段玉斌[1]2002年在《神经起步点放电峰峰间期的非线性动力学》文中认为神经系统对来自内外环境的信息及其变化通过感受器(受体、通道、感觉器官)进行转换、进而传递、整合、存储，并使相应的效应器作出反应。神经元是神经系统的基本功能单位，其基本生理功能之一是处理和传输生物电信号。在执行这种功能时通过两种基本形式，一种是局部电位；另一种是动作电位。局部电位与神经元的整合功能有关，使神经元综合多方面的输入促使或抑制动作电位的发生。动作电位是“全或无”(All or None)的、固定波形的(stereotyped)电信号。动作电位以不衰减的方式长距离传播，使神经元实现其生物电信息的长距离传播功能。在神经纤维上传播的动作动位序列中的每个脉冲基本相同，所传播的信息编码在动作电位序列(包含放电的频率和时间模式)中，神经系统正是通过动作电位序列来长距离传递信息。而神经元所发放的动作电位串往往表现出多种多样时间形式，有相当一部分的是不规则的。这些丰富多彩的节律形式如何产生?不同的放电形式之间是否存在内在联系?神经元放电的时间形式有什么功能意义?这些问题引起了越来越多神经生理学家的关注。 有关外周神经损伤的实验研究发现，神经损伤后，损伤区神经膜上累积 第四军医大学博士学位论文 了大量的离子通道，包括钠通道、钾通道、钙通道等，形成了异常起步点， 自发地产生传入放电。进一步的研究表明，钠、钾、钙离子流都参与了自发 放电的产生。这些异常的传入放电被神经中枢作为来自感受野的信息处理与 识别，造成了痛觉过敏，持续性痛疼，感觉倒错等症状的出现。值得注意的 是，损伤神经自发放电的节律极为丰富，周期节律间可以通过加周期分岔的 方式相互转换。这种实验性起步点由于易于受到药物和电场刺激等的干预， 便于长时间记录和对比，而且与正常神经元的基本电生理性质有很多共性， 使其成为研究神经元放电节律形成的动力学的良好生物模型。结合非线性动 力学理论，可以更加深入和全面地理解起步点活动产生各种节律的动力学机 制，以及各种节律间的内在联系，并为探讨神经放电信息编码的基本规律提 供有益的启示。 本研究利用Bennett－ie损伤神经模型，在神经细束上长时间顺序记录单 根神经纤维自发放电的相邻动作电位间期（it聊此 iterval，ISI人观察损 伤神经自发放电的不同节律，以及放电节律在不同药物和电场刺激作用起步 点时表现出的一系列变化，结合非线性动力学理论和方法分析神经放电节律 形成的离子基础和动力学机制，并探讨了神经放电动力学在神经编码中的作 用。 主要结果： 1．外周神经损伤后，神经损伤区形成异常起步点，可以自发地或在药物作用 下产生节律形式多种多样的放电，通过长时间顺序记录ISI序列，根据ISI 取值的动力学规律，将放电节律区分为周期节律、簇放电节律、混饨节律 等。在药物和电场刺激作用下，这些不同的放电节律可以相互转换。 2．Ka20。降低可使周期一节律放电转变为周期H、混M、周期叁、周期四 等节律；＊a勺。降低使阵发周期节律转变为周期一节律，进而经分岔转变 5 第四军医大学博士学位论文 为周期二节律，一小部分纤维的阵发周期放电在分岔后进行逆分岔到更高 放电频率的周期一；勺。降低可以使部分静息单位转变为阵发周期节律 发放，周期一节律，进而经分岔转变为周期二节律；K山。升高周期二放 电转变为周期一，进而转变为阵发周期节律，甚至停止放电。以上转变均 可以通过正常灌流液洗脱而恢复。 3．叫。升高使周期一节律转变为周期二、混饨，进而转变为周期叁；叫。 升高也可以使阵发周期节律转变为周期一进而分岔；阅。降低使周期二放 电转变为周期一放电。以上转变均可以通过正常灌流液洗脱而恢复。 4．以含钾通道阻断剂hA的灌流液作用于损伤区时，大多数神经纤维自发放 电的节律形式发生了变化。其中部分纤维的周期一放电随药物作用时间的 延长，转换为周期二放电：部分纤维的周期一放电经周期二稳定于周期叁 放电，还有部分纤维的放电从周期一转换为周期二，进而转变为周期叁， 最后稳定于处于周期四放电节律中。这些转变也可以通过正常灌流液洗脱 而恢复。 5．在相同的背景放电条件下，改变不同的离子通道电流，可诱发不同的簇放 电节律形式：钙离子螫合剂＊GTA可以诱发双稳型簇放电：钠?
