基于局部場電位的神經(jīng)元感受野調(diào)諧特性研究.pdf

1、初級視覺皮層如何對視覺信息進(jìn)行編碼一直是視覺信息處理機制的重點和難點,感受野調(diào)諧特性是研究視覺信息編碼的基礎(chǔ)。高頻的鋒電位信號和低頻的局部場電位信號是從初級視覺皮層神經(jīng)元獲得的兩類信號,動物視覺處理機制是一個非常復(fù)雜的過程,如何從獲得的這兩類信號中提取出更多的跟視覺刺激有關(guān)的特征是后續(xù)視覺分析的基礎(chǔ),目前關(guān)于這方面的研究大多從鋒電位發(fā)放率的角度出發(fā),但是鋒電位發(fā)放率是一個離散的序列,該序列很容易受到噪聲的干擾,僅僅對鋒電位進(jìn)行研究,在信

2、噪比低的情況下得到的結(jié)果可靠性較低;局部場電位是連續(xù)的信號,它可以劃分為不同的節(jié)律波,不同的節(jié)律波反映著視覺刺激或者生物體本身的狀態(tài)信息,節(jié)律波容納電極噪聲能力較強,很好的彌補了鋒電位在分析過程中的不足性,因此,在低信噪比的情況下,從局部場電位的角度出發(fā),找到與視覺刺激相關(guān)的特征變得尤為重要。
　　 本文以LE(long evens)大鼠為研究對象,用Microprobe微電極同時記錄大鼠初級視覺皮層鋒電位信號和局部場電位信號,

3、設(shè)計正弦光柵視覺刺激正交試驗,以光柵空間頻率、時間頻率、朝向為實驗因素,研究局部場電位對于初級視覺皮層神經(jīng)元感受野調(diào)諧特性,具體內(nèi)容如下:
　　 (1)針對研究目的和研究對象,用正弦光柵在神經(jīng)元感受野進(jìn)行視覺刺激,設(shè)計三因素正交試驗,用微電極同時記錄大鼠初級視覺皮層鋒電位信號和局部場電位信號。
　　 (2)用頻域相干性結(jié)合Pwelch功率譜估計,分析局部場電位信號刺激前后的差異,確定gamma頻帶為視覺刺激的特征頻帶。<

4、br>　　 (3)采用小波變換,選取合適的小波基,提取局部場電位特征頻帶,分析特征頻帶不同視覺刺激下的能量分布,進(jìn)一步證實了特征頻帶的能量分布編碼有刺激的信息。
　　 (4)對比研究鋒電位發(fā)放率和局部場電位特征頻帶能量在不同視覺刺激參數(shù)下的調(diào)諧特征,驗證了局部場電位在研究神經(jīng)元感受野調(diào)諧特性方面可以和鋒電位發(fā)放率達(dá)到類似的效果。
　　 (5)針對神經(jīng)信號易受干擾的問題,對比研究了鋒電位和局部場電位朝向調(diào)諧特性和空間頻率