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家鸽不同状态下脑电节律特异性分析
引用本文:胡一凡,周怡君,杨莉芳,李蒙蒙,尚志刚.家鸽不同状态下脑电节律特异性分析[J].动物学杂志,2019,54(6):860-866.
作者姓名:胡一凡  周怡君  杨莉芳  李蒙蒙  尚志刚
作者单位:郑州大学电气工程学院 郑州450001;郑州大学电气工程学院 郑州450001;河南省脑科学与脑机接口技术重点实验室 郑州450001
基金项目:国家自然科学基金项目(No. U1304602)
摘    要:人类大脑神经电活动的不同节律与不同的状态有关,而其他物种如鸟类不同状态下脑信号的节律特异性尚不明确。本文通过分析家鸽(Columbaliviadomestica)在麻醉昏迷、清醒安静、自由探索三种典型状态下的局部场电位(LFP)信号,研究家鸽不同意识状态下神经电活动的节律特异性。首先采集不同状态下的LFP信号,提取δ(1~4 Hz)、θ(4~8 Hz)、α(8~12 Hz)、β(15~30 Hz)、γ(30~60 Hz)五个节律;然后使用小波变换进行时频分析,通过统计时频图的定性观察和小波能量的统计分析,使用Friedman检验进行统计假设检验,研究各状态不同节律的特异性,并基于样本熵分析信号复杂度,探索产生这种节律特异性的可能原因。结果表明,随着意识越来越清晰,较低频的δ、θ、α节律受到明显抑制(P 0.001),而较高频的γ节律活动明显增强(P 0.001);样本熵的分析表明,这可能是由于节律频带越高,信号样本熵越大,对应了从麻醉、清醒到自由探索意识清晰程度的提高。家鸽不同状态下神经电活动节律特异性的研究,有助于增进对不同物种脑信号节律编码机制的理解。

关 键 词:局部场电位  节律特异性  意识状态  时频分析  样本熵
收稿时间:2019/7/15 0:00:00
修稿时间:2019/10/22 0:00:00

Analysis of Neural Signal Specificity in Pigeons Under Different Conditions
HU Yi-Fan,and SHANG Zhi-Gang.Analysis of Neural Signal Specificity in Pigeons Under Different Conditions[J].Chinese Journal of Zoology,2019,54(6):860-866.
Authors:HU Yi-Fan  and SHANG Zhi-Gang
Abstract:
Keywords:Local field potential (LFP)  Rhythm specificity  State of consciousness  Time-frequency analysis  Sample entropy
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