导读:本文包含了皮层反馈论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:皮层微电刺激,信息反馈,脑机接口,闭环控制
皮层反馈论文文献综述
郭芙蓉[1](2016)在《基于大鼠皮层微电刺激反馈的闭环控制系统实现》一文中研究指出脑机接口技术旨在实现大脑和外界环境之间地直接信息交互,为残疾患者重建运动或感觉功能提供一种潜在的解决方案。目前主要的脑机接口技术是利用大脑的神经信号控制外部机械设备,外界信息多用视觉或听觉等自然感觉进行反馈。这类反馈方式的缺点在于:(1)患者听觉或视觉输入有损伤时(失聪或失明)无法提供必要的信息反馈;(2)某些触觉信息(如温度、物体表面粗糙度等)无法用视觉反馈进行替代。因此尝试在神经信号控制外部设备时,将外界信息以皮层微电刺激形式反馈回大脑,构成闭环控制系统,有利于实验动物对外部设备进行更精确地控制,实现大脑与外界之间直接进行信息双向交互。本文以大鼠为研究对象,以皮层微电刺激作为信息反馈方式构建闭环控制系统为研究目标,提出了大鼠利用神经元发放状态控制机械手,并以不同电流强度电刺激反馈外界温度的实验方案。实验探究了大鼠对不同参数电刺激输入的区分能力,实现了大鼠利用脑电控制机械手运动,同时完成了皮层微电刺激在脑机接口中的应用研究,验证了将电刺激作为信息反馈方式的可行性以及电刺激信息反馈的有效性。具体内容包括:1)搭建了基于大鼠皮层微电刺激反馈的闭环控制研究平台。平台可实时采集大鼠行为学信号和神经元发放信息,进行在线分析处理,控制外部设备运动状态,同时对实验结果进行实时可视化显示。2)分别进行了基于大鼠的脑→机控制实验以及机→脑的皮层微电刺激区分实验,为后期进行皮层微电刺激在脑机接口的应用研究奠定基础。首先进行了电刺激区分训练,从行为学和电生理两个角度探究了大鼠对不同电流强度电刺激的区分能力,验证了电刺激作为信息输入方式的可行性。其次进行了大鼠利用神经元发放状态控制机械手的实验任务,分析了大鼠对运动皮层神经元发放率的调节能力。3)进行了皮层微电刺激反馈在脑机接口中的应用研究。在大鼠利用脑电控制机械手的同时将外界不同温度以皮层微电刺激形式反馈给大鼠。通过对大鼠行为学结果地分析,探究闭环控制系统的可行性以及电刺激在其中的信息反馈作用。本文的特点在于将不同电流强度的皮层微电刺激与外界温度建立对应关系,实现了基于大鼠的闭环控制系统,帮助实验对象与外界环境进行更好地信息交互,同时也为残障患者的运动和感觉功能重建提出了一种新的思路,具有重要的临床研究意义。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-12-26)
白学军,张琪涵,章鹏,周菘,谭珂[2](2016)在《基于fNIRS的神经反馈对运动想象皮层激活的影响》一文中研究指出近年来,运动想象作为一种疗法,结合神经反馈技术用于偏瘫、中风、截肢等病人的康复治疗中,以维持他们大脑功能的平衡。为了探究基于fNIRS的神经反馈技术对运动想象大脑激活模式的作用机理,我们进行了两个实验。实验一比较有反馈信号和无反馈信号条件下运动想象的皮层激活情况。反馈组和无反馈组各招募15名具有一定想象能力的被试,分别要求他们完成不同强度的运动执行和运动想象任务。其中反馈组在执行任务期间能够接收到主运动皮层的实时反馈信号,无反馈组不提供任何皮层的活动信息。结果显示,神经反馈能够调节运动想象任务下主运动皮层和体感皮层的激活水平,但对运动执行任务下的皮层激活水平无显着影响。为了排除视觉信号等无关心理成分的干扰,实验二采用了前测—干预—后测的实验设计。同样招募两组(训练组和控制组)具有一定想象能力的被试,每组各15人。在正式实验中,先对被试进行运动想象的基线测量和功能定位,并在被试接受神经反馈训练的前后,各完成一次无反馈信号的想象任务。相比于控制组,训练组需要完成一个持续十五分钟左右的神经反馈训练。结果发现神经反馈训练能够有效提高体感皮层和缘上回的激活强度。这说明基于fNIRS的神经反馈技术能够有效调节相关皮层的激活水平,证明了该方法的可靠性。(本文来源于《第十九届全国心理学学术会议摘要集》期刊2016-10-14)