李维新[2]2006年在《苍白球神经元放电模式的非线性动力学研究》文中研究指明帕金森病(PD)是神经系统的退行性疾病，在其发病过程中，黑质的功能减弱是一个主要特征。由于黑质功能减弱而引起的多巴胺释放减少最终会影响到基底节的功能，导致其对运动功能的调节出现障碍，从而出现诸如：静止性震颤、肢体僵硬和运动迟缓等帕金森病的主要症状。1996年起，苍白球腹后部毁损术(PVP)在微电极引导的配合下，再次成为外科治疗帕金森病的主要方法。在这一手术中，微电极记录的应用在手术靶点解剖学定位基础上，进一步在电生理上对靶点进行验证，是手术成功率的有效保证。 基底神经节(简称基底节)是大脑深部多个神经核团的总称，对运动的调节具有重要意义。多种疾病(包括帕金森病、亨廷顿氏病、舞蹈病等)均与基底节的活动异常有直接关系，是功能性神经外科经常涉及的课题。而苍白球是这一复杂环路体系中非常重要的一个部分，其腹后内侧部也是射频毁损治疗帕金森病的常用靶点，因此我们以苍白球作为研究基底神经节电活动特性的一个突破点。 为了阐明基底节神经核团的放电信息编码，本研究引入了近年来在进行体外神经元放电时间序列研究中广泛应用的非线性动力学方法。在研究
徐国丽[3]2013年在《神经元模型的动力学特性研究》文中提出神经元系统是高度的非线性系统，由于生物神经系统是由数量庞大的神经细胞相互连接组成的极其复杂的多层次的信息网络系统，因此神经元的放电活动和信息编码过程中存在着复杂非线性动力学行为。本文以可兴奋神经元模型和不可兴奋神经元模型为研究对象，分别对各模型进行了数值仿真，分析了各模型的力学特性，具有一定的理论与实际意义，论文主要内容包括：在已有的神经元模型HR、ML、Chay及Borghans模型的基础上考虑了外电场和外击电流，组成了新的非线性动力学模型。在数值计算的基础上，得到了各模型的分岔图、相图以及部分Lyapunov指数图。采用分岔图、Lyapunov指数图、相图及FFT图，详细地分析了各个模型在参数变化时的动力学特性，得到了系统的周期运动、混沌运动，同时分析了各模型在不同参数下的放电状态。具体分析结果如下：(1)本文分别研究了这些可兴奋放电模型在单个参数下的分岔行为和两个参数下的分岔行为，分析了倍化分岔和加周期分岔在神经元模型放电活动中的普遍存在性；(2)通过单参数分岔图和双参数分岔图的对比，充分说明了多参数下讨论神经元模型的动力学行为的必要性及对现实生活的指导意义；(3)通过加入微量外电场的分岔图与不考虑外电场的分岔图的对比，验证了外电场的存在对神经系统功能的干扰作用，结论为神经元实验提供了理论依据。
魏春玲[4]2008年在《神经Ⅰ、Ⅱ型兴奋的动力学机制研究》文中认为神经元具有接受刺激产生动作电位的能力。在刺激作用下，各类神经元会以各自不同的方式发生反应。神经元对刺激发生反应的能力和方式的不同表现为神经元兴奋性的不同。在电生理学中，传统概念的兴奋性是指细胞接受刺激后产生动作电位的能力。兴奋性是神经元的内在特性，衡量兴奋性的内在指标为阈电位水平、外在指标为阈刺激强度。近年来发现，神经元对刺激的反应除了可以用这些阈值表示外，还可以用不同的放电模式来描述。不同的放电模式可以反映神经元固有的兴奋性性质。