导读:本文包含了运动皮层神经解码论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:神经接口,神经解码,轨迹预测,卡尔曼滤波
运动皮层神经解码论文文献综述
彭聪[1]（2017）在《探究初级运动皮层的神经解码机制》一文中研究指出生物体主要通过产生神经脉冲信号来传递信息,其中,运动皮层的神经信号包含大量对应的运动信息,尤其受到研究者的关注。随着神经科学与电子科学的发展,研究者可以通过植入微电极阵列的方法从运动皮层提取出神经信号,并使用一些数学方法来研究神经信号,从中解析出运动信息,并通过神经接口转化为指令来控制假肢的运动,达到帮助残疾人恢复运动功能的目的。通过分析神经信号而得到运动信息过程叫做神经解码。通过分析和处理从猴子的初级运动皮层提取的神经信号,分别对猴子进行抓握运动中的运动变量和运动轨迹进行了预测和跟踪,进而对神经解码机制进行了研究。我们主要使用了SVM、KNN和ELM等多种模式识别的方法对猴子手部的运动方向和角度进行了预测。对角度和方向的预测结果有着类似的规律,预测的平均准确率随着预测中所使用神经元个数的增加而提高。当使用SVM算法时,预测得到的平均准确率最高,但时间消耗也较大;而使用KNN算法的速度最快,但平均准确率稍低。论文还通过分析单个神经元的神经脉冲信号,结合了卡尔曼滤波与稀疏编码算法对猴子手的运动轨迹进行跟踪。选择一段时间内的神经脉冲个数为特征,用最小二乘法对卡尔曼状态空间模型中的参数进行估计,并使用卡尔曼滤波构建模型;使用稀疏编码对特征进行变换,并构建新的模型,将两种模型分别用于进行轨迹预测。结果表明,在提取特征时加入稀疏编码算法能够使轨迹预测的效果得到改善。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-31）
朱凡[2]（2012）在《大鼠压杆实验系统设计及运动皮层神经解码研究》一文中研究指出脑-机接口是在脑和外部设备之间建立不依赖常规外周神经和肌肉的直接的信息交流通路。实现该技术关键在于建立切实可行的实验系统、精确检测实验动物肢体运动和神经信息以及准确地从记录到的神经元锋电位中解析出运动信号。目前以运动控制为目标的脑-机接口研究主要是以初级运动皮层为主,对次级运动皮层的研究还不够深入,而次级运动皮层的神经元集群发放也与肢体运动间也存在一定相关性。因此,本论文以大鼠为实验对象,建立了大鼠压杆行为实验系统,设计大鼠神经元集群-压杆信号的同步采集系统,并成功采集到大鼠初级和次级运动皮层神经信号,深入探讨了大鼠的初级、次级运动皮层的神经元集群发放与肢体运动间的相关性及运动皮层神经解码。本论文的主要研究内容和特色为：1、本论文设计了大鼠压杆行为实验系统,实现了神经-压杆信号的同步采集,提高后续数据分析处理效率。其中针对大鼠压杆实验中大鼠前肢运动参数的记录,设计了压杆检测系统,包括传感器和检测系统,小量程大行程压力传感器能够满足大鼠前肢压杆动作持续时间短、压力微小的需要；检测系统实现了实时在线记录大鼠前肢运动压力及在线调整压杆运动参数功能,为实验中大鼠压杆行为的规范及前肢压力的信号采集提供了可靠稳定的实验平台。2、本论文对原有的大鼠脑-机接口系统进行了改进,将电极植入脑区扩展至两个运动皮层,突破了当前对大鼠脑-机接口中单一运动皮层神经信号的记录,且成功记录到大鼠初级和次级运动皮层神经元集群活动信息。3、针对大鼠次级运动皮层的神经元集群发放在肢体运动中表现出一定的活动,本论文建立了大鼠初级及次级运动皮层神经解码模型,从神经元发放信息中解析出运动信号,在采用偏最小二乘回归算法对次级运动皮层神经解码时,压杆预测值与真实值的相关系数在0.5以上,表明次级运动皮层神经元发放也可以用于对大鼠前肢压杆运动的预测。本论文研究建立了大鼠压杆行为实验系统,实现了大鼠肢体运动-神经信号的同步采集及大鼠前肢压杆运动参数在线记录,将有助于提高脑-机接口实验中动物运动信息的检测能力；同时建立了次级运动皮层的神经解码,分析了大鼠次级运动皮层神经元发放与压杆运动间的相关性,结果表明次级运动皮层神经元发放同样能够用于对压杆信号进行预测,可做为脑-机接口重要的信息输入源,提供额外的信息补充。(本文来源于《浙江大学》期刊2012-06-20）