娄江华,马丽佳,李中林,闫镔,史大鹏[3](2016)在《基于实时功能磁共振神经反馈系统对初级运动皮层自主调节研究》一文中研究指出目的探讨实时功能磁共振神经反馈系统(rtfMRI)对正常志愿者初级运动皮层区(M1区)自主调节的作用。资料与方法基于课题组建立的rtfMRI,选取右侧M1区作为感兴趣区(ROI),把该ROI的磁共振血氧水平依赖成像(BOLD)信号以曲线的方式反馈给受检者,引导12例正常右利手志愿者通过运动想象进行M1区调节。在线数据采用TBV软件进行分析,观察ROI的BOLD信号改变,并进行组分析和3次训练前后比较右侧M1区信号变化程度。结果组分析显示,12例正常志愿者通过运动想象M1区上调差异有统计学意义(P<0.05);经过3次训练M1区的上调程度不断提高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论应用rtf MRI在一定程度上能够帮助受检者自主调节初级运动皮层的活动。(本文来源于《中国医学影像学杂志》期刊2016年04期)
赵涵[4](2016)在《基于听觉反馈的帕金森病人皮层源定位及脑功能属性分析》一文中研究指出听觉声道反馈缺陷下帕金森病人的运动语言失调是当前对帕金森病症的研究热点之一。研究帕金森病症对听觉声道反馈的功能性神经系统的影响,对帕金森病症的快速诊断与辅助康复治疗等方面有着极其重要的现实意义。本文在完成帕金森病人的听觉实验及原始数据预处理的基础上,完成了帕金森病人的听觉声道反馈缺陷的事件相关电位ERP研究,实现了帕金森病人脑皮层源定位仿真分析,完成了帕金森病人的脑功能网络构建及其属性分析。本文研究的独特之处在于,采用频域与时域相结合的分析方法,实现了帕金森病人听觉声道反馈缺陷的脑皮层源定位,相对于时域定位方法,能够更加集中准确的显示帕金森病人的病灶激活区域,有利于临床医学诊断;同时将该方法引入到帕金森病人脑功能网络构建及其小世界属性分析判断中,为基于听觉反馈的帕金森病人的脑功能属性分析提供了一种新的研究思路。本文的研究工作和主要内容如下:(1)设计了帕金森病人脑电EEG数据的总体分析流程,设计了听觉实验,完成了实验数据对象筛选、脑电数据的采集等以及EEG数据的预处理。(2)完成了帕金森病人听觉声道反馈系统缺陷的事件相关电位ERP研究。采用快速独立成分分析ICA算法对ERP数据进行处理,实现了ERP数据的迭加,并分别完成了正500cent和正200cent条件下的ERP仿真实验分析。(3)完成了帕金森病人听觉声道反馈系统缺陷的脑皮层时域及频域的源定位仿真分析。采用标准化最小范数解算法,完成了电极坐标与皮层坐标的匹配,实现了脑皮层电流密度预测,并在此基础上,完成了帕金森病人脑皮层源定位的时域仿真与结果分析,确定了病灶激活区域,最后完成了帕金森病人脑皮层源定位的频域仿真分析,能更加集中准确的显示帕金森病人的病灶激活区域。(4)完成了有听觉声道反馈缺陷的帕金森病人的脑功能属性分析。采用同步似然算法计算了EEG数据的关联性并完成了仿真分析,研究并实现了帕金森病人脑功能网络的阈值选取,在此基础上,实现了帕金森病人脑功能网络的构建与脑功能属性仿真实验分析,并最终判定了帕金森患者脑功能网络的小世界属性,为基于听觉反馈的PD病人的脑功能属性分析提供了一种新的解决思路。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2016-04-01)
