检索结果-南通市图书馆

Effect of applied electric fields on supralinear dendritic integration of interneuron

Chinese Physics B 2024年第2期33卷 84-95页

作者：樊亚琴魏熙乐卢梅丽伊国胜 Tianjin Key Laboratory of Process Measurement and Control School of Electrical and Information EngineeringTianjin UniversityTianjin 300072China School of Information Technology Engineering Tianjin University of Technology and EducationTianjin 300222China

Evidences show that electric fields(EFs)induced by the magnetic stimulation could modulates brain activities by regulating the excitability of GABAergic ***,it is still unclear how and why the EF-induced polarization affects the interneuron response as the interneuron receives NMDA synaptic *** the key role of NMDA receptor-mediated supralinear dendritic integration in neuronal computations,we suppose that the applied EFs could functionally modulate interneurons’response via regulating dendritic *** first,we build a simplified multi-dendritic circuit model with inhomogeneous extracellular potentials,which characterizes the relationship among EF-induced spatial polarizations,dendritic integration,and somatic *** performing model-based singular perturbation analysis,it is found that the equilibrium point of fast subsystem can be used to asymptotically depict the subthreshold input–output(sI/O)relationship of dendritic *** predicted that EF-induced strong depolarizations on the distal dendrites reduce the dendritic saturation output by reducing driving force of synaptic input,and it shifts the steep change of sI/O curve left by reducing stimulation threshold of triggering NMDA ***,the EF modulation prefers the global dendritic integration with asymmetric scatter distribution of NMDA ***,we identify the respective contribution of EF-regulated dendritic integration and EF-induced somatic polarization to an action potential generation and find that they have an antagonistic effect on AP generation due to the varied NMDA spike threshold under EF stimulation.

关键词： GABAergic interneuron electrical field supralinear dendritic integration action potential generation

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

Coexisting fast–slow dendritic traveling waves in a 3D-array electric field coupled neuronal network

引用

Chinese Physics B 2024年第6期33卷 614-626页

作者：魏熙乐任泽宇卢梅丽樊亚琴常思远 The Tianjin Key Laboratory of Process Measurement and Control School of Electrical and Information EngineeringTianjin UniversityTianjin 300072China School of Information Technology Engineering Tianjin University of Technology and EducationTianjin 300074China

Coexistence of fast and slow traveling waves without synaptic transmission has been found in hhhippocampal tissues,which is closely related to both normal brain activity and abnormal neural activity such as epileptic discharge. However, the propagation mechanism behind this coexistence phenomenon remains unclear. In this paper, a three-dimensional electric field coupled hippocampal neural network is established to investigate generation of coexisting spontaneous fast and slow traveling waves. This model captures two types of dendritic traveling waves propagating in both transverse and longitude directions: the N-methyl-D-aspartate(NMDA)-dependent wave with a speed of about 0.1 m/s and the Ca-dependent wave with a speed of about 0.009 m/s. These traveling waves are synaptic-independent and could be conducted only by the electric fields generated by neighboring neurons, which are basically consistent with the in vitro data measured experiments. It is also found that the slow Ca wave could trigger generation of fast NMDA waves in the propagation path of slow waves whereas fast NMDA waves cannot affect the propagation of slow Ca waves. These results suggest that dendritic Ca waves could acted as the source of the coexistence fast and slow waves. Furthermore, we also confirm the impact of cellular spacing heterogeneity on the onset of coexisting fast and slow waves. The local region with decreasing distances among neighbor neurons is more liable to promote the onset of spontaneous slow waves which, as sources, excite propagation of fast waves. These modeling studies provide possible biophysical mechanisms underlying the neural dynamics of spontaneous traveling waves in brain tissues.

