基于针刺多通道脑电信号模型的同步问题研究

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针灸起源于中国,在中国已经应用了数千年,是很重要的一种临床医疗手段。在近几十年中,针灸在西方的影响也在不断扩大,但是针灸治病的机理还不明确。随着科技的日益发展,脑电信号研究的出现,给针灸学提供了一个新的研究方向。在研究中发现神经网络系统表现出多样的非线性,这使得神经网络系统的研究,有助于对神经性疾病发病机理的理解和掌握,对指导生理性实验研究和神经医学有重大帮助。因此,神经网络系统的多通道脑电信号的研究有重要的理论意义和应用价值。本文通过构建神经元群落模型对针刺产生的脑电信号进行同步问题研究,近年来,有关同步问题的研究已经成为神经科学领域中的热点课题,也是分析和研究各类神经疾病的主要工具。脑电信号的同步现象体现了脑功能各个区域之间信号的整合和绑定。人类的许多高级复杂的活动都需要通过大脑中某些特定功能区域相互协调完成。经过多年的动物性试验可知:神经网络系统中神经振荡器的同步振荡实现了大脑中信息的整合和处理,尤其是高频段的同步振荡对信息的传递和处理起到重要作用。针对同步研究的需要,首先建立神经元群落模型,通过构建模型的方法来模拟产生想要的脑电信号,根据产生的实验数据研究大脑的同步现象。本文先构建基本的神经元群落模型,通过改变外界输入对输出不同的脑电信号进行仿真分析,以及对三种典型脑电波形的仿真,在基本模型的基础上,将模型扩展为多通道耦合的神经元群落模型。通过改变模型的耦合参数来模拟不同耦合强度、不同耦合方向下的脑电信号。其次,介绍单通道和双通道的同步分析方法,并根据多通道耦合神经元群落模型产生的仿真实验数据,分别对双通道产生的脑电信号进行相位同步分析方法的性能分析,以及对多通道产生的脑电信号进行S估计器的性能分析。
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