于海涛,王江,邓斌,魏熙乐[5](2012)在《脑皮层神经网络的线性时滞反馈控制》一文中研究指出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.(本文来源于《控制理论与应用》期刊2012年04期)
李宇辉,李兵[6](2011)在《纹外皮层PMLS区反馈投射对初级视皮层神经元反应特性的影响》一文中研究指出神经系统中存在大量下行投射,与上行输入一起形成复杂的前馈与反馈回路,调控神经信号的传导和处理,但目前对皮层内反馈投射的功能作用认识还比较薄弱.通过微量注射抑制性神经递质γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA),使猫纹外皮层后内侧外上雪氏区(area posteromedial lateral suprasylvian,PMLS)局部可逆性失活,使用胞外记录方法,研究初级视皮层17区神经元反应特性的变化.实验结果显示,PMLS区失活后,17区细胞对运动刺激的反应总体减弱,反应的相对稳定性基本不变,最高发放率/自发之比有所下降.与此同时,细胞的方向选择性指数减小,朝向选择性无显着变化.除少数"双向"反应细胞外,绝大部分细胞的最优方向基本不变.进一步分析发现,细胞对各个方向刺激的反应普遍下降,最优方向上的下降程度最大,是导致方向选择性减弱的主要原因.这些结果表明,PMLS区反馈投射可增强初级视皮层的方向选择性,而对朝向选择性影响有限.这一作用特点体现了PMLS区在皮层中偏重处理运动视觉信息的功能.(本文来源于《生物化学与生物物理进展》期刊2011年09期)
李国荣[7](2010)在《猫外膝体的对比度适应及皮层反馈对其的影响》一文中研究指出众所周知,视觉系统对人类感知外部世界具有至关重要的意义和不可替代的作用,约有80%的外界信息是通过视觉信息系统进入中枢神经系统的。在视觉信息处理系统中,存在多个不同层次的处理阶段,其中外侧膝状体(外膝体,lateral geniculate nucleus,LGN)是其中不可或缺的一环。外侧膝状体位于丘脑的背侧部,主要负责接收来自视网膜的信息输入,并将视觉信息传递给初级视皮层。早期电生理实验研究表明外膝体神经元的反应属性与视网膜神经节细胞的性质类似,所以就认为外侧膝状体只是视觉通路中一个简单、被动的信息中继站。但是,这种观点的存在也迟滞了人们对外膝体的研究和认知。就适应现象而言,早期的相关研究主要集中在纹状皮层区域,而且这些研究认为适应只是皮层效应,外膝体并不存在适应现象。但是,随着研究的深入,人们逐渐在视网膜和外膝体都发现了多种形式的适应效应。但迄今为止,人们对外膝体适应的认识还存在一些不太清楚的地方。比如,早就有研究发现在从视网膜到皮层的视觉通路中存在多条分离的平行信息处理通道。这些信息处理通道在生理属性和功能上都有较大的差异,而且不同的信息通道可能负责处理特定的视觉信息属性。但这些信息通道是否都存在适应现象,如果存在的话则它们是否都具有相同的适应效果,这些问题都还不太清楚。还有值得注意的一点就是,视觉系统并不是一个简单的前馈信息通路。研究表明每个处理阶段都会接收来自下游处理阶段的信息反馈。研究发现皮层-丘脑反馈能够影响外膝体神经元的多种反应属性,比如:皮层反馈能够影响外膝体细胞的中央-周边感受野结构和属性。但现在人们还不清楚皮层反馈是否能够影响外膝体神经元的适应效果。针对上面提到的问题,我们使用在体单细胞记录技术进行了相关研究。我们的实验结果说明外膝体神经元具有与皮层细胞类似的对比度适应效果——对比度适应虽然也能抑制细胞的最大发放率,但适应后对比度增益的下降则更为明显。这也说明外膝体细胞也有具有根据外界环境进行自我调节的能力,而且外膝体的适应应该对皮层神经元的适应也有一定的贡献。我们发现猫外膝体中的Y细胞在适应后对比度增益的改变幅度要明显大于X细胞对比度增益的变化,但最大发放率的变化两者则没有统计学差异。这也说明不同的信息处理通道具有不同的适应效果。