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分析化学 2019年第10期47卷 1703-1709页

作者：张禹徐声伟何恩慧肖桂花宋轶琳高飞王蜜霞蔡新霞中国科学院电子学研究所传感技术联合国家重点实验室中国科学院大学

深脑核团电刺激(DBS)已成为改善帕金森病人运动障碍的有效治疗手段,然而其确切的治疗机制仍然不明。目前, DBS机制探究系统多由电刺激仪器和信号检测仪器两部分构成,多台实验设备的长期开启易产生操作程序复杂、环境噪声增多和资源浪费... 详细信息

深脑核团电刺激(DBS)已成为改善帕金森病人运动障碍的有效治疗手段,然而其确切的治疗机制仍然不明。目前, DBS机制探究系统多由电刺激仪器和信号检测仪器两部分构成,多台实验设备的长期开启易产生操作程序复杂、环境噪声增多和资源浪费等问题。本研究建立了一套综合性实验系统,包括将电刺激功能与神经双模信号检测功能集成的神经电调控-双模信号检测仪器和基于微机电加工技术制备的微电极阵列(MEA)。在体实验前,对经纳米铂黑和Nafion膜修饰的MEA进行体外标定。实验结果表明,1～50μmol/L多巴胺(DA)溶液与修饰后的电极表面氧化电流值呈良好的线性关系,线性相关系数为0.998。随后,设计并进行了以前脑内侧束为电刺激靶点,纹状体为神经信息检测核团的活体大鼠实验。实验结果表明,纹状体内DA浓度在刺激后迅速上升,最高达2.06μmol/L,约为刺激前水平的1.57倍;神经元动作电位发放率增加,由刺激前的1.17 Hz上升至6.77 Hz;场电位活动增强,功率由刺激前的0.19 mW上升至0.64 mW。本研究设计并制备的神经电调控-双模信号检测系统实现了电刺激与双模信号检测的功能集成,有望为DBS治疗机制的探究提供有效实验工具。

关键词：深脑核团电刺激微电极阵列多巴胺神经电生理信号神经递质

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近红外脑功能成像技术在缺血性脑卒中神经功能评估中的应用研究进展

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山东医药 2024年第17期64卷 95-97页

作者：闫雅茹胡风云山西医科大学第五临床医学院太原030000

近红外脑功能成像(NIRS)是一项新兴的光学成像技术,可通过监测脑组织氧合状态评估脑血流灌注及脑代谢情况,具备无创、易于床旁、动态监测、价格低廉等特点,在临床评估缺血性脑卒中患者脑功能状态方面具有较高的应用价值。NIRS在缺血性... 详细信息

近红外脑功能成像(NIRS)是一项新兴的光学成像技术,可通过监测脑组织氧合状态评估脑血流灌注及脑代谢情况,具备无创、易于床旁、动态监测、价格低廉等特点,在临床评估缺血性脑卒中患者脑功能状态方面具有较高的应用价值。NIRS在缺血性脑卒中脑区功能交互关系、功能障碍、多模态脑功能监测、人工智能治疗缺血性脑卒中神经功能评估中的应用具有广阔前景,有望在脑卒中的精准评估中发挥重要作用。

关键词：光学成像技术近红外光谱成像缺血性脑卒中神经功能神经电生理信号

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神经电生理微电极阵列检测系统研制

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电子与信息学报 2011年第8期33卷 2028-2032页

作者：林楠森宋轶琳刘春秀蔡新霞中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100190

该文设计了基于微电极阵列的16通道神经电生理信号检测系统。检测系统由硬件和软件两部分组成,其中硬件部分可分为以下3个模块:微电极阵列接口模块,用于实现微电极阵列和检测系统的可靠连接;多通道信号放大模块,用于对微弱电生理信号进... 详细信息

该文设计了基于微电极阵列的16通道神经电生理信号检测系统。检测系统由硬件和软件两部分组成,其中硬件部分可分为以下3个模块:微电极阵列接口模块,用于实现微电极阵列和检测系统的可靠连接;多通道信号放大模块,用于对微弱电生理信号进行提取并放大至合适的幅度;数据采集模块,对放大后的电生理信号进行高速数据采集并通过USB2.0接口和计算机相连。软件部分采用多线程、多缓存等技术保证对信号的实时观测和分析。对检测系统的主要参数进行了测试,并结合实验室自制神经微电极阵列对SD大鼠海马区脑切片进行神经电生理信号的检测。系统的输入噪声Vrms神经电生理信号。该文针对微电极阵列神经电生理信号检测中的技术难点,从硬件和软件设计上保证微弱信号的提取,检测系统的分辨率可达0.6μV,各项参数能够满足神经电生理信号的检测需要。

关键词：微电极阵列检测系统神经电生理信号

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在体脑电的特征提取、噪声分析及对应离体生物膜电阻抗测试平台的优化

在体脑电的特征提取、噪声分析及对应离体生物膜电阻抗测试平台的...

