肖振国, 田心[1]2005年在《脑干功能失调产生高幅失律脑电的动态仿真研究》文中研究说明本研究以一类因脑干功能失调引起的癫痫的发病机制为切入点,基于脑干 丘脑 大脑皮层神经信息传导关系的生理平台,在Simulink平台上建立了相应的脑干 丘脑 大脑皮层的非线性动态模型。研究目的是在神经核团的层次上,研究由于脑干功能失调引起高幅失律脑电的机制。研究的重点是调节模型中大脑皮层脑干之间的联系参数增大兴奋性传导参数C1 和减小抑制性传导参数C2 ,来仿真大脑皮层和脑干之间的信息传导障碍。模型的输出是丘脑核团突触后电位变化的总和,它与相应皮层处的脑电相对应。仿真结果是:当C1 增大或C2 减小时,与正常状况相比,模型输出的波幅增大,模型输出的相关维数下降,说明此时脑电的特性为高幅和失律。研究结果从信息学的角度支持了此类癫痫发病的脑干责任结构机制假说。
肖振国[2]2003年在《脑干功能失调产生高幅失律脑电的动态仿真研究》文中研究指明癫痫是常见的神经系统疾病之一，以局部或全脑神经元短暂、反复的同步放电为特征。本论文以婴幼儿时期的难治癫痫—婴儿痉挛症(Infantile Spasms,IS)的发病机制假说—脑干功能失调为研究的切入点，在神经核团水平上研究由于脑干功能失调引起的脑电高幅失律的机制。 本论文应用动态系统建模和仿真的理论和方法，在脑干—丘脑—大脑皮层之间神经信息传导的生理平台基础上，建立了对应Matlab的Simulink非线性动态仿真模型，经过对仿真信号的分析研究，从信息学的角度来研究典型婴幼儿IS和同类癫痫产生机制的脑干责任结构假说。 本论文的研究结果为： (1) 选用脑干—丘脑—大脑皮层之间的机能联系作为生理平台，建立了适合研究目的的脑干-丘脑-大脑皮层生理模型。 (2) 以生理模型为基础，在Simulink平台上建立了脑干—丘脑—大脑皮层神经信息正常传导的动态仿真模型。 (3) 在此模型框图的基础上，根据脑干信息传递功能状态，改变参数值(如突触间联接系数C_1和C_2)的大小，“设置”了大脑皮层—脑干核团神经信息传导障碍，以此研究由于脑干功能失调造成相应皮层区癫痫脑电的机制。 模型的输出是丘脑非特异核团兴奋性突触后电位(EPSP)和抑制性突触后电位(IPSP)的综合，模型输出与相应皮层处的EEG相对应，可以表征脑电的动态特性。本研究中给出了两个量度模型输出的量化指标：模型输出波形的峰峰幅度A和输出信号的相关维数Dc。 从本论文的研究中得出的结论如下： 1．脑干、丘脑以及大脑皮层之间相互联系的生理模型为基础的Simulink脑 中文摘要 干一丘脑一大脑皮层非线性动态模型，可以仿真脑干功能正常和异常状态 下对应的神经电活动。本论文建立的模型可以应用到临床和医学研究由于 脑干功能失调引起的癫痈发作(如IS)。本论文的思路和方法可以推广 应用到其它脑疾患的非线性动态仿真模型的建模和仿真。2.本论文的仿真结果表明，由于当大脑皮层核团对脑干核团的抑制作用减弱 或者兴奋作用增强时，会造成大脑皮层到脑干的神经信息传导通路发生障 碍，从而导致相应皮层区高幅失律脑电的产生。本论文的研究结果支持了 Is以及同类癫痈产生的脑干责任结构假说。
参考文献：
[1]. 脑干功能失调产生高幅失律脑电的动态仿真研究[J]. 肖振国, 田心. 中国生物医学工程学报. 2005
[2]. 脑干功能失调产生高幅失律脑电的动态仿真研究[D]. 肖振国. 天津医科大学. 2003