基于FPGA的随机字符发生器在ERP中的应用

脑电领域的众多探索一直以来都是各国科学家研究的热点。刺激源是脑电实验中不可或缺的一部分。刺激序列正确编排和稳定发生是诱发脑电信号被正确提取的先决条件。利用可编程逻辑器件作为随机字符信号发生器,使之同时具有计数和VGA显示功能,由此产生的视觉ERP刺激序列,可以作为脑区功能存在病变的病人的理想刺激源。     

小波相干分析及其在听觉与震动刺激事件相关电位处理中的应用

尝试将小波相干方法应用于事件相关电位实验的脑电信号分析中。实验分为三组：听觉任务、震动任务1和震动任务2。对12个受试者的实验数据进行40Hz左右的小波相干分析,计算了前额脑区与其他各脑区之间的相干性,发现震动任务的小波相干值大于听觉任务并有显著差异,且在不同的任务中,各脑区的小波相干值有其明显不同的分布特征,且随时间呈有规律的变化。分析体现了小波相干在短时脑电信号处理上的优势。     

脑成像与脑网络

揭示脑的奥秘是人类面临的最大挑战之一。神经元是构成神经系统结构与功能的基本单位。神经元与神经元之间通过突触实现信息交互,并构成神经环路或神经网络。神经环路有局部的,也有跨脑区或长程的,甚至全脑尺度的。神经环路则是脑实现神经信息处理的基本单元。若干神经环路构成脑网络。脑网络研究已经成为脑功能与脑疾病研究领域的热点。     

基于脑功能连接网络离心率的轻微肝性脑病研究

全脑功能连接显示轻微肝性脑病(minimal hepatic encephalopathy,MHE)患者的皮层-基底节-丘脑环路受损,但无法量化该改变。通过对比MHE患者组和健康组的全脑功能连接网络的全局指标,发现MHE患者具有更大的图连接指数、图直径、图半径和直径指数,支持这些指标在MHE疾病的全脑功能连接水平上的有效性和可靠性。图连接指数、图直径及直径指数与数字符号实验指标相关,直径指数与数字连接实验指标相关,反映MHE患者的脑功能改变。离心率和离心率连接指数显示MHE患者大部分脑区指向基底节区域,支持MHE患者的脑区连接通路、特别是连接基底节区域的通路很可能出现阻滞甚至断裂。     

参与不同难度数字计算的脑区——脑功能磁共振成像研究

本研究用功能磁共振成像技术观察了人脑进行不同难度数字加减计算时的脑区激活情况,并探讨大脑皮层和皮层下结构在数字计算中的作用.用Siemens 1.5 Tesla磁共振机对16名右利手健康志愿者进行简单及复杂数字加减任务的fMRI扫描.实验采用组块设计.刺激任务分为简单加减计算任务、复杂加减计算任务和基线任务.用SPM99软件进行数据分析和脑功能区定位.分别比较同一任务各个脑区平均激活强度和同一脑区在两种任务中的激活强度.结果显示,简单及复杂加减计算激活的被试者的脑区基本相同,激活的皮层区主要见于额叶、顶叶、枕叶、扣带回、丘脑及小脑;简单及复杂加减计算激活的皮层下结构包括两侧尾状核、左纹状体边缘区等基底核结构和丘脑.在简单及复杂计算中,纹状体与皮质结构(额叶、顶叶)间激活强度均无显著性差异.简单计算与复杂计算比较,右顶叶,在复杂任务时出现激活,在简单任务时未出现激活.上述结果提示,完成数字计算任务的脑区除了额叶、顶叶、扣带回等皮层结构外,大脑皮层下的一些结构如纹状体、纹状体边缘区,也是参与数字计算的重要部位.皮层下结构纹状体和优势半球的纹状体边缘区参与了数字工作记忆,可能是进行数字计算神经环路的重要组成部位.右项叶(缘上回)只在复杂任务出现激活,该区可能是视空间记忆和加工的重要部位.     