为了研究皮层反馈的作用,我们还在部分实验动物中,使用液氮冰冻法毁损了猫皮层的17区和18区,以达到消除皮层反馈的目的。实验发现在皮层反馈被抑制后,外膝体神经元仍然具有适应效果。这说明对比度适应是外膝体神经元的内在机制,并不完全取决于皮层的反馈投射。但我们也发现,与正常猫中的结果不同,当皮层反馈受到抑制后,外膝体的X细胞与Y细胞表现出类似的适应效果。而且与正常猫的数据进行比较发现,皮层反馈对X细胞的对比度适应没有明显影响,但能够增强Y细胞的对比度适应效果。这也说明皮层反馈对不同信息通道可能具有不同的影响。总而言之,我们的发现对理解对比度适应在早期视觉系统中的表现有一定帮助,也对认识视觉信息处理通道和皮层-丘脑反馈机制提供了一个很好的示例。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2010-11-01)
陈元新[8](2010)在《关于猫杏仁核基底核对初级视皮层17区反馈投射的结构和功能研究》一文中研究指出杏仁核是情绪控制中心,能接受所有感觉系统的信息,其中主要是来自视觉系统。最近有研究表明,视觉系统的信息主要通过两条通路传递到杏仁核,一条是皮层通路(初级视皮层-腹侧的高级视皮层-杏仁核),另一条皮层下通路(视觉信息-丘脑-杏仁核),其中以第一条通路为主。因此人们对杏仁核与腹侧视皮层之间的相互投射展开了大量的研究,Amaral等在组织学发现,猴杏仁核基底核与腹侧的高级视皮层(TE和TEO)存在大量的交互投射,同时基底核也能直接投射到初级视皮层。在功能上也有研究表明,刺激家兔或大鼠的杏仁核基底核时,在初级视皮层能记录到诱发场电位,单个细胞对闪光刺激的发放活动也受到一定程度的抑制影响。但是有关猫杏仁核基底核中是否也存在对初级视皮层17区的直接反馈投射,它又是怎样来调制初级视皮层的一些精细视觉,如方位/方向选择性、眼优势等,这些还不是很清楚。首先我们利用逆行追踪染料(FluroGOld,2%)从组织学上并结合场电位记录技术对猫杏仁核基底核是否存在对皮层17区的直接反馈投射进行了深入的研究。研究结果表明,在整个基底核背侧上部发现大量荧光(FluroGold,2%)标记的锥体细胞(P细胞),并且有30%左右的细胞被标记,这些细胞以一种不规则的方式大量分布在基底核中,这说明杏仁核基底核存在对视皮层17区的直接反馈投射;当电刺激基底核背侧上部时,在整个视皮层17区都记录到了诱发场电位,这说明这种反馈投射呈弥散分布,并且皮层诱发场电位的快速潜伏期只有4.3-4.5ms,这也提示基底核与皮层17区的神经细胞可能是通过单突触联接起来。在研究杏仁核基底核对初级视皮层在功能方面的反馈调节效应时,我们主要利用内源性光学成像、单细胞胞外记录等技术并结合药理学的方法人为改变猫杏仁核基底核的兴奋性,对初级视皮层17区在功能上的反馈调节作用进行广泛细致的研究。研究结果表明,当杏仁核基底核的兴奋性活动被Glu或GABA增加或抑制时,初级视皮层17区的视觉诱发反应也相应增加或减弱,并且视皮层17区细胞最优方位与非最优方位的差分信号也相应的增强或减弱,这说明基底核对视皮层17区反馈调制作用是一种正反馈。但是基底核兴奋性的改变并没有改变皮层17区方位功能图的基本模式和皮层细胞的最优方位角厉向角,皮层细胞方位调谐曲线的形状(半高宽)及方位/方向选择性强度都没有发生显着性变化,这提示杏仁核基底核的兴奋性改变后,不同方位光栅刺激诱发的初级视皮层的反应仅仅发生了等比例的增加或减弱,这也进一步提示杏仁核基底核对视皮层17区的反馈投射呈弥散分布。这些研究结果说明,猫杏仁核基底核对视皮层17区的反馈调节是一种弥散性的正反馈调制效应,对我们认识心理学上的情绪调节感知能起到一定的指导作用。(本文来源于《复旦大学》期刊2010-04-01)