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作者：梅婉欣杭州电子科技大学

学位级别：硕士

人体神经电生理信号,指的是个体或离体器官、组织、细胞等的电活动。在实际操作中,可利用电极、膜片钳等装置来进行该类信号的记录或测定,用以对个体或部分功能、机理的研究等。在实验室研究中利用神经电生理技术通过研究在体电信号等... 详细信息

人体神经电生理信号,指的是个体或离体器官、组织、细胞等的电活动。在实际操作中,可利用电极、膜片钳等装置来进行该类信号的记录或测定,用以对个体或部分功能、机理的研究等。在实验室研究中利用神经电生理技术通过研究在体电信号等研究人体某部分在整体结构中发挥的作用与功能,通过对特定区域的离体组织、细胞电生理信号进行测量并研究该区域功能与结构。在体脑电信号是通过接触电极从大脑头皮或大脑皮层获得大脑在特定模式下的电活动信号,用于研究大脑在整个个体中发挥的作用;为了研究部分区域的特定功能,会以脑片、脑细胞群或单个神经元细胞作为研究对象。在体脑电信号采集是利用电极从大脑获得脑电信号在计算机中进行相应的信号处理,转化为与信号内容一致的响应,这种响应包括机械臂的操作、光标在显示屏上的移动等。而在与在体研究对应的离体电生理信号的研究中,通常利用离体电极对离体神经元细胞、组织的电信号进行采集,对其电化学参数进行分析,研究其部分功能与生理活动状态,并进行相应的比对和分析。本文针对在体脑电信号,利用脑电信号采集设备对实验者在阅读不同材料(平静闭目、阅读英语、阅读诗歌、阅读现代文四种阅读模式)时的头皮脑电信号进行无创采样,使用希尔伯特-黄变换及支持向量机训练,分辨平静闭目和其他三种不同阅读模式,并针对经验模态分解时出现的常见情况——端点飞翼现象进行算法优化处理并比较其处理效果。脑电的来源有在体和离体两种。在基于大数据的在体脑电分析模型确定之前,需要依赖于特定神经元群或者脑切片等离体电生理测试的特征点位数据采集及分析过程。离体电生理测试信号的优点在于这种实验方式脱离了生物个体,以组织或细胞为单位进行实验,体外可培养、易于扩增细胞、组织数量,样本量大可采集数据齐全,但是其最大问题是电极和脑切片或者神经元之间的接触受制于电极的材料、特性、表面处理方式等。所以,在离体电生理的研究中,首先需要评估离体电极与生物膜接触的定量化模型。因此,本文对离体脑电信号采集的重要媒介——电极,利用电化学方法中的循环伏安法、计时电流法、交流阻抗法进行了裸金电极的电化学实验,并评估了电极的三种对应的特性。然后,针对电极在进行信号测量时电极与生物膜之间的有效贴附面积进行了研究,通过模拟电极与生物膜的贴附状态,进行了电化学阻抗实验并依据电极在测量系统中的作用建立等效电路,并依据等效模型进行了阻抗参数拟合,构建了阻抗参数为输入向量,以电极半径为输出量的支持向量回归模型,定量研究了电极与生物膜之间的贴附面积,用以评估电极与生物膜之间的贴附效果。最后,为了定性评估真实细胞膜与电极之间的贴附状态,在NC膜上培养神经细胞,利用不同面积的电极与其构成细胞-NC膜-电极结构,进行了电化学阻抗实验,分析比较了不同面积的电极对应的电化学阻抗图之间的关系。该方法最后的结果验证了模拟电极-神经细胞贴附实验的有效性以及使用电化学方法研究离体脑细胞、组织用以体外研究的可能性,为在体脑电研究的后期离体定点对应模型提供了定量化参数的分析基础。

关键词：神经电生理信号脑电分析 HHT变换支持向量机/回归电化学阻抗法生物膜

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基于LabVIEW的神经电生理信号实验平台的开发研究

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医疗装备 2012年第5期25卷 5-6页

作者：娄海芳王志康张华青浙江大学医学院附属第二医院浙江杭州310009

本文介绍了一个应用LabVIEW开发的神经电生理信号实验平台,该平台具有开发时间短、多功能、可扩展性强等特点。

关键词： LabVIEW 神经电生理信号信号分析

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