低氧预处理小鼠脑及血液中糖原与乳酸含量的变化

采用昆明小鼠为实验对象,将实验动物随机分为H4组（重复低氧4次,低氧预适应组）、H1组（只低氧1次,低氧对照组）和H0组（正常对照组,即不低氧组）,分别测定全脑及不同脑区（端脑、间脑、中脑、脑桥、小脑和延髓）糖原、乳酸的含量,同时测定血液中乳酸的含量。结果：H4组全脑糖原含量显著高于H1及H0组,其中H4组端脑、间脑和脑桥内糖原含量显著高于H1组及H0组相应的脑区,H1组全脑糖原含量显著低于H0组,其中H4组端脑、间脑和脑桥内糖原含量显著高于H1组及H0组相应的脑区,H1组全脑糖原含量显著低于H0组,但各个脑区糖原含量的差别无显著意义。H4、H1组全脑乳酸含量无显著差异,但均显著高于H0组,而H4组血液中乳酸的含量则显著低于H1组及H0组。结果提示,在低氧预适应过程中,脑糖原增加与脑乳酸降低同时发生,脑有氧代谢参与低氧预适应或低氧耐受的形成。     

花粉制剂对脑衰老动物各脑区的SOD和NO水平的影响

采用 D-半乳糖建立脑衰老动物模型 ,观察服用花粉制剂前后对脑衰老模型动物不同脑区组织中超氧化物歧化酶 ( SOD)活性、一氧化氮 ( NO)水平的影响。结果表明花粉制剂能明显升高脑衰老动物某些脑区 SOD活性和降低脑衰老动物某些脑区 NO水平。研究结果提示花粉制剂具有延缓衰老和增强记忆力等作用 ,其机制可能与其促进自由基的清除及减少 NO释放有关。     

成年白腰文鸟端脑新生神经元的光镜和电镜研究

应用光镜和电镜放射自显影方法,对成年雄性鸣禽白腰文鸟脑中新生神经元的起源和分布进行研究,结果发现,（１）端脑室带区（ＶＺ）中存在不均匀分布的（＾３Ｈ）标记细胞,大量标记细胞分布在端脑尾侧新纹状体水平（Ｌ１－Ｌ１４）的ＶＺ,形成标记细胞的“热点”区１（２）标记细胞经两次有丝分裂后,大约在肌肉注射（＾３））的第６天后开始从ＶＺ向外迁移,在３０天左以达目的脑区分化成为成熟神经元,这些神经元不均匀分布在端     

神经发育研究组在中脑和后脑发育基因调控的最新研究成果

神经系统发育中的一个基本问题是，单一的神经管如何被细分为不同的部分进而发育成为结构和功能各异的脑区。在早期神经管发育中，在中脑和后脑交界处存在一个称为菱脑峡的区域，它分泌FGF8和WNT1等诱导分子，并作为一个组织中心（isthmic organizer）来调控中脑和后脑的发育。     

MPTP诱导的帕金森病鼠脑内Calbindin-D28k表达的免疫组化研究

目的探讨Calbindin-D28k在帕金森病发病过程中的作用.方法健康C57BL/6J小鼠采用MPTP腹腔注射建立帕金森病动物模型,动物存活期分别为14d和28d.应用ABC免疫组化结合图像分析技术观察Calbindin-D28k在不同脑区的表达.结果帕金森病鼠脑内黑质和腹侧被盖区Calbindin-D28k的表达在28d比对照组增加,造模后海马CA1区Calbindin -D28k的表达在14d和28d两个时间点均比对照组增加;而在脑皮质Calbindin-D28k的表达在造模14d和28d均较对照组降低.结论不同脑区神经元可能由于Calbindin- D28k含量的不同而对MPTP的敏感性不同;帕金森病鼠不同脑区Calbindin- D28k表达的变化,可能是脑内神经元启动自我保护机制引起Calbindin- D28k在不同脑区重新分配,以达到保护损伤神经元的目的.     

