基于脑电的磁刺激运动皮层和运动相关穴位的脑功能网络分析

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文基于脑电的磁刺激运动皮层和运动相关穴位的脑功能网络分析论文作者：邢阳阳学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：生物医学工程指导教师：耿跃华职称：副教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofBiomedicalEngineeringANALYSISOFBRAINFUNCTIONALNETWORKBASEDONMAGNETICSTIMULATIONMOTORCORTEXANDMOTORRELATEDACUPOINTSbyXingYa

2、ngyangSupervisor:AssociateProfessor.GengYuehuaNovember2016摘要运动功能是人类完成基本生活的保障。随着当今生活压力的增大，患有运动神经损伤疾病的人数不断增加，并且越来越多的证据表明，不同的精神疾病和神经疾病都可以被看成是一种失连接综合症，而且该失连接不但体现在特定脑区之间的连接受损，更表现为全脑拓扑网络结构的破坏，所以从网络的角度探索大脑的奥秘显得尤为重要。近年来经颅磁刺激技术（TMS）的发展和应用，为研究者对于大脑的探索提供了有力的非侵入性技术。经颅磁刺激技术和脑功能网络分析手段的联合应用为人类对大脑的探索开辟了新的领域和思路。本

3、文利用磁刺激技术对人体大脑运动皮层和运动相关穴位进行了刺激，提取脑电信号，并基于图论的复杂网络理论对所采集的脑电信号数据进行了脑功能网络的构建和分析，主要工作内容如下：（1）实施了运动阈值的测量实验，测取了不同被试的运动阈值。完成了磁刺激大脑运动皮层及脑电信号提取的实验，其中刺激强度分别为110%和30%运动阈值，刺激频率为1Hz，刺激位置为大脑左半球初级运动区，刺激时长为1min；完成了磁刺激运动相关穴位及脑电信号提取的实验，其中刺激强度为1.76T，刺激频率为1Hz，刺激靶点为光明穴，刺激时长为2min。（2）利用基于图论的复杂网络理论完成了磁刺激大脑运动皮层的脑功能网络的构建工作，

4、分析了不同刺激强度下的脑功能连接情况，并参照复杂网络属性对所构建的不同刺激强度下脑功能网络属性参数进行了计算和统计学分析。（3）通过选取合适阈值对导联间相关性维度进行测量完成了磁刺激运动相关穴位的脑功能网络构建工作，并从全局和局部属性两部分出发，对磁刺激穴位和假穴分别构建的脑功能网络的网络属性进行了参数计算和统计学分析。本文基于磁刺激大脑运动皮层和运动相关穴位的脑功能网络构建和分析，从脑功能网络的角度研究磁刺激技术对于大脑脑区及神经皮层之间交互作用的影响，将对揭示大脑的奥秘起到重要的作用。关键词：磁刺激运动皮层光明穴脑电信号脑功能网络IABSTRACTMotorfunctionisthe

5、guaranteeofthebasiclifeofhumanbeings.Withtheincreaseofthepressureoflife,withthenumberofmotornerveinjurydiseasecontinuestoimprove,moreandmoreevidencethatdifferentmentaldisordersandneurologicaldiseasescanbeseenasalossofconnectionandtheconnectionlosssyndrome,notonlyreflectedintheconnectionbetweenspe

6、cificregionsofthebraindamage,butalsotheperformanceofthewholebrainnetworktopologythedestructionofthestructure.Soitisveryimportanttoexplorethemysteryofthebrainfromthenetworkpointofview.Inrecentyears,thedevelopmentandapplicationoftranscranialmagneticstimulation(TMS)providesapowerfulnon-invasivetechn

7、iquefortheresearcherstoexplorethebrain.Combinedapplicationoftranscranialmagneticstimulationandbrainfunctionalnetworkanalysishasopenedupanewfieldandanewwayfortheexplorationofthehumanbrain.Themagneticstimulationofthehuma