(tǒng)的若干動(dòng)力學(xué)問(wèn)題研究[D]. 蔡世民.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3128122