神经科学、非线性科学、信息技术和计算机技术的交叉融合，促进了神经动力学研究方向的形成，这一新兴方向对复杂神经放电模式、模式形成的机制、模式转换规律进行了初步的研究，为节律和神经编码机制在理论层次的研究提供了新的思路，开拓了新的领域。其中，在从静息到放电的参数区间附近，在理论分析、数值模拟和实验中发现两类明显不同的兴奋性性质，分别称为Ⅰ、Ⅱ型兴奋性。两类兴奋性的主要特点如下：Ⅰ型兴奋性神经元对外界的刺激具有累积效应；神经元可以以任意低频率放电，它的放电频率范围较大，且放电频率随着刺激强度的增大而增高。Ⅱ型兴奋性神经元没有明确的阂刺激强度，抑制性刺激也可诱发放电；膜电位存在阈下振荡现象；只在一定的频率范围内放电；对外部施加刺激的强度变化相对不敏感，表现出共振效应。从动力学角度一般认为，Ⅰ型兴奋性主要对应于鞍-结分岔，而Ⅱ型兴奋性对应于Hopf分岔。目前，关于Ⅰ、Ⅱ型兴奋的研究正在兴起，可望对其生理学和动力学机理、其神经生理学意义取得新的理解。本课题采用数学模型与神经生理实验相结合、数值仿真和理论分析相结合的研究方法，研究神经元两类不同兴奋性在斜波电流激励下的表现、噪声作用下的表现、自发放电的表现以及实验中的真实表现。选取实验性神经起步点作为实验模型；针对研究问题的具体实际，相应选取数学模型模拟实验现象，力求对神经兴奋问题取得比较深入和全面的理解。主要结果有：1．数值模拟结果提示：当将施加的外加刺激改为斜波电流作用后，改变斜波电流斜率可使频率-电流(f-Ⅰ)曲线发生变化。随着电流变化率的加快，f-Ⅰ曲线会向右上方移动，这样也就意味着初始放电的放电频率会随之升高。斜波电流激励的Ⅰ型兴奋，当斜波电流斜率大于一定值后，f-Ⅰ曲线类似于Ⅱ型兴奋，以至于和Ⅱ型兴奋性无法区分。2．随机模型数值结果提示，噪声可以使Ⅰ型兴奋性神经元的f-Ⅰ曲线左移，产生放电的最小刺激强度减小。噪声作用降低了Ⅱ型兴奋的刺激阈值，使最小放电频率趋近于零，产生类似于Ⅰ型兴奋的f-Ⅰ曲线，从而不易辨别究竟是Ⅰ型兴奋性还是Ⅱ型兴奋性。3．选取合适的参数，固定噪声水平条件下，不仅不同的兴奋系统表现的放电节律不同，而且同一兴奋系统经历的分岔不同时，其放电节律也不同。Ⅰ型兴奋系统表现出的放电形式比较复杂，看似随机。对于Ⅱ型兴奋性，亚临界霍普夫分岔时表现为阵发周期节律，而超临界霍普夫分岔时表现为整数倍节律。4．在高频脉冲激励下，Ⅰ型兴奋系统表现为拟周期现象；Ⅱ型兴奋系统在一定的参数范围内可呈现出混沌的多峰节律，但此多峰节律与整数倍节律不同。5．在实验性神经起步点，降低灌流液中钙离子浓度，静息可以经过阵发周期放电或整数倍放电到周期1放电，说明是Ⅱ型兴奋。虽然在该过程中放电频率从接近0增加到大约几十Hz，表现出类似Ⅰ型兴奋的特征。用5mmol／L高钙灌流液灌流可使神经元经阵发周期节律或整数倍节律转变到静息态。用含0．1 mmol／L 4-氨基吡啶(4-AP)和1．2 mmol／L Ca~(2+)的灌流液作用，此静息态神经元表现为阵发周期节律。然后，维持4-AP浓度不变将Ca~(2+)浓度升高至5mmol／L时神经元仍表现为阵发周期，而未静息。在以往对神经元兴奋性类型的研究基础上，本研究有新的发现：Ⅰ型兴奋性神经元在较大斜率的斜波电流作用下，初始放电频率会增大到类似于Ⅱ型兴奋性神经元的放电频率，这提示用斜波电流的方式检测兴奋性类型时需注意斜波电流的变化率；噪声作用下，Ⅱ型兴奋性神经元的f-Ⅰ曲线与Ⅰ型兴奋性的相似，这提示不能单纯以f-Ⅰ曲线判断兴奋性类型；还发现Ⅰ、Ⅱ型兴奋性自发放电的统计特征不同，Ⅱ型兴奋对应的两类分岔可表现出两种不同的放电节律；实验结果验证了数值仿真的自发放电节律和噪声作用下的频率变化曲线，提示放电节律可作为判断兴奋性类型的指标，而频率变化曲线不能单独作为判断Ⅰ、Ⅱ型兴奋的指标。这些结果使得对Ⅰ、Ⅱ型兴奋的认识更加全面。
