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适用于动物机器人的多路无线光刺激器的研究与设计

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适用于动物机器人的多路无线光刺激器的研究与设计

作者：王玉良山东科技大学

学位级别：硕士

电刺激作为动物机器人主要的控制手段,能够对动物的神经发出控制指令,使相应的肌肉产生动作。但同时它也会对细胞、组织造成一定损伤,影响正常神经信号的传导。而激光刺激器由于体积较大、需要考虑散热等问题,已经不能满足当前实验的要... 详细信息

电刺激作为动物机器人主要的控制手段,能够对动物的神经发出控制指令,使相应的肌肉产生动作。但同时它也会对细胞、组织造成一定损伤,影响正常神经信号的传导。而激光刺激器由于体积较大、需要考虑散热等问题,已经不能满足当前实验的要求。随着神经生物学的发展,光遗传学以其控制准确、非侵入性、可以靶向识别神经元细胞等优点,为动物机器人的调控提供了一种新的方法。因而,设计一种轻便的多路无线光刺激器具有重要的实用价值。本文从光源入手,选取可植入式的微型蓝光LED代替蓝光半导体激光器,利用ZigBee无线网络进行数据传输,设计了一款方便携带、多通道、无线控制的光刺激系统。该刺激系统主要包括两大部分:上位机界面部分和光源控制部分。首先,将控制指令输入到上位机界面中,开始执行刺激任务后,控制指令通过串口进入发送端的CC2530芯片。其次,发送端的CC2530芯片利用ZigBee无线网络将控制指令发送到刺激器内部的CC2530芯片。最后,刺激器内部的CC2530芯片通过改变周期和占空比,使芯片I/O 口产生多路光刺激信号,调整上位机界面中不同的刺激参数便可以无线控制植入动物脑部的微型蓝光LED。文中根据Kubelka-Munk理论推导了大鼠脑组织中不同刺激深度下光刺激强度的衰减情况。本课题针对当前动物机器人控制领域的实验要求,设计了一种便携式、多路无线光刺激系统。该刺激系统具有模块化、体积小、性能稳定等特点。整体硬件尺寸为33mm*24mm*32mm,总重量为11.8g。整个刺激器满足对动物机器人进行光刺激的实验要求,有助于动物机器人行为学实验的开展。

关键词：光刺激器多通道 ZigBee技术动物机器人

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基于STM32的光刺激器研制与系统测试

生命科学仪器 2021年第1期19卷 75-80页

作者：张宇邢丽冬姚柳叶钱志余南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016

为了探究近红外光对小鼠脑神经细胞及功能网络的影响,本文设计了一套基于STM32微控制器的光刺激器。通过微控制器的数模转换(Digital to Analog,DA)模块输出光功率、光频率、刺激时长可调的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)波,... 详细信息

为了探究近红外光对小鼠脑神经细胞及功能网络的影响,本文设计了一套基于STM32微控制器的光刺激器。通过微控制器的数模转换(Digital to Analog,DA)模块输出光功率、光频率、刺激时长可调的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)波,PWM信号传送到LED恒流驱动模块使近红外灯稳定发光。近红外光经过光纤耦合器传送到神经刺激光极,进而对小鼠大脑进行刺激。本文对搭建的光刺激器进行了频率、占空比、光功率以及LED近红外光源输出稳定性的测试。结果表明,搭建的光刺激器可以实现对输出的近红外光的频率、光功率、刺激时长的可调功能,具有一定的应用价值。

关键词：光刺激器频率功率时长近红外光

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改进SG-2声光刺激器与ND-82B脑电图机的同步信号连接

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中国医疗器械杂志 1984年第4期 60-60页

作者：冯成功重庆医学院儿科医院脑电图室

SG-2声光刺激器可以和 ND-82B 脑电图机联用,但同步记录时,需将一道脑电信号记录笔用于记录声光同步信号。为保持八道脑电信号的记录,在不改变 SG-2声光刺激器原有使用功能的情况下,将刺激器和脑电图机稍加改接,即可用脑电图机时标笔记... 详细信息

SG-2声光刺激器可以和 ND-82B 脑电图机联用,但同步记录时,需将一道脑电信号记录笔用于记录声光同步信号。为保持八道脑电信号的记录,在不改变 SG-2声光刺激器原有使用功能的情况下,将刺激器和脑电图机稍加改接,即可用脑电图机时标笔记录闪光同步信号。一年来的使用证明,效果良好.方法是将声光刺激器的闪光控制部份中射随器(3BG8)输出的闪光脉冲信号用导线

关键词：脑电图机 ND-82B 光刺激器 SG-2 同步信号

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光刺激下瞳孔图像动态采集系统的研发

激光杂志 2011年第5期32卷 22-24页

作者：淮贤甘平陈龙聪熊兴良重庆医科大学法医学与生物医学信息研究室重庆400016 重庆医科大学实验教学管理中心医学物理学实验室重庆400016

瞳孔动态变化特性是一个不受人的主观意愿影响的客观生理参数。针对人体疲劳客观参量检测中对瞳孔动态图像采集的特殊要求,研制了光刺激下的瞳孔动态图像采集系统。主要介绍系统的组成及其设计思路,重点介绍了光刺激器原理、各模块组成... 详细信息

瞳孔动态变化特性是一个不受人的主观意愿影响的客观生理参数。针对人体疲劳客观参量检测中对瞳孔动态图像采集的特殊要求,研制了光刺激下的瞳孔动态图像采集系统。主要介绍系统的组成及其设计思路,重点介绍了光刺激器原理、各模块组成及具体的设计方法。实验表明,该系统能够对瞳孔动态图像进行有效地采集,为寻找表征疲劳的特征参数奠定了基础。

关键词：瞳孔动态图像图像采集光刺激器

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光刺激参数控制器

生理学报 1984年第6期36卷 607-610页

作者：范天行施文龙季皖中郭元兴中国科学院上海生理研究所

本文介绍一种能准确而迅速改变光刺激器光学参数(波长、强度等)的远距控制装置。将具有不同光学参数的滤光片(或孔径)置于转盘的不同位置,并对其编码。通过对编码值与预置值的比较,驱动步进马达带动转盘到所需的位置。仪器操作简便,有... 详细信息

本文介绍一种能准确而迅速改变光刺激器光学参数(波长、强度等)的远距控制装置。将具有不同光学参数的滤光片(或孔径)置于转盘的不同位置,并对其编码。通过对编码值与预置值的比较,驱动步进马达带动转盘到所需的位置。仪器操作简便,有良好的重复性。

关键词：光刺激器

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研制临床视网膜电图仪和眼电图仪的初步报告

中国医疗器械杂志 1983年第1期 26-34页

作者：李海生王乘风上海宝山县人民医院眼科

视网膜电图(Electroretinogram,简称ERG)仪和眼电图(Electro-Oculogram,简称EOG)仪是现代眼科电生理诊断技术中不可缺少的设备。它们不仅为眼科提供有关视觉过程的信息,而且可向诸如五官科、神经科和内科等专科的一些疾病提供诊断的信息... 详细信息

视网膜电图(Electroretinogram,简称ERG)仪和眼电图(Electro-Oculogram,简称EOG)仪是现代眼科电生理诊断技术中不可缺少的设备。它们不仅为眼科提供有关视觉过程的信息,而且可向诸如五官科、神经科和内科等专科的一些疾病提供诊断的信息。1975年我们在中国科学院上海分院视觉组和

关键词：视网膜电图眼电图光强度 EOG 视锥细胞眼科检查电诊断图 ERG 光刺激器