針刺神經(jīng)電信息建模與同步分析.pdf

1、針灸是我國少有的領(lǐng)先學(xué)科之一,針灸的手法量化與作用機理是目前主要研究方向。對穴位上施加的針灸手法作為對人體的外部刺激,必然引起相關(guān)神經(jīng)元放電模式的改變,從而影響神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)信息的產(chǎn)生和傳遞。不同的針刺手法,引起神經(jīng)元及神經(jīng)系統(tǒng)不同的放電模式,所導(dǎo)致的機體生理效應(yīng)也不同。因此,本文試圖通過對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的外部同步特性的理論分析和在低級中樞系統(tǒng)上提取的神經(jīng)電信號特征分析,揭示和解釋針刺特定穴位產(chǎn)生效用的機理。
　　 針刺作為一種典型的外部

2、刺激,根據(jù)提取的提插、捻轉(zhuǎn)針刺手法力學(xué)量化信號,本文提出將刺激信號等效為類正弦或余弦信號,通過動物實驗發(fā)現(xiàn)不同頻率手法在神經(jīng)系統(tǒng)中的共振現(xiàn)象;并依據(jù)針刺足三里在脊髓背角處引起的放電模式與外部余弦刺激下自耦合FHN神經(jīng)元放電模式的類似性,構(gòu)建外部刺激下鏈?zhǔn)今詈螰HN神經(jīng)元的網(wǎng)絡(luò)模型。
　　 本文首次提出采用相關(guān)諧波以及互調(diào)失真思想研究FHN神經(jīng)元的外部同步性。首先運用探測算法計算頻率響應(yīng)函數(shù)得到了FHN神經(jīng)元倍頻處的諧波強度,通過

3、理論計算得到的各倍頻處的諧波強度,預(yù)測了系統(tǒng)在輸入頻率倍頻處的功率譜響應(yīng)。然后通過與傅立葉系數(shù)譜比較,得出倍頻處的諧波強度均遠遠小于輸入周期信號頻率處的強度的結(jié)論,奠定了研究神經(jīng)元外部同步性的理論基礎(chǔ)。
　　 本文根據(jù)外部同步性程度劃分了FHN神經(jīng)元參數(shù)區(qū)間,分析了不同模型參數(shù)在背景噪聲下對神經(jīng)元產(chǎn)生隨機共振的影響,并首次得到了FHN神經(jīng)元的Canard參數(shù)區(qū)間對神經(jīng)元外部同步性發(fā)生機制的影響。
　　 本文基于鳴鳥大腦中

4、的部分解剖結(jié)構(gòu)以及針刺傳導(dǎo)的神經(jīng)結(jié)構(gòu),提出外部刺激下鏈?zhǔn)紽HN神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu);首先分析在背景噪聲下細胞異變以及突觸異變兩種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特性,得到了外部周期刺激信號的振幅、頻率,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各神經(jīng)元間的耦合強度以及網(wǎng)絡(luò)中神經(jīng)元的個數(shù)與系統(tǒng)外部同步性關(guān)系;然后提出鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)的特征頻率的概念,分析了網(wǎng)絡(luò)的頻率選擇性及其隨機共振的發(fā)生機制。根據(jù)上述機理,本文首次提出采用滿意模糊控制理論,實現(xiàn)了耦合FHN神經(jīng)元完全同步。
　　 本文首次采用神經(jīng)