古华光, 李莉, 杨明浩, 刘志强, 任维[5]2003年在《实验性神经起步点产生的整数倍簇放电节律》文中研究说明随机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[Ca~(2+)](Ca~(2+)]o)低于周期1节律的[Ca~(2+)]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 multiple spiking)节律的峰峰间期类似的整数倍特征。随机Hindmarsh-Rose模型中产生的簇(bursting)放电节律也表现出类似的特征。结果验证了随机自共振簇放电的存在性,揭示该簇放电节律的统计特征。此外,该簇放电节律的参数区间以及其与整数倍峰放电节律的区别被揭示,簇放电节律的[Ca~(2+)]o低于峰放电节律的[Ca~(2+)]o。
谢勇, 徐健学, 康艳梅, 胡叁觉, 段玉斌[6]2003年在《可兴奋性细胞混沌放电区间的识别机理》文中研究表明在神经起步点记录到加周期分岔过程的生理实验数据 ,在对此分岔过程中位于周期n爆发和周期 (n + 1)爆发之间的混沌的峰峰间期数据检测不稳定的周期轨道时 ,发现从靠近周期n爆发的混沌的峰峰间期数据中 ,可以检测出不稳定的周期n轨道 ;而从靠近周期 (n + 1)爆发的混沌的峰峰间期数据中 ,不仅可以检测出不稳定的周期 (n+ 1)轨道 ,还可以检测出不稳定的周期n轨道 .针对该现象 ,借助于Sherman建议的胰腺 β细胞模型 ,从非线性动力学角度给出了理论解释 .指明了由鞍结分岔和倍周期分岔分别产生第一类阵发和第叁类阵发为出现该现象的直接原因 ,阐明了该现象具有一定的普遍性 .从而揭示了通过检测不稳定的周期轨道 ,来识别混沌放电区间在加周期分岔过程中所处的位置的识别机理 ,并重新给出了识别的方法
赵小燕[7]2010年在《一类复杂分岔序列的实验与数学模型仿真研究》文中提出神经元进行信息编码既可以利用放电序列的频率,也可以利用其时间节律模式。神经放电节律随生理参数的变化而呈现节律模式的变化,对应着非线性动力学中的分岔概念。生理参数的大范围变化会引发出成序列的分岔,呈现特定的分岔序列结构。借助分岔理论,深入研究神经放电节律的分岔序列规律,有助于理解放电活动随生理参数变化在不同的节律模式之间的转迁机制,并进一步认识神经元如何利用这种模式转迁规律编码关于生理参数的信息。含快慢子系统的神经元数学模型仿真预期,神经放电节律经历加周期分岔序列,可以进一步表现激变,并通过逆倍周期分岔进入周期1峰放电。但至今没有得到实验验证,以前实验中只观察到这类分岔序列模式中对应于加周期分岔序列的部分,还没有发现激变到周期1峰放电的分岔历程。本研究选用实验性神经起步点模型观察了多个参数改变的情况下的分岔序列。