基于大鼠的ssvep网络机制研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE（电子科技大学图标）论文题目基于大鼠的SSVEP网络机制研究专业学位类别工程硕士学号201122090419作者姓名田春阳指导教师徐鹏副教授分类号密级注1UDC学位论文基于大鼠的SSVEP网络机制研究（题名和副题名）田春阳（作者姓名）指导教师徐鹏副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称生物医学工程提交论文日期2014.04论

2、文答辩日期2014.05学位授予单位和日期电子科技大学2014年6月27日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。STUDYOFSSVEPNEURALNETWORKMECHANISMBASEDONRATSAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:BiomedicalEngineeringAuthor:ChunyangTianAdvisor:PengXuSchool:SchoolofLifeScienceandTechnology独创性

3、声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印

4、、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要稳态视觉诱发电位（Steadystatevisualevokedpotential，SSVEP）具有较高信噪比和稳定的频谱特征等优点，目前得到了广泛地应用。虽然已有的研究揭示SSVEP的产生涉及到多个脑区，但是其神经机制目前来说还不是很清楚，制约了相关领域的研究。在本文的研究中，采用了多通道，且兼有高时间、高空间分辨率的颅内记录方式，以此来记录麻醉状态下的大鼠脑电数据(electroencephalograph，EEG)，从网络的层面上研究SSVEP的

5、神经机制。本论文的主要工作如下：1.采用基于图论的脑网络分析方法，针对不同的刺激频率，我们研究了SSVEP的振幅与网络拓扑属性之间的关系。对于单只大鼠，具体分析了随时间动态变化的SSVEP的振幅与其对应的网络拓扑属性之间的关系，而在组间，具体分析了其空闲的基线网络属性与SSVEP响应的网络属性之间的关系，以及与SSVEP响应强度的关系。我们的结果首次揭示了SSVEP的产生与节点分布于全脑的网络重组有着密切的关系。在SSVEP的产生中，控制态的网络重组扮演着重要的角色，它可以为SSVEP的产生提供一个重要的预测指标。并且在与其他状态下的网络对比中发现，能够诱发出较强SSV

6、EP的8Hz刺激下的网络拓扑结构连接更加紧密，并且枕叶与额叶之间的长程连接明显增多，所以我们推测，枕叶和额叶之间的信息交互在SSVEP的生成中扮演着重要角色。2.首次利用基于神经参数集总模型耦合构成的双柱模型，对在SSVEP响应中的额叶和枕叶间的信息交互进行了研究，揭示了不同频率刺激下SSVEP响应的机制，并且利用偏有向相干分析方法（Partialdirectedcoherence,PDC），对真实的EEG数据作有向网络分析，对双柱模型的结果进行验证。在本文的研究中，我们采用粒子群方法（ParticleSwarmOptimization，PSO）对不同刺激状态下的模型参

7、数进行估计，采用与真实脑电数据误差最小的输出参数，然后基于该参数来对相应SSVEP的机制进行解释。结果显示，对于不同的频率刺激，在枕叶和额叶内部的连接没有显著变化，并且额叶向枕叶的信息反馈也没有明显的变化，最主要的变化来自于枕叶向额叶的信息传递，也就是说，在有SSVEP响应的8Hz刺激条件下，显示出枕叶较强地向额叶信息的传递。这一发现揭示枕叶向额叶的信息传递强度对SSVEP的产生有较大的影响，而且这与利用PDC构建有向网络得到的结果是一致的。关键词：稳态视觉诱发电位，脑网络，双柱模型，偏有向相干分析，粒子群IABSTRACTABSTRAC