刘俊[3]（2009）在《大鼠运动皮层神经解码实验的硬件系统研究》一文中研究指出脑机接口技术研究已经成为神经工程领域的热点和前沿问题,该研究有助于重建残障人士的运动和感觉功能,并推动神经科学和信息科学的发展。植入式电极技术能提供高质量的神经信号,相对非植入式来说更能提高脑机接口系统的性能。为建立植入式脑机接口,本文主要研究大鼠运动皮层神经解码的相关实验和硬件系统。为研究大鼠运动皮层神经解码,本文设计了大鼠前肢压杆获得给水奖赏的实验方案和硬件系统。硬件系统包括16通道微金属丝电极阵列、前端Headstage,压杆给水装置、神经元集群与压杆信号的同步记录和现场可编辑门阵列(FPGA)的硬件解码模块。结果显示,可以利用大鼠运动皮层的神经信号预测压杆的压力,大鼠能学会不压杆直接神经控制外部给水装置,同时本文在FPGA上实现的概率神经网络解码算法的计算时间仅为通用计算机上Matlab程序的四十分之一左右。为研究皮层微电流刺激对大鼠运动行为的影响,本文还设计了可用于自由活动状态下大鼠实验的电刺激系统,研究了内侧前脑束(MFB)电刺激对大鼠行为的影响。结果显示,MFB电刺激频率越快,大鼠运动越活跃,并且单侧的MFB电刺激引起大鼠对侧肢体运动的幅度比同侧大。这个实验的初步探索将利于进一步研究植入式脑机接口中的电刺激反馈技术。本文的创新性在于提出并实现了一种基于概率神经网络和FPGA的硬件解码方法,神经网络的训练样本存储在块RAM中,数学运算使用了Xilinx公司Virtex-5系列芯片中的DSP48E单元,指数激活函数通过泰勒级数和查找表近似。基于FPGA的实时神经信号处理技术的研究将有助于植入式脑机接口的进一步实用化。(本文来源于《浙江大学》期刊2009-01-20）
运动皮层神经解码论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
脑-机接口是在脑和外部设备之间建立不依赖常规外周神经和肌肉的直接的信息交流通路。实现该技术关键在于建立切实可行的实验系统、精确检测实验动物肢体运动和神经信息以及准确地从记录到的神经元锋电位中解析出运动信号。目前以运动控制为目标的脑-机接口研究主要是以初级运动皮层为主,对次级运动皮层的研究还不够深入,而次级运动皮层的神经元集群发放也与肢体运动间也存在一定相关性。因此,本论文以大鼠为实验对象,建立了大鼠压杆行为实验系统,设计大鼠神经元集群-压杆信号的同步采集系统,并成功采集到大鼠初级和次级运动皮层神经信号,深入探讨了大鼠的初级、次级运动皮层的神经元集群发放与肢体运动间的相关性及运动皮层神经解码。本论文的主要研究内容和特色为：1、本论文设计了大鼠压杆行为实验系统,实现了神经-压杆信号的同步采集,提高后续数据分析处理效率。其中针对大鼠压杆实验中大鼠前肢运动参数的记录,设计了压杆检测系统,包括传感器和检测系统,小量程大行程压力传感器能够满足大鼠前肢压杆动作持续时间短、压力微小的需要；检测系统实现了实时在线记录大鼠前肢运动压力及在线调整压杆运动参数功能,为实验中大鼠压杆行为的规范及前肢压力的信号采集提供了可靠稳定的实验平台。2、本论文对原有的大鼠脑-机接口系统进行了改进,将电极植入脑区扩展至两个运动皮层,突破了当前对大鼠脑-机接口中单一运动皮层神经信号的记录,且成功记录到大鼠初级和次级运动皮层神经元集群活动信息。3、针对大鼠次级运动皮层的神经元集群发放在肢体运动中表现出一定的活动,本论文建立了大鼠初级及次级运动皮层神经解码模型,从神经元发放信息中解析出运动信号,在采用偏最小二乘回归算法对次级运动皮层神经解码时,压杆预测值与真实值的相关系数在0.5以上,表明次级运动皮层神经元发放也可以用于对大鼠前肢压杆运动的预测。本论文研究建立了大鼠压杆行为实验系统,实现了大鼠肢体运动-神经信号的同步采集及大鼠前肢压杆运动参数在线记录,将有助于提高脑-机接口实验中动物运动信息的检测能力；同时建立了次级运动皮层的神经解码,分析了大鼠次级运动皮层神经元发放与压杆运动间的相关性,结果表明次级运动皮层神经元发放同样能够用于对压杆信号进行预测,可做为脑-机接口重要的信息输入源,提供额外的信息补充。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
运动皮层神经解码论文参考文献
[1].彭聪.探究初级运动皮层的神经解码机制[D].华中科技大学.2017
[2].朱凡.大鼠压杆实验系统设计及运动皮层神经解码研究[D].浙江大学.2012
[3].刘俊.大鼠运动皮层神经解码实验的硬件系统研究[D].浙江大学.2009