实验发现在改变[Ca2+]。、[K+]。及调节双参数的情况下出现了上述理论预期,并用数学模型对其进行仿真。同时还观察到几类新的分岔序列。本研究为理论预期提供了实验验证,为理解神经信息编码提供了基础。主要结果有：1.在降低[Ca2+]。、升高[K+]。或在双参数的作用下,观察到丰富的放电分岔序列,包括上述的分岔序列和两种新的分岔序列。分别应用大电导钙激活钾通道、小电导钙激活钾通道特异性阻断剂和胞内钙库钙释放的激动剂等,未观察到理论预期的分岔。2.实验调节神经起步点[Ca2+]。,观察到从周期1簇放电开始的带有随机节律的加周期分岔到簇内有多个峰的簇放电,再经激变转迁到峰放电节律的分岔序列,提供了这类分岔序列模式的实验证据。实验所见之激变表现为簇放电节律的休止期消失,放电节律变为混沌峰放电和周期峰放电。同时,实验观察到,在上述激变过程后,神经元进入周期1峰放电的途径,既可以是逆的倍周期分岔序列历程,也可以是简单地通过混沌直接进入周期1峰放电。带有随机节律的加周期分岔经激变到峰放电的分岔序列结构受多个参数调节,在升高[K+]。或在以[4-AP]。为条件参数、[Ca2+]。为分岔参数的双参数实验中,也观察到这类分岔。3.利用随机Chay模型更加逼真地再现了实验所见的分岔序列。上述实验结果揭示了一类完整的神经放电节律的转换规律,验证了以前的确定性数学模型的理论预期,并利用随机理论模型仿真了其在现实神经系统的表现。数值仿真发现,噪声强度较小时,放电节律从混沌峰放电经历周期2峰放电到周期1峰放电；噪声强度较大时周期2峰放电被淹没,直接从混沌峰放电到周期1峰放电。这提示周期2峰放电的出现与否和系统内噪声强度有关系。4.在升高[K+]。或在以[4-AP]。为条件参数、[Ca2+]。为分岔参数的双参数实验中观察到新的分岔结构：从周期1簇放电经加周期分岔到周期2簇放电,经逆加周期分岔到周期1峰放电；从周期1簇放电经加周期分岔到周期2簇放电,经倍周期分岔到周期4簇放电,经逆倍周期分岔到周期2簇放电,再经逆加周期分岔到周期1峰放电。本研究有如下发现：实验中改变多个参数的条件下,观察到带有随机节律的加周期分岔经激变到峰放电的完整分岔过程,验证了确定性模型的理论预期。利用随机Chay模型仿真,逼真地再现了实验结果,模拟了其在真实神经系统的表现,揭示了一类完整的神经放电节律的转换规律。并在实验中还发现了2种新的分岔结构。上述结果为我们理解神经放电节律的转换规律提供了基础,有助于我们进一步认识神经信息编码及其机制。
莫娟[8]2009年在《用不连续映射理解神经元簇放电模式中的加周期分岔》文中研究说明在神经动力学中,神经元放电节律模式(即动作电位(脉冲)峰峰间期(inter-spike intervals,ISIs)的时间模式)被认为在神经元信息处理过程中起着关键作用,因而研究神经元ISI的产生和随参数变化动力学机制具有重要的指导意义.在神经起步点实验中展示了伴有随机簇放电的从周期1到周期5的典型分岔,本文在把握加周期分岔的根本特征的基础上构造了Chay模型中慢变量的不连续映射.通过在Chay模型和构造的不连续映射中添加噪声项可以重复并且解释实验中的随机簇放电模式.进一步基于映射的不连续性,本文用边界碰撞分岔解释了加周期分岔的产生机制.