朱斌,陈元新,谈彧君,寿天德[9](2009)在《猫高级视皮层21a区对视皮层17和18区方向选择性的反馈调制作用——基于脑内源信号光学成像的研究》一文中研究指出猫和猴的视皮层存在着两条将视觉信息由低级视皮层向高级视皮层传递的并行的前馈信息处理通路,即形状信息处理通路(腹侧通路)和运动信息处理通路(背侧通路)。(本文来源于《生物物理学报》期刊2009年S1期)
朱斌,陈元新,谈彧君,寿天德[10](2009)在《猫高级视皮层21a区对视皮层17和18区方向选择性的反馈调制作用——基于脑内源信号光学成像的研究》一文中研究指出猫和猴的视皮层存在着两条将视觉信息由低级视皮层向高级视皮层传递的并行的前馈信息处理通路,即形状信息处理通路(腹侧通路)和运动信息处理通路(背侧通路)。(本文来源于《第十一次中国生物物理学术大会暨第九届全国会员代表大会摘要集》期刊2009-07-12)
皮层反馈论文开题报告
(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:
近年来,运动想象作为一种疗法,结合神经反馈技术用于偏瘫、中风、截肢等病人的康复治疗中,以维持他们大脑功能的平衡。为了探究基于fNIRS的神经反馈技术对运动想象大脑激活模式的作用机理,我们进行了两个实验。实验一比较有反馈信号和无反馈信号条件下运动想象的皮层激活情况。反馈组和无反馈组各招募15名具有一定想象能力的被试,分别要求他们完成不同强度的运动执行和运动想象任务。其中反馈组在执行任务期间能够接收到主运动皮层的实时反馈信号,无反馈组不提供任何皮层的活动信息。结果显示,神经反馈能够调节运动想象任务下主运动皮层和体感皮层的激活水平,但对运动执行任务下的皮层激活水平无显着影响。为了排除视觉信号等无关心理成分的干扰,实验二采用了前测—干预—后测的实验设计。同样招募两组(训练组和控制组)具有一定想象能力的被试,每组各15人。在正式实验中,先对被试进行运动想象的基线测量和功能定位,并在被试接受神经反馈训练的前后,各完成一次无反馈信号的想象任务。相比于控制组,训练组需要完成一个持续十五分钟左右的神经反馈训练。结果发现神经反馈训练能够有效提高体感皮层和缘上回的激活强度。这说明基于fNIRS的神经反馈技术能够有效调节相关皮层的激活水平,证明了该方法的可靠性。
(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。
皮层反馈论文参考文献
[1].郭芙蓉.基于大鼠皮层微电刺激反馈的闭环控制系统实现[D].浙江大学.2016
[2].白学军,张琪涵,章鹏,周菘,谭珂.基于fNIRS的神经反馈对运动想象皮层激活的影响[C].第十九届全国心理学学术会议摘要集.2016
[3].娄江华,马丽佳,李中林,闫镔,史大鹏.基于实时功能磁共振神经反馈系统对初级运动皮层自主调节研究[J].中国医学影像学杂志.2016
[4].赵涵.基于听觉反馈的帕金森病人皮层源定位及脑功能属性分析[D].武汉理工大学.2016
[5].于海涛,王江,邓斌,魏熙乐.脑皮层神经网络的线性时滞反馈控制[J].控制理论与应用.2012
[6].李宇辉,李兵.纹外皮层PMLS区反馈投射对初级视皮层神经元反应特性的影响[J].生物化学与生物物理进展.2011
[7].李国荣.猫外膝体的对比度适应及皮层反馈对其的影响[D].中国科学技术大学.2010
[8].陈元新.关于猫杏仁核基底核对初级视皮层17区反馈投射的结构和功能研究[D].复旦大学.2010
[9].朱斌,陈元新,谈彧君,寿天德.猫高级视皮层21a区对视皮层17和18区方向选择性的反馈调制作用——基于脑内源信号光学成像的研究[J].生物物理学报.2009
[10].朱斌,陈元新,谈彧君,寿天德.猫高级视皮层21a区对视皮层17和18区方向选择性的反馈调制作用——基于脑内源信号光学成像的研究[C].第十一次中国生物物理学术大会暨第九届全国会员代表大会摘要集.2009