关键词： hippocampal network epileptiform dendritic oscillation traveling wave electric field coupling

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于广义线性模型的针刺足三里脊髓背根神经活动解码

引用

物理学报 2013年第9期62卷 483-492页

作者：薛明王江邓斌魏熙乐陈颖源天津大学电气与自动化工程学院天津300072

神经系统以时空编码形式刻画外部刺激信息,针刺作为对穴位的机械作用可以等效为对神经系统的一种外部刺激.为了揭示神经系统如何表达和传递针刺作用,本文设计了不同频率的针刺动物实验,即在针刺大鼠足三里穴位时获取脊髓背根神经节电信... 详细信息

神经系统以时空编码形式刻画外部刺激信息,针刺作为对穴位的机械作用可以等效为对神经系统的一种外部刺激.为了揭示神经系统如何表达和传递针刺作用,本文设计了不同频率的针刺动物实验,即在针刺大鼠足三里穴位时获取脊髓背根神经节电信号.首先,经过数据预处理获得单神经元动作电位序列并转化为点过程序列.其次,应用广义线性模型(GLM)编码针刺作用,产生模拟的神经放电序列.另外,在模型基础上应用贝叶斯解码,根据神经放电序列重构针刺随时间变化的位移波形.最后,基于时间重标度理论应用分位数分位数(Q-Q)图方法检验编码模型与点过程数据的一致性.结果表明,GLM能够模拟针刺神经编码,并正确解码针刺信息.本文为针刺研究提供了新的视角,对于构建神经系统与机器接口以改善针刺的临床研究具有潜在意义.

关键词：针刺点过程广义线性模型神经解码

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于稀疏贝叶斯学习的复杂网络拓扑估计

引用

物理学报 2012年第14期61卷 497-505页

作者：郝崇清王江邓斌魏熙乐天津大学电气与自动化工程学院天津300072

提出了一种噪声环境下复杂网络拓扑估计方法,仅利用含噪时间序列估计未知结构混沌系统的动力学方程和参数,以及由混沌系统组成的复杂网络的拓扑结构、节点动力学方程、所有参数、节点间耦合方向和耦合强度.通过采用动力学方程的统一形式... 详细信息

提出了一种噪声环境下复杂网络拓扑估计方法,仅利用含噪时间序列估计未知结构混沌系统的动力学方程和参数,以及由混沌系统组成的复杂网络的拓扑结构、节点动力学方程、所有参数、节点间耦合方向和耦合强度.通过采用动力学方程的统一形式,将动力系统方程结构和参数估计看成线性回归问题的系数估计,该估计问题利用贝叶斯压缩传感的信号重建算法求解,含噪信号的模型重建使用相关向量机方法,即通过稀疏贝叶斯学习求解稀疏欠定线性方程得到上面提到的可估计对象.以单个Lorenz系统及由200个Lorenz系统组成的无标度网络为例说明方法的有效性.仿真结果表明,提出的方法对噪声有很强的鲁棒性,收敛速度快,稳态误差极小,克服了最小二乘估计方法收敛速度慢、稳态误差大以及压缩传感估计方法对噪声鲁棒性不强的缺点.

关键词：稀疏贝叶斯学习贝叶斯压缩传感拓扑估计复杂网络

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

脑皮层神经网络的线性时滞反馈控制

引用

控制理论与应用 2012年第4期29卷 485-491页

作者：于海涛王江邓斌魏熙乐天津大学电气与自动化工程学院天津300072

神经元的病态同步放电会破坏大脑的正常功能,导致癫痫和帕金森等生理疾病.本文采用神经元二维映射模型构建一个脑皮层神经网络,当神经元之间的耦合强度超过某一阈值时,网络中所有神经元同步放电.通过施加线性时滞反馈控制,可以有效的消... 详细信息

神经元的病态同步放电会破坏大脑的正常功能,导致癫痫和帕金森等生理疾病.本文采用神经元二维映射模型构建一个脑皮层神经网络,当神经元之间的耦合强度超过某一阈值时,网络中所有神经元同步放电.通过施加线性时滞反馈控制,可以有效的消除这种同步状态,且不改变神经元本身的放电特性.仿真结果表明线性时滞反馈可以实现对脑皮层神经网络的去同步化控制,且对刺激参数的变化具有鲁棒性.

