大鼠脑神经元锋电位诱发采集与分析软件系统研究

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1、单位代码：１０４７２学术学位回专业学位０学号：１２２９００２中图分类号：ＴＰ３９１．９密级：公开多愁硕±学位论文大鼠脑神经元锋电位诱发采集与分析软件系统研究Ｔｈｅｒｃｈｏｆｒａｂｒａｉｎｎｅｕｒｏｎａｌｓｉｋｅｅｖｏｃａｔｉｏｎａｎｄａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｒｅｓｅａｔｐａｎｄａｎａｌｓｉｓｓｏｆｔｗａｒｅｓｙｓｋｍｙ作者姓名；刘哈导师姓名：董兵超学科口类；工科专业名称；生物医学工程培养院系；生物医学工程学院完成时间二０

2、—五年Ｈ月：Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｒａｔｂｒａｉｎ田ｅｕｒｏｎａｌｓｐｉｋｅｅｖｏｃａ村ｏｎａｎｄａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎａｎｄａ田ａｌｙｓｉｓｓｏｆｔｗａｒｅｓｙｓｔｅｍＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄｆｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＬｉｕＨａｎＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ；ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＤｏｎＢｉｎｃｈａｏｇｇＳｃｈｏｏｌｏｆＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＸｉｎｘ

3、ｉａｎＭｅｄｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙ新乡医学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的。研究成果除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名；曰期：年＾月曰＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留

4、并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权新乡医学院可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于＂＂（请在Ｗ下相应方框内打Ｖ）：１．保密□，在年解密后适用本授权书。２．不保當ｅ／、－：＞作者签名；＾｜１期：知＾年＜月＾円导师签名芝＾刖月：如化年居月３円４目录１摘要Ａｂｓｔｒａｃｔ３１５第胃绪ｉｆｅ１１第２章软件系统实现

5、的技术基础第３章软件系统的构建２８第４章软件系统测试４１第５章总结与展望５５参考文献５７综述：基于神经接日技术的生物机器人系统现状与发展６１攻读学位期间发表文章情况６６ｉｔ谢６７个人简历６８新乡医学院硕古学位论文摘要神经接口ＮｅｕｒａｌＩｎｔｅｒ拉ｃｅ，ＮＩ）是连接外界环境与神经系统的通道，外部世界（的信息可Ｗ通过ＮＩ转换成特定模式的电刺激输入神经系统，用于改善、修复神经系统的某些缺陷，也可Ｗ通过ＮＩ将神经系统中的信息提取出

6、来，经过信号处理，翻译成机器可识别的命令来控制外部设备。生物机器人是体内植入了神经接口的动物，通过神经接口可Ｗ将外部控制命令转化为电刺激输入动物神经系统，控制动物的行为，同时也可ｙ？通过神经接口将动物神经系统中的神经元电信号提取出来，经过特征提取Ｗ及模式分类，可观察到动物的生理状恣。目前，应用于生物机器人的神经接口大多数只是单向信息传递。单输入型神经接口无法定量评估刺激对动物的控制作用，单输出型神经接口由于缺乏刺激，－无法控制动物的行为。因此，为了解决神经激励响应模型、

7、刺激参数的定量评价及激励参数的优化等问题，研究小型且具有，实现对生物机器的有效精确控制双向信息传递功能的神经接口技术具有越来越大的研究价值。本文设计并搭建了基于神经接口技术的生物机器人软件系统平台。本文首先对神经接口技术和生物机器人进行了详细的介绍，揭示了神经接口技术研究的重要性和生物机器人研究的紧迫性，并提出了具体的研究内容。然后介绍了实现生物机器人的技术基础，包括了电极制作、动物手术、ＶｉｓｕａｌＳｔｕｄｉｏ２０１０编程技术、Ａｎｄｒｏｉｄ智能手机开发平台Ｗ及神

8、经元电信号处理技术。其次本文提出了基于双向神经接曰的生物机器人系统框架，并详细介绍和实现了系统中的刺激参数设置模块、蓝牙设备连接模块、基于Ａｎｄｒｏｉｄ智能手机的刺激软件、神经元电信号解析模块、实时信号采集模块和神经元信号处理模块。刺激参数设置模块和蓝牙设备连接模块实现了输入型神经接口，可Ｗ将实验人员设置的命令翻译成对应模式的电刺激输入大鼠脑神经，控制大鼠行为；神经元电信号解析模块和神经元信号处理实现了输出型神经接口，可Ｗ对大鼠神经元发放的电信号进行采集Ｗ及