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《大鼠主運動皮層動作電位局部場電位神經解碼碩士論文》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、基于大鼠的植入式腦機接口神經信號處理方法研究生物醫(yī)學工程,2011,碩士【摘要】腦機接口(Brain-ComputerInterface)技術旨在大腦和外部環(huán)境間建立一種新型的不依賴于外周神經的信息傳輸方式。慢性植入式微電極陣列技術的革新把腦機接口技術的發(fā)展推向了一個新的高潮?;陔姌O陣列的神經信號處理技術和神經解碼技術也成了腦機接口技術發(fā)展的核心。本文通過在大鼠初級運動皮層植入微電極陣列采集大鼠的動作電位和局部場電位信號,并分析將這兩種信號應用于神經解碼的可行性和準確性。本文首先描述了兩種神經元動作電位的檢測方法,包
2、括時域能量算、匹配濾波器和改進的匹配濾波器,并將它們與傳統(tǒng)的單獨的閾值方法相比較,結果顯示,基于改進匹配濾波器的神經元動作電位檢測方法具有較高的準確度和穩(wěn)定性。本文還比較了幾種神經元動作電位分類算法,包括模板匹配、聚類和屬性約簡方法,并它們與另外幾種方法進行對比,結果顯示模板匹配方法具有最好的分類結果。然后,本文分析了神經元動作電位發(fā)放頻率和大鼠前肢運動狀態(tài)間的相關性,并根據神經元的不同發(fā)放模式將神經元分為四類,并發(fā)現具有相同發(fā)放模式的神經元大致在空間上較為接近。另外,我們在三只大鼠上比較了幾種神經解碼方法的優(yōu)劣,包括
3、最佳線性估計、卡爾曼濾波器、概...?更多還原【Abstract】TechnologyofBrain-ComputerInterfaceaimstofindandconstructanovelinformationinteractionapproachnotdependingonperipheralnervoussystem.Brain-ComputerInterfacecomestoanewresearchanddevelopingclimaxastherevolutionaryofchronicimplantabl
4、eelectrodesarray,andtheneuralsignalprocessingmethodsandneuraldecodingalgorithmshasbeenanewcenteroftheTechnologyofBrain-ComputerInterface.Researchpresentedinthisthesisprovidenovelneuralsignalprocessingap...?更多還原【關鍵詞】大鼠;主運動皮層;動作電位;局部場電位;神經解碼;【Keywords】Rat;PrimaryM
5、otorCortex;ActionPotential;LocalFieldPotential;NeuralDecoding;摘要4-6Abstract6-7緒論13-301.1研究背景及意義13-141.1.1腦機接口概述131.1.2研究目的13-141.2腦機接口的生理學基礎14-191.2.1神經元15-161.2.2大腦及運動相關的區(qū)域16-191.3腦機接口中的電生理信號采集19-241.3.1Electroencephalography(EEG)20-221.3.2Electrocorticography(
6、ECoG)22-231.3.3LocalFieldPotentials(LFP)231.3.4Single-Units(Neurons)23-241.4腦機接口研究進展24-271.4.1基于EEG信號的腦機接口研究進展24-251.4.2植入式腦機接口研究進展25-271.5本文的研究目標和內容27-291.5.1研究目標27-281.5.2研究內容28-291.6論文結構29-30第2章實驗設計及信號采集30-342.1電極植入手術及行為學實驗30-312.2信號采集及數據預處理31-34第3章大鼠神經元鋒電位信號
7、分析方法及結果34-743.1鋒電位的檢測方法34-473.1.1基于能量算子的鋒電位檢測方法35-413.1.2基于匹配濾波的鋒電位檢測方法41-473.2鋒電位分類47-603.2.1鋒電位分類方法47-493.2.2數據來源49-513.2.3鋒電位分類結果51-593.2.4討論59-603.3鋒電位發(fā)放與行為間的相關性分析60-663.3.1神經元集群與運動間的相關性60-633.3.2神經元發(fā)放模式分析63-663.4基于鋒電位的神經解碼66-743.4.1線性解碼算法66-693.4.2基于概率神經網絡的
8、非線性解碼算法69-703.4.3大鼠前肢壓桿運動神經集群解碼結果分析70-74第4章大鼠的LFP信號分析方法及結果74-834.1LFP信號與運動數據的相關性分析75-804.2基于LFP信號的神經解碼80-83第5章總結與展望83-865.1工作總結83-845.2工作中的創(chuàng)新點845.3研究展望84-86參考文獻