关键词：神经元二维映射模型神经网络同步反馈控制

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

静态直流电场作用下神经元放电动力学分析

引用

天津大学学报 2012年第12期45卷 1096-1104页

作者：伊国胜王江魏熙乐邓斌韩春晓天津大学电气与自动化工程学院天津300072 天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院天津300222

无创式直流电刺激中枢神经系统是现在用来减轻多种神经疾病症状的有效方法.为了探究静态直流电场对神经活动的作用机制,利用二维最小模型研究了其在静态直流电场作用下的动力学行为.通过分岔和相平面分析,发现3类神经元兴奋性对相同刺... 详细信息

无创式直流电刺激中枢神经系统是现在用来减轻多种神经疾病症状的有效方法.为了探究静态直流电场对神经活动的作用机制,利用二维最小模型研究了其在静态直流电场作用下的动力学行为.通过分岔和相平面分析,发现3类神经元兴奋性对相同刺激的不同响应是由不同的峰放电起始动力过程造成的.从起始动力学的角度得到了静态直流电场对神经活动的影响,研究结果可以为无创式直流脑调制技术的应用和发展提供一定的理论指导.

关键词：静态直流电场神经元动力学行为分岔

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

磁刺激作用下感生电场对网络同步的影响

引用

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2013年第8期46卷 726-736页

作者：于凯王江邓斌魏熙乐天津大学电气与自动化工程学院天津300072

磁刺激作为一种无侵入式的物理技术，在治疗某些精神疾病方面取得了一定的发展．但是由于对磁刺激和大脑之间的相互作用机制的认识不清，极大限制了此技术的发展．磁场对脑部的影响体现在其产生的感应电场可以调节神经网络的活动．在基... 详细信息

磁刺激作为一种无侵入式的物理技术，在治疗某些精神疾病方面取得了一定的发展．但是由于对磁刺激和大脑之间的相互作用机制的认识不清，极大限制了此技术的发展．磁场对脑部的影响体现在其产生的感应电场可以调节神经网络的活动．在基于模型的基础上研究了磁场刺激作用下的感生电场对神经元及其网络的影响．在对直流感应电场的分析中，研究了电场强度、突触电导以及网络规模对网络同步的影响，并发现由抑制性中间神经元所组成的网络只能产生在gamma频段（30～80Hz）内的同步振荡；在对交流感应电场的分析中，发现只有当神经元处于单周期放电模式时才能产生同步的网络振荡．研究结果解释了感应电场对神经元及其网络的作用规律，有助于推动以磁刺激为核心技术治疗某些精神疾病的有效手段的进一步发展．

关键词：磁刺激感生电场抑制性中间神经元网络 gamma振荡精神疾病

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

神经元放电阈值的可变性及其意义

引用

生物化学与生物物理进展 2022年第7期49卷 1226-1242页

作者：伊国胜赵强魏熙乐王江天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072

神经元能够将不同时空模式的突触输入转化为时序精确的动作电位输出,这种灵活、可靠的信息编码方式是神经集群在动态环境或特定任务下产生所需活动模式的重要基础。动作电位的产生遵循全或无规律,只有当细胞膜电压达到放电阈值时,神经... 详细信息