崔睿[9]2011年在《由叁态跃迁机制产生的两种神经放电节律》文中研究表明通过慢性结扎坐骨神经制备的外周实验性神经起步点模型在有关神经放电节律模式及其转迁中得到了一系列的应用。迄今,研究人员在实验性神经起步点这个实验模型中已经发现并记录到了丰富的神经放电节律模式,并运用非线性动力学的方法研究自发神经放电的内在动力学规律。随机共振现象的发现和提出,使得人们认识到噪声可以与系统协同作用而有利于系统信号的输出。神经电活动中也存在经随机共振或随机自共振等机制产生的自发放电节律,提示噪声对神经元的放电活动具有重要的影响,因此可能参与神经系统的信息处理过程。研究神经放电节律及噪声在神经系统运动中的作用有助于发现神经运动的一般规律以及噪声在生命活动中的存在和意义。神经系统随机运动的运动规律和产生机制一直是一个重要的研究课题。本文介绍了实验性起步点中两种鲜见的叁态跃迁节律,并借助非线性动力学数学模型作为理论分析工具对其运动性质以及产生机制进行了初探。主要实验结果如下：1.在实验性神经起步点两例神经单纤维上分别观察并记录到两种叁态跃迁节律,分别表现为静息、周期1、周期2簇放电随机交替出现以及静息、周期2、周期3簇放电随机交替出现。2.确定性Chay模型数值仿真可以得到这样的加周期分岔：从静息到放电(从静息到周期m(m=1,2))、再从一种放电到另一种放电(从周期m到周期m+1(m=1,2))的两个分岔点可以非常接近,v。的小范围变动可以使得神经系统有叁种不同的状态。3.从静息到放电(从静息到周期m(m=1,2))、再从一种放电到另一种放电(从周期m到周期m+1(m=1,2))的两个分岔点非常接近地加周期分岔背景下,加入适当的噪声(D=0.005)数值仿真得到与实验模型中类似的两种叁态跃迁节律。揭示叁态跃迁节律的产生机制为分岔点附近适当的噪声对使系统在叁种状态之间随机跃迁。4.噪声对神经元运动状态有重要的影响作用。分岔点附近(分岔点双侧)噪声的扰动使得神经元系统在叁种状态间随机跃迁,形成叁态跃迁节律。5.噪声强度的改变使得神经元的运动状态发生改变。在同样的分岔背景下,同样的Vc区间,当噪声强度为D=0.005时,神经系统的运动状态表现为叁态跃迁；当噪声强度为D=0.0001时,神经系统的运动状态表现为两态跃迁。这说明噪声对系统运动状态的影响作用不仅体现在噪声的有无,而且体现在噪声强度的大小。以往实验性神经起步点中的随机运动是在两种状态之间的跃迁,而本研究发现并记录到的两种节律为神经系统在叁种状态之间的跃迁。理论分析揭示当神经元系统接近从静息经分岔到放电的临界状态,且从静息到周期m的分岔点与从周期m到周期m+1的分岔点非常接近时,在噪声的作用下系统运动在静息、周期m、周期m+1叁种状态之间随机跃迁,从而形成了这两种叁态跃迁节律。基于叁态跃迁节律的随机共振或者随机自共振还有待研究,叁态跃迁节律的生理学意义以及对叁态跃迁节律的性质还需要进一步深入研究。
王举磊[10]2008年在《帕金森病猴苍白球神经元放电序列的时间模式研究》文中研究指明目前对帕金森病苍白球神经元放电特性的研究都是从频率编码的角度进行的,虽对其神经元放电形式有所涉及但仅仅停留在区分是峰放电还是爆发放电以及放电数量的多少上,这样无法判断苍白球神经元如何携带帕金森病的确定性信息。已经有迹象表明:苍白球内侧部神经元放电频率在帕金森病患者中无明显变化而爆发式放电变化明显,并且与病情和多巴胺能神经元减少程度成正相关,但是无震颤的帕金森病患者亦能记录到低频爆发式放电。与频率编码不同,时间编码考虑到了放电脉冲在时间上的相关性,而目前普遍认为时间编码包含更多的信息,是神经信息编码的基础。所以,从时间编码的角度使用非线性动力学方法,结合现代医学信息学理论和现代信号处理技术对帕金森病恒河猴猴苍白球神经元放电特征进行深入的研究与分析,有望揭示帕金森病猴模型苍白球神经元放电信号中所包含的特征性信息,对于深入了解苍白球在帕金森病发病中的作用,进一步揭示帕金森病的发病机理,均有重大意义。