不同年龄和性腺发育期鲤鱼不同脑区的sGnRH分布及其变化

在不同年龄和不同性腺发育时期鲤鱼脑ｓＧｎＲＨ总含量和ｓＧｎＲＨ在各脑区的分布都有明显的变化。幼鱼脑ｓＧｎＲＨ的功能还不够成熟,主要表现为脑ｓＧｎＲＨ含量低,各脑区ｓＧｎＲｈ分布的变化不明显。     

发展性阅读障碍的脑机制——来自脑成像研究的证据

发展性阅读障碍是一种特殊的学习障碍,发展性阅读障碍的脑机制一直是研究者们关心的一个重要问题．随着脑成像技术的应用,人们在发展性阅读障碍的脑机制研究方面取得了重大进展．脑结构研究发现,发展性阅读障碍者在颞-顶叶、颞-枕叶、额下回、小脑等区域都存在一定的脑结构异常,这些脑结构异常要么表现在某个脑区的结构上,要么表现某个脑区结构的左右不对称性上．脑功能研究发现,发展性阅读障碍者出现脑结构异常的区域也大多表现出脑功能的异常．脑功能连接的研究发现,发展性阅读障碍者脑功能连接的异常不仅涉及到同侧脑区前后部分的连接,还涉及双侧脑区相应部分的连接．另外,中文发展性阅读障碍的研究发现了与拼音文字发展性阅读障碍不同的脑机制．这些研究成果为进一步揭示发展性阅读障碍的脑机制以及拓展中文发展性阅读障碍的研究提供了借鉴．     

腹侧被盖区多巴胺神经元全脑神经环路示踪

摘要 目的：研究小鼠中脑腹侧被盖区（VTA）多巴胺能神经元接受的全脑输入性上游投射及其输出性下游投射,解析其全脑上下游神经环路连接。方法：用立体定位仪将辅助病毒AAV-EF1a-DIO-GT和AAV-EF1a-DIO-G的混合液（1：1）注射到DAT-cre转基因小鼠的VTA脑区,2周后将重组狂犬病毒（RV）EnVA-RV-mCherry微注射到VTA脑区,1周后RV病毒完成逆向跨突触感染并充分表达荧光蛋白,全脑冰冻切片,用全自动扫描荧光显微镜全脑拍片。用立体定位仪将顺行示踪病毒AAV-EF1a-DIO-GFP微注射到DAT-cre转基因小鼠的VTA脑区,2周后待病毒及荧光蛋白充分表达后,全脑冰冻切片,VTA区脑片用TH抗体行免疫荧光染色,全自动扫描荧光显微镜全脑拍片。结果：狂犬病毒逆向跨单级突触示踪结果显示,全脑许多脑区核团神经元表达RV病毒携带的红色荧光蛋白,主要包括前脑皮层、纹状体、伏隔核、下丘脑视前区、外侧下丘脑、下丘脑室旁核、杏仁核、腹侧被盖区、黑质、中缝背核、臂旁核、缰核。顺行示踪病毒结果显示,表达绿色荧光蛋白的纤维投射主要集中在内侧前额叶皮层、纹状体、伏隔核、背外侧隔核、杏仁核、外侧下丘脑几个脑区。结论：VTA多巴胺能神经元的上游输入性投射广泛的分布于全脑,包括前脑皮层、基底神经节区、下丘脑区、边缘系统、中脑的许多核团都向其发出纤维投射。VTA多巴胺神经元的下游输出性投射主要集中在基底神经节的伏隔核和纹状体,内侧前额叶皮层及下丘脑也有一定投射。     

基于功能磁共振成像低频振幅算法的逻辑计算任务的脑活动研究

利用功能磁共振成像（functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI）进行脑功能研究是目前的一个热点。现以逻辑计算为认知任务,利用fMRI进行数据采集。采用低频振荡振幅（amplitude of low frequency fluctuation,ALFF）算法分别对14例正常人的计算和无任务静息状态的功能磁共振数据进行处理,并做对比分析。观察振幅增强或减弱情况,发现计算任务下相关激活脑区存在低频振荡,逻辑认知的负载也导致了默认（default mode）网络改变;同时针对相关的改变做出了初步探索。     

