腦電非線性分析在認知功能研究和麻醉深度監(jiān)測中的應用.pdf

1、中國人民解放軍軍醫(yī)進修學院博士后學位論文腦電非線性分析在認知功能研究和麻醉深度監(jiān)測中的應用姓名：吳東宇申請學位級別：博士后專業(yè)：神經(jīng)病學指導教師：朱克尹嶺20050401博士艨研究工作報告腦電非線性分析在認知功能耕究和麻醉深度般測中的應用薷2頁前言腦電圖aBEG)魁一種無創(chuàng)，價格低廉，方便有效并廣為臨床上使用的檢查手段。腦電是大腦神經(jīng)元興奮餓和抑制性突觸后電位的總體反殃，大腦掰有高級耱綴功髓活動豹信惠都湮浚予虢毫這個“淀洋大?！敝?。作

2、蠢～靜蠢接了解大腦功能狀態(tài)的手段，它為我們打開了一扇深入研究大腦功能活動的窗戶。近年來，非線性科學成為嬲今辯學界最活躍的學科之～。目前，它已成功運愆翻生鑫囂學豹誨多學秘當審，包搖，玉藏瘺學、穆經(jīng)瘓學、薅糖薅掌等，浚及生物醫(yī)學工程包括生物力學、生物材料、駐療儀器、醫(yī)學成像技術(shù)及壤復工程等。利用混沌與分形理論等非線性動力學原理和方法來研究和分析火腦的功能活渤狀態(tài)，己綴成為大腦功然研究豹薪熱點。鑄統(tǒng)腦電窩分耩手段羥納麓來可分為兩犬類：時域疆i

3、me踟髓in)分耩幫頻域(FrequencyDoIlIain)分析。時域分析表現(xiàn)腑電信號數(shù)據(jù)隨時間變化的規(guī)律和所反映的信息，包括波幅、頻率、時程，孵態(tài)分布和曲線下面積等，童要反映瑟彀蕊號戇囂秀羧覆。簇蠛分輯表瑗疆毫蕊芍數(shù)據(jù)蕤蘩率交純懿麓鋒秘茨愛浹的信息，其核心為基于(快速)傅立葉交換的備頻段功率譜估計，包括功率譜、相干替。傅立葉黛換要求信號鼴確定的并且甲穩(wěn)的，而腦電信號中存程著許多突發(fā)靜、瓣態(tài)豹俊號(如耱波甕)，這轉(zhuǎn)情況下譜分撰反致較差

4、。近年來，小波分櫥、神經(jīng)網(wǎng)絡分拼和菲線往渤力學分拆等群始運用于腦亳信號的分析，它們代表了腦電信號分析方法的未來發(fā)展方向。根據(jù)神經(jīng)生理學腦電的產(chǎn)黛機制，按照現(xiàn)有研究成果的理解，很明盥EEG穰號起源手一令巍發(fā)匏龔線縫系統(tǒng)。不僅襲審樞耱經(jīng)系綾繇令分瀑痿次避經(jīng)發(fā)現(xiàn)許多的反饋環(huán)路，而且單個神經(jīng)元自身也襲現(xiàn)出高度的非線性因素，現(xiàn)代科學研究表明，神綴細胞膜上可以觀察到混沌行為；神經(jīng)放電節(jié)律轉(zhuǎn)化遵循分叉援德；囂混漣和分叉均矮子菲線健穆學夔范疇。巒魏習霓

5、，囂囂中怠食了大量菲線髓單元(結(jié)禱)活動的信息。出巨量神經(jīng)霓及其突觸形成的神經(jīng)勰絡黨全有可能使腦電信號表現(xiàn)出混沌特性。隨著系統(tǒng)論和非線性動力學理論的發(fā)展，現(xiàn)代科學試為腦電信號是大量神綴細胞的非線性耦合，是～個高度非線性的多單元連接靜復合髂；蒎窀活動其纛確定往混淹(玲eter瑤inistie曲80s，酌特毪；久類大腦是一個復雜的、自組織(self—organization)的非線性動力學系統(tǒng)，非線性動力學分析方法也因此更廣泛地應用于對犬腦