多脑间神经活动同步性的研究近年来逐渐成为广大学者关注的领域,同步行为形成过程中脑间神经活动同步的神经编码机制与脑网络连接演化进程有待深入阐明。本文选择鸽子为模式动物,设计了以视觉线索诱导三只鸽子产生协同行为的实验范式,同步采集并记录了不同训练阶段的行为数据以及与认知相关的弓状皮质尾外侧区(NCL)的神经信号;确定了协同行为任务相关的特征频带,并结合行为学数据分析结果,分别从功能性和效应性连接分析的角度,对协同训练过程中鸽子脑间神经活动的同步性进行了研究。主要完成的工作概括如下:(1)设计了基于LED灯光刺激和食物为诱导的鸽子协同学习见灯啄键实验范式,开展了相关的行为学训练并同步采集记录了相应的神经信号和行为数据。利用改进的独立成分分析算法和去除共同参考的方式,分别去除了信号中存在的50Hz工频干扰和运动伪迹。(2)确定了与任务相关脑活动的特征频带。采用小波变换、功能网络分析分析方法,发现鸽子NCL脑区编码感知灯光刺激与编码啄键意图的频带分别表征在10~30Hz和20~40Hz。(3)统计分析了三只鸽子协同训练过程中的行为学数据。以鸽子间最大啄键时间差为度量指标,分析了鸽子群体啄键行为同步化形成过程,训练成功的鸽子能够在实验规定的时间内实现啄键行为同步。(4)分析了协同训练过程中不同阶段鸽子脑间神经活动的同步性。首先从功能性连接角度,分析了鸽子在不同阶段不同状态下各通道脑电信号的功能连接特性,发现只有在行为同步阶段,鸽子个体及彼此之间任务态下的脑功能连接才均显著高于基线态;接着进一步结合改进的效应性连接分析算法,分析了不同鸽子个体之间脑电信号的有向连接特性,发现行为同步下鸽子脑间存在着相互影响。上述研究结果表明:伴随鸽子行为同步性的增强,其脑间的神经活动也会产生明显同步。