100 Hz电针耐受时大鼠脑和脊髓K受体结合特性的改变

本文采用放射配体结合实验研究了100 Hz电针耐受发生发展过程中大鼠脑和脊髓κ受体结合特性的变化.大鼠每天给予100Hz电针1次(30min),连续7 d.分别在电针的第1、3、5、7天取不同脑区进行观察.结果表明:在100Hz电针耐受期间,大鼠中脑、纹状体、脊髓、皮层和脑桥/延髓的κ受体均表现为下调,但在不同脑区κ受体下调的时程不同.在大鼠皮层和脑桥/延髓,电针第1天即引起κ受体下调,并在全过程(7 d)内保持下调状态.脊髓中的κ受体先上调后下调,而中脑和纹状体κ受体下调的时程与100Hz慢性电针耐受的发生发展相平行,提示该脑区的κ受体下调可能参与100Hz慢性电针耐受的形成.大部分脑区κ受体对[3H]-U69593亲和力的变化不明显,只有中脑在受体总数下降的同时亲和力有所升高(Kd值下降).上述结果表明,每天给予100Hz电针连续7 d,引起脑内特别是中脑和纹状体中κ受体数目显著下调,这种变化是否参与电针耐受的形成机制值得进一步研究.     

基于功能磁共振（fMRI）低频振幅算法的逻辑计算任务的脑活动研究

利用功能磁共振成像（functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI）进行脑功能研究是目前的一个热点。现以逻辑计算为认知任务,利用fMRI进行数据采集。采用低频振荡振幅（amplitude of low frequency fluctuation,ALFF）算法分别对14例正常人的计算和无任务静息状态的功能磁共振数据进行处理,并做对比分析。观察振幅增强或减弱情况,发现计算任务下相关激活脑区存在低频振荡,逻辑认知的负载也导致了默认（default mode）网络改变;同时针对相关的改变做出了初步探索。     

小鼠脑内甘氨酸含量在缺氧预适应中的变化

在小鼠重复缺氧预适应过程中,用HPLC方法,测定其全脑与不同脑区中的甘氨酸含量。结果表明,随着动物对低氧耐受性的增高,其全脑、间脑,特别是海马、脑干中的甘氨酸含量升高。结果提示,甘氨酸作为抑制性递质对低氧预适应的形成具有正面影响。     

经颅磁刺激对强直迟缓亚型帕金森病患者脑功能网络的影响

目的 重复经颅磁刺激（r TMS）作为一种无创的神经调控技术，对帕金森病（PD）患者的疗效目前尚未完全明确。本文结合临床量表评估、脑电溯源以及脑功能网络以探讨高频r TMS对强直迟缓亚型帕金森病（AR-PD）患者的作用效应。方法 共纳入18例AR-PD患者，利用标准低分辨率电磁断层成像（s LORETA）对脑电信号进行溯源分析，进而通过复杂网络理论构建脑功能网络，从脑区之间协同工作的角度对比分析网络拓扑特征。结果 磁刺激后前额叶、初级运动皮层出现显著性差异（P<0.05）；与运动感觉产生、运动规划和运动执行相关脑区的网络连通性显著增强（P<0.05）且脑功能网络的拓扑特征平均聚类系数的变化与帕金森病统一评定量表评分的变化存在显著相关性（P<0.05）。结论 推测r TMS改善了AR-PD患者在运动感觉产生到运动执行过程中的信息传递能力，本研究可为r TMS对AR-PD患者运动症状的改善作用与感觉运动网络重新整合的关系提供一定的理论依据。     

基于fMRI的脑功能整合数据分析方法综述

脑功能成像在人脑信息处理和认知活动的神经关联中发挥了不可轻视的作用.从大脑功能整合出发,可以将脑功能成像数据分析方法分为探测大脑功能整合的功能连接和有效连接两方面,功能连接探究空间远离的两个脑区之间的连接,有效连接研究一个脑区对另一个脑区作用的大小.根据这两个概念,相应地可以将功能磁共振数据分析方法分为两大类.本文着重...     

基于ReHo方法的颞叶癫痫功能磁共振成像研究

癫痫是一种以神经活动同步性异常增高为特征的中枢神经系统疾病。作者利用基于局域一致性(regional homogeneity,ReHo)分析方法的功能磁共振成像技术对内侧颞叶癫痫(medial temporal lobe epilepsy,mTLE)进行了研究。观察颞叶癫痫病人相比正常对照组局域一致性的改变情况。结果表明:在静息状态下,病人大脑的局域一致性在某些脑区较正常人高,主要集中在海马、丘脑、顶叶;另外在某些脑区的局域一致性较正常人低,主要集中在小脑后叶。提示该方法可检出癫痫活动造成的局部脑组织血氧水平信号同步性的改变,进而达到对癫痫活动的定位检测。