神经元能够将不同时空模式的突触输入转化为时序精确的动作电位输出,这种灵活、可靠的信息编码方式是神经集群在动态环境或特定任务下产生所需活动模式的重要基础。动作电位的产生遵循全或无规律,只有当细胞膜电压达到放电阈值时,神经元才产生动作电位。放电阈值在细胞内和细胞间具有高度可变性,具体动态依赖于刺激输入和放电历史。特别是,放电阈值对动作电位起始前的膜电压变化十分敏感,这种状态依赖性产生的生物物理根源包括Na+失活和K+激活。在绝大多数神经元中,动作电位的触发位置是轴突起始端,这个位置处的阈值可变性是决定神经元对时空输入转化规律的关键因素。但是,电生理实验中动作电位的记录位置却通常是胞体或近端树突,此处的阈值可变性高于轴突起始端,而其产生的重要根源是轴突动作电位的反向传播。基于胞体测量的相关研究显示,放电阈值动态能够增强神经元的时间编码、特征选择、增益调控和同时侦测能力。本文首先介绍放电阈值的概念及量化方法,然后详细梳理近年来国内外关于放电阈值可变性及产生根源的研究进展,在此基础上归纳总结放电阈值可变性对神经元编码的重要性,最后对未来放电阈值的研究方向进行展望。

关键词：神经元信息编码动作电位放电阈值可变性

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

无创式脑调制的神经效应研究进展

引用

科学通报 2016年第8期61卷 819-834页

作者：伊国胜王江魏熙乐邓斌天津大学电气与自动化工程学院天津300072

无创式脑调制(noninvasive brain modulation,NBM)技术是基于电磁感应原理,采用电场或磁场以非侵入的方式刺激中枢神经系统(central nervous system,CNS),进而改善脑功能.现在,它不仅是诊断和治疗神经精神疾病(neuropsychiatric disorde... 详细信息

无创式脑调制(noninvasive brain modulation,NBM)技术是基于电磁感应原理,采用电场或磁场以非侵入的方式刺激中枢神经系统(central nervous system,CNS),进而改善脑功能.现在,它不仅是诊断和治疗神经精神疾病(neuropsychiatric disorders)的一个有效手段,同时也是研究脑生理和脑功能的常用工具,此外在探索认知、情感、记忆和语言等方面也有着巨大的应用价值.虽然,NBM技术在认知神经科学、神经生理学及神经精神病学等各个领域被广泛成功的应用,但是它对脑功能和CNS的调节机制目前还不清楚,这严重地限制了该类技术的进一步应用以及研发.NBM技术作用的共同规律是通过在脑组织周围产生感应电场来调节相应脑区的神经活动.因此,明确不同电场作用下神经元放电活动的演化规律以及相应的发生机制是揭示NBM技术神经调节机制的关键.本文首先介绍了NBM在神经科学中的应用现状,然后对近年来有关电场神经调节效应的研究成果进行了综述,包括电生理实验和计算模型仿真,最后对未来的研究方向进行了展望.

关键词：无创式脑调制神经元电场放电活动电生理实验计算模型

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于AAR模型和累积频带能量的特征提取方法

引用

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2013年第9期46卷 784-790页

作者：李红利王江邓斌魏熙乐天津大学电气与自动化工程学院天津300072 天津工业大学电气工程与自动化学院天津300387

提出了一种自适应自回归(AAR)模型参数和累积频带能量相结合的特征提取方法,该特征应用于基于运动想象脑-机接口(BCI)之中,实现左右手运动想象分类,改善BCI系统的性能.首先,对头皮EEG数据进行小波分解和重构,去除EEG中的噪声,得到不同... 详细信息

提出了一种自适应自回归(AAR)模型参数和累积频带能量相结合的特征提取方法,该特征应用于基于运动想象脑-机接口(BCI)之中,实现左右手运动想象分类,改善BCI系统的性能.首先,对头皮EEG数据进行小波分解和重构,去除EEG中的噪声,得到不同频带的EEG数据.然后,提取EEG数据的AAR模型参数特征和不同频带的频带能量特征,提出了累积频带能量特征和AAR与累积频带能量相结合的特征提取方法,分别以AAR模型参数、频带能量、累积频带能量和AAR+累积频带能量为特征,利用线性判别分析(LDA)分类器对左右手运动想象任务进行特征分类.最后,对不同特征的分类结果进行比较,得出以AAR+累积频带能量作为特征在BCI系统中的优越性能.

关键词：脑-机接口运动想象自适应自回归模型累积频带能量

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：