發(fā)布時(shí)間：2024-03-15 03:01

　　研究目的：神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)信息的編碼是由多個(gè)神經(jīng)元組成的功能集群協(xié)同電活動(dòng)完成的,有效表達(dá)神經(jīng)元集群編碼是神經(jīng)科學(xué)的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。本論文的研究旨在發(fā)展神經(jīng)元集群稀疏編碼的理論與算法,通過(guò)稀疏空間的變換有效表達(dá)前額葉皮層神經(jīng)元集群對(duì)工作記憶事件的編碼。本論文基于神經(jīng)元發(fā)放的稀疏編碼機(jī)制,提出和實(shí)現(xiàn)了兩類(lèi)不同表達(dá)方式的神經(jīng)元集群稀疏編碼：(1)神經(jīng)元集群頻率稀疏編碼；(2)神經(jīng)元集群熵稀疏編碼。期望為探索工作記憶的神經(jīng)元集群編碼機(jī)制提供神經(jīng)編碼計(jì)算的支持。 研究方法： 1.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 本論文所用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由天津醫(yī)科大學(xué)神經(jīng)工程實(shí)驗(yàn)室提供。在SD大鼠前額葉皮層植入16通道微電極陣列。應(yīng)用在體多通道數(shù)據(jù)記錄技術(shù),獲取3只大鼠在Y迷宮工作記憶過(guò)程中前額葉皮層50次訓(xùn)練中的16通道數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)經(jīng)高通濾波(>500Hz)、閾值檢測(cè)和鋒電位分類(lèi)得到神經(jīng)元群體動(dòng)作電位的50個(gè)時(shí)空序列。選取足以表征工作記憶全過(guò)程的7s數(shù)據(jù)作為研究對(duì)象。 2.神經(jīng)元集群稀疏編碼 (1)離散“點(diǎn)電位”的連續(xù)化：因?yàn)橄∈杩臻g變換適用于連續(xù)信號(hào),而神經(jīng)元群體中每一個(gè)神經(jīng)元發(fā)放的動(dòng)作電位序列是離散的“點(diǎn)電位”,因此本論文的關(guān)鍵技術(shù)...

【文章頁(yè)數(shù)】：99 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1大鼠在Y迷宮中工作記憶任務(wù)訓(xùn)練示意圖

2.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)本論文所用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由天津醫(yī)科大學(xué)神經(jīng)工程實(shí)驗(yàn)室提供，首先對(duì)大鼠進(jìn)行Y迷宮(如圖2.1所示)工作記憶的任務(wù)訓(xùn)練，當(dāng)大鼠的行為正確率達(dá)到80%以上，為學(xué)會(huì)工作記憶任務(wù)。然后應(yīng)用在體植入式多通道記錄技術(shù)，通過(guò)Cerebus一128多通道微電極陣列信號(hào)采集系統(tǒng)(如圖2.2....

圖2.2Cerebus-128多通道微電極陣列信號(hào)采集系統(tǒng)

圖2.3多電極陣列記錄系統(tǒng)記錄大鼠前額葉皮層神經(jīng)元群體電活動(dòng)示例圖。每個(gè)電的原始信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波得到局部場(chǎng)電位，高通濾波信號(hào)經(jīng)閡值檢測(cè)和鋒電后得到多個(gè)單神經(jīng)元發(fā)放的動(dòng)作電位序列。2.2神經(jīng)元集群稀疏編碼本論文研究中，通過(guò)神經(jīng)元集群頻率稀疏編碼和神經(jīng)元集群嫡稀疏不同角度表達(dá)神經(jīng)元集....

圖2.3多電極陣列記錄系統(tǒng)記錄大鼠前額葉皮層神經(jīng)元群體電活動(dòng)示例圖

然后對(duì)記錄到的16通道神經(jīng)電活動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行低通濾波(0.3一50OHz)得到每個(gè)通道記錄到的局部場(chǎng)電位;高通濾波(500一7.skHz)信號(hào)經(jīng)閡值檢測(cè)和鋒電位分類(lèi)，得到神經(jīng)元群體的動(dòng)作電位時(shí)空序列，如圖2.3所示。紅外線(xiàn)打標(biāo)參考點(diǎn)‘一---一-~中起點(diǎn)區(qū)圖2.1大鼠在Y迷宮中工作記....

圖2.7特征分量的選取

天津醫(yī)科大學(xué)碩士學(xué)位論文第2章原理與方法加的分量即為特征分量，如圖2.7所示。這樣選取特征分量的目的，是為了把對(duì)神經(jīng)元集群有貢獻(xiàn)的主要分量都挑選出來(lái)，以便在特征分量逆變換之后，能更好地表達(dá)神經(jīng)元集群的時(shí)空信啟、。l.1.日l(shuí)11.1ll!!I!膠111!ll:[ll黝“l(fā)!....

本文編號(hào)：3928454