目的在原发性帕金森病苍白球神经元电生理活动中,其放电频率与症状之间无明显相关性。但研究其相邻动作电位的时间间隔的特性时发现其混钝结构发生了特异性变化,它与患者的强直、运动迟缓呈负相关。这说明了内侧苍白球和外侧苍白球神经元表现的帕金森病的信息不是简单的通过放电的多少来携带,而是可能将携带的信息蕴藏在特定的放电模式之中。本实验的目的就在于从时间编码角度利用非线性理论方法提取并分析恒河猴在生理及病理状态下苍白球神经元放电信号中所包含的与帕金森病相关的特征性信息,进一步丰富PD的发病机理。方法1、采用血管内介入方法,将MPTP直接注入恒河猴一侧颈内动脉,制作偏侧帕金森病猴模型。2、使用在体胞外记录的方法,分别在建模前后不同时间段内,多次采集猴苍白球不用亚区神经元的放电信号。3、对采集到的电信号进行鉴别筛选,保留符合条件的电信号并建立相应的峰峰间期(ISIs)序列数据库。4、计算各亚区神经元放电频率,观察阿朴吗啡对其放电频率的影响。5、采用非线性研究方法对各亚区ISIs序列进行放电模式、小波熵、非稳定周期轨道等研究。6、比较上述各项检测指标在生理及病理状态下的变化,提取与帕金森病密切相关的信息。结果1、采用血管内介入的方法将MPTP直接注入恒河猴颈内动脉,可以成功制作出偏侧帕金森病猴模型,该方法安全、简单,给药剂量准确,手术操作时间短,对动物损伤小,术后恢复快,出现帕金森症状稳定,一次制作成功率高。2、病理状态下GPi平均放电频率大幅升高,由10.3±2.7Hz升高至29.1±15.1Hz,其放电模式由建模前的不规则变为相对规则,爆发式放电所占比例明显增加,在皮下注射阿朴吗啡后放电频率降低。病理状态下GPe平均放电频率有较明显降低,由32.6±9.9Hz降至25.9±14.1Hz,其放电模式无明显变化。3、GPi神经元放电的峰峰间期序列分布模式的变化:生理状态下不规则放电占多数,呈正态不对称分布;病理状态下规则放电所占比例大,呈正偏态分布,存在1～3Hz的低频慢波振荡。而GPe在生理及病理情况下2种放电模式所占比例无明显变化。4、病理状态下的GPi放电信号可检测到非稳定周期1,2,3轨道,而生理状态下不存在周期3轨道;并且病理状态下周期2轨道比正常状态下明显增多。5、经过MPTP处理后,猴GPi神经元放电信号复杂性升高,表现为小波熵数值升高,且可随病情波动。结论苍白球可被看作是一个非线性系统,从时间编码角度使用非线性动力学方法去进行电生理研究,可以获得更多帕金森病相关信息。与外侧苍白球相比,内侧苍白球在帕金森病的发病中起着更为关键的作用。
参考文献：
[1]. 神经起步点放电峰峰间期的非线性动力学[D]. 段玉斌. 第四军医大学. 2002
[2]. 苍白球神经元放电模式的非线性动力学研究[D]. 李维新. 第四军医大学. 2006
[3]. 神经元模型的动力学特性研究[D]. 徐国丽. 兰州交通大学. 2013
[4]. 神经Ⅰ、Ⅱ型兴奋的动力学机制研究[D]. 魏春玲. 陕西师范大学. 2008
[5]. 实验性神经起步点产生的整数倍簇放电节律[J]. 古华光, 李莉, 杨明浩, 刘志强, 任维. 生物物理学报. 2003
[6]. 可兴奋性细胞混沌放电区间的识别机理[J]. 谢勇, 徐健学, 康艳梅, 胡叁觉, 段玉斌. 物理学报. 2003
[7]. 一类复杂分岔序列的实验与数学模型仿真研究[D]. 赵小燕. 陕西师范大学. 2010
[8]. 用不连续映射理解神经元簇放电模式中的加周期分岔[D]. 莫娟. 内蒙古大学. 2009
[9]. 由叁态跃迁机制产生的两种神经放电节律[D]. 崔睿. 陕西师范大学. 2011
[10]. 帕金森病猴苍白球神经元放电序列的时间模式研究[D]. 王举磊. 第四军医大学. 2008