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实验中发现了神经起步点产生的一种新型的簇放电节律———阵发周期1节律。其特征如下:连续周期1放电与休止期(quiescence)轮流出现;非周期性, 连续放电持续期、连续放电次数以及休止期有较大变异性;位于周期1节律和静息状态之间。具有较长周期的伪单色噪声激励的FHN(FitzHugh-Nagumo)模型可以产生类似的阵发周期1节律。模型和实验中的阵发周期1节律的统计特征、变化规律和所处的参数区间...
神经科学是21世纪生物科学的基本研究内容之一。诺贝尔医学及生理学奖是对生物科学领域中所取得突出成就的最高评价。在诺贝尔奖设立一百周年之际,神经科学已在神经元、神经活动、信号转导、感觉和知觉、脑的高级功能和神经发育等研究水平上取得了巨大成果,并获得了近二十项诺贝尔奖。预测了今后神经科学可能取得的突破性进展,并分析了我国神经科学发展的现状和研究的立足点。
神经干细胞具有广阔的应用前景,但我们对于其增殖和分化的内源机制、外部环境信号还并不甚了解。研究表明,钙信号很可能在其中起到了调控作用。利用钙离子成像技术,观察神经干细胞的单细胞体外增殖和分化过程,记录了在细胞分裂过程中钙信号变化的曲线。细胞增殖和分化过程中都会产生钙火花,但在细胞分裂后期两者钙信号的模式却存在差别。实验结果提示,胞内钙水平的波动只是细胞增殖的伴随产物, 但却是细胞分化的必要条件。由...
在大鼠坐骨神经慢性压迫模型的放电起步点上,记录单纤维放电的峰峰间期(ISIs)序列。在无钙条件下,ISIs序列进入加周期分岔过程后,通过调定灌流液乙二醇双四乙酸 (Ethylene Glycol-bis(β-aminoethyl Ether) N, N, N′, N′-Tetraacetic Acid, EGTA, 一种钙离子螯合剂)的浓度,使ISIs序列分别稳定于远离分岔点的周期阶段(称周期阶段...
当改变实验性神经起步点细胞外[Ca2+]时,放电节律表现出从周期1节律转换为周期4节律的加周期分岔序列。其中,周期n节律转换为周期n+1节律的过程中(n=1,2,3)存在一种新的具有交替特征的节律,该新节律为周期n簇与周期n+1簇放电的交替,并且周期n+1簇的时间间隔序列呈现出整数倍特征。确定性神经放电理论模型(Chay模型)只能模拟周期n节律直接到周期n+1节律的加周期分岔序列;而随机Chay模...
随机Hindmarsh-Rose模型中产生簇(bursting)放电节律是神经放电中存在随机自共振的一个重要理论证据, 但是, 该簇放电节律在实验中一直没有被发现。在实验性神经起步点细胞外[Ca2+]([Ca2+]o) 低于周期1节律的[Ca2+]o时, 发现了一种簇放电节律。其簇簇间期(inter-burst intervals, IBIs)呈现出与随机自共振引起的整数倍峰放电(integer ...
在实验性神经起步点发现了放电峰峰间期序列随细胞外[Ca2+]变化产生的加周期分叉和整数倍节律,并用确定性Chy模型和随机Chy模型进行数值模拟。从模拟实验结果的角度看,加周期分叉过程遵从Chav模型决定的确定性机制,随机因素对其有影响但影响较小;而在相应的参数区间,整数倍节律则是在随机因素驱动下产生,是随机共振现象,是由确定性机制和随机因素共同作用的结果。 这表明:实验性神经起步点放电节律的分叉和...
在用事件相关电位(event-related potentials,ERP)研究视觉空间注意问题时,直接观察ERP数据就可得出,空间注意的主要作用是对视觉信息处理的调制,它出现在刺激开始后大约80~250 ms,主要表现为枕叶的P1、N1和P2波有明显的增强但它们的潜伏期没有变化。采用基于协同学的时空模式分解方法,把视觉空间注意ERP分解为3个模式成分。结果表明,注意不仅使模式1的第一个正波成分(...
为了研究神经放电节律加周分岔与放电频率变化之间的关系,采用大鼠坐骨神经慢性结扎模型,记录损伤区的自发放电,观察放电节律转化的动力学规律,分析相应的放电频率的变化,并用理论模型进行数值模拟。结果表明,与放电节律加周分岔相对应,放电频率的变化呈现非线性的特征,数值模拟支持实验的发现。研究提示:神经放电的频率变化与刺激强度的改变并非呈简单的线性相关,可能具有更复杂的关系。
提出突触可塑性的一个可能的数学公式,尝试用这个公式统一地描述突触长时程增强效应和突触长时程抑制效应。
研究图形形状和空间位王知觉任务与单纯图形形状知觉任务所诱发的ERP反应,探讨同时注意物体的两种不同特征时与仅注意其中一种特征时的ERP特征与差别。实验结果为:(1)行为数据王示,两种任务的正确率没有显著差别,但形状和空间位置知觉任务的反应时显著低于单纯形状知觉任务;(2)ERP数据王示,两种任务表现出非常相近的ERP波形特征:在大脑后部区域微弱的P1成分,非常显著的N1成分,显著的P2,N...
利用128道高分辨率脑电测量技术及脑电相干处理技术,通过测量大脑对图形形状知觉(任务1)、图形形状和空间位置知觉(任务2)两种任务的事件相关电位,并基于电极数大致相同的原则,从枕叶至额叶把头表分成了7个区,然后分析了枕叶与其它各区在不同频段的相干性。结果发现:在g1频段(28-39Hz),任务2时的平均相干系数值显著大于任务1时的相应值;同时还发现在枕叶与额叶间,任务2的相干系数更显著地大于任务1...
利用多通道微电极阵列上培养的海马神经元网络,通过分析28~37℃范围内不同温度时网络自发放电频率、幅度和相邻锋电位时间间隔(Interspike interval,ISI)的变化,探讨了温度对网络活动的影响。温度升高过程中放电频率、幅度呈不同程度增大的趋势;小于10 ms的ISI增多,变化程度随ISI增大呈减小趋势。结果表明体外培养的胎鼠海马神经元的网络活动具有温度敏感性。
稳态视觉诱发电位(steady-state visual evoked potential, SSVEP)不同于瞬态视觉诱发电位,有其独特的产生机理。当用两种不同频率的闪光同时刺激时,每种频率闪光诱发的SSVEP 之间是否会相互影响?它们与对应单一频率闪光刺激时产生的SSVEP的关系怎样?作者用?琢波段频率8.3 Hz与?茁波段频率20 Hz 的闪光分别及同时刺激10个被试的双眼,发现在同时刺激时...
采用独立成分分析(independent component analysis, ICA)的一种新的牛顿型算法来提取功能磁共振成像(functional magnetic reasonance imaging, fMRI)信号中的各种独立成分(包括与实验设计相关的成分以及各种噪声)。与fastICA相比,该算法减少了运算量,提高了运算速度,而且能够很好地分离出各个独立成分。结果表明该算法是一种有效...

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