自发和诱发神经放电序列的内在时序特性

运用Fano因子分析法,考察豚鼠听神经单纤维的自发放电序列、小鼠海马CAl区神经元的自发放电序列以及蟾蜍缝匠肌肌梭传入神经的诱发放电序列的时序特性,结果显示自发和诱发放电时间序列均存在Fano因子随计算窗口时间的增大而持续增长的特点,而原始数据的随机重排替代数据则没有这一特性,说明这些神经放电时间序列与一般的随机点过程不同,存在长时程相关性,在时序上具有某种结构特征。进一步的研究表明,这一时序结构特征可以通过将随机产生的一维正态分布序列数据,与神经放电时间序列数据进行跟随排序后而体现,提示这一特征与放电间隔的分布特点无关。     

豚鼠听神经放电的复杂性分析

运用刻划非线性动力系统复杂性的两种测算方法：复杂度和近似熵,结合替代数据法,研究豚鼠听神经单纤维放电时间间隔序列的复杂性。结果显示,听神经自发放电时间间隔序列的复杂度要高于诱发时的复杂度;听神经诱发放电时间间隔序列的近似熵低于随机重排替代数据的近似熵。提示听神经放电不是完全随机的过程,而可能是混沌的动力学行为,而且诱发放电时的规律性更强。     

大鼠初级传入纤维与脊髓背角神经元间的动作电序列的突触传递

外周感觉神经元通过动作电位序列对信号进行编码,这些动作电位序列经过突触传递最终到达脑部。但是各种脉冲序列如何通过神经元之间的化学突触进行传递依然是一个悬而未决的问题。研究了初级传入A6纤维与背角神经元之间各种动作电位序列的突触传递过程。用于刺激的规则,周期、随机脉冲序列由短簇脉冲或单个脉冲构成。定义“事件”(event)为峰峰问期(intefspike interval)小于或等于规定阈值的最长动作电位串,然后从脉冲序列中提取事件间间期(interevent interval,IEI)。用时间,IEI图与回归映射的方法分析IEI序列,结果表明在突触后输出脉冲序列中可以检测到突触前脉冲序列的主要时间结构特征,特别是在短簇脉冲作为刺激单位时。通过计算输入与输出脉冲序列的互信息,发现短簇脉冲可以更可靠地跨突触传递由输入序列携带的神经信息。这些结果表明外周输入脉冲序列的主要时间结构特征可以跨突触传递,在突触传递神经信息的过程中短簇脉冲更为有效。这一研究在从突触传递角度探索神经信息编码方面迈出了一步。     

刺激交感神经对大鼠多觉型伤害性感受器诱发和自发放电的不同作用

多觉型伤害性感受器是皮肤内专一性较强的痛觉感受器。本实验用剥制神经细束的技术,引导大鼠尾神经C类纤维的传入放电反映多觉型伤害性感受器的活动,以判定刺激交感神经对外周痛觉感受过程的调制作用。测试了57个该类感受器的单位放电,发现下述两个主要事实:(1)刺激腰骶部交感干外周端,可以显著抑制伤害性刺激(包括机械压力,直流电-钾离子,热烫等)诱发的多觉型伤害性感受器的单位放电,其作用出现较快,可使放电数减少1/3左右,后作用延续十多分钟。局部动脉注射去甲肾上腺素也产生类似的抑制效应。从而证实交感神经具有抑制痛觉感受器的作用。(2)交感神经对部分多觉型伤害性感受器活动的调制具有双重作用的特点,即对同一单位因外加刺激引起的诱发放电有抑制作用,对其自发放电则有易化作用。讨论了交感神经这一双重作用的临床意义以及针刺通过交感神经调制外周痛觉感受过程的设想。     

NA和5－HT对小脑脑片浦肯野细胞自发及诱发电活动的影响

在大鼠小脑脑片上观察了ＮＡ和５－ＨＴ对浦肯野细胞（ＰＣ）的自发放电活动及由白质刺激所引起的诱发放电活动的影响。结果表明：（１）ＮＡ使ＰＣ产生抑制、兴奋和双相反应,以抑制反应为主（７９．８％）;５－ＨＴ引起ＰＣ兴奋和抑制反应,以兴奋反应略多（５７．８％）。（２）先后灌流ＮＡ和５－ＨＴ对同一个ＰＣ自发放电的影响主要为抑制（ＮＡ）－兴奋（５－ＨＴ）（５３．８％）。（３）ＮＡ对ＰＣ的诱发复杂锋电位（ＣＳ）和简单锋电位（ＳＳ）反应,主要产生增强效应（５７．１％和６２．８％）;５－ＨＴ对ＰＣ诱发ＣＳ和ＳＳ反应则主要产生压抑作用（６０．０％和６８．２％）。（４）先后灌流ＮＡ和５－ＨＴ对同一个ＰＣ的诱发ＣＳ和ＳＳ反应,主要表现为ＮＡ对这两种诱发反应的增强和５－ＨＴ的压抑效应（６０．０％和５２．９％）。这些结果提示,ＮＡ能和５－ＨＴ能传入纤维可以通过释放ＮＡ和５－ＨＴ调节ＰＣ的兴奋性水平并改变ＰＣ对爬行纤维和苦状纤维突触传入的反应敏感性,影响小脑皮层神经元网络的感觉运动整合过程。     

电刺激大鼠巨细胞网状核对小脑浦肯野细胞自发和诱发电活动的影响

本研究在麻醉并制动的大鼠上观察了电刺激巨细胞网状核(Gi)对小脑浦肯野细胞(PC)自发及诱发简单锋电位的影响。结果如下:(1)刺激Gi可使PC的简单锋电位出现潜伏期小于20ms的抑制性或兴奋性反应,并以抑制性反应为主。抑制性反应持续40-100ms,而兴奋性反应的时程可达200ms以上;(2)注射5-HT_2型受体阻断剂methysergide可以减弱或阻断电刺激Gi对PC自发简单锋电位的抑制作用;(3)条件性Gi刺激可以显著压抑或加强由刺激对侧大脑皮层感觉运动区引起的PC诱发简单锋电位反应。以上结果说明:在大鼠存在Gi-小脑通路,这一通路中的部分纤维是5-HT能的。Gi-小脑纤维可能通过突触和/或非经典突触的化学传递方式对PC的电活动产生某种调制性的影响。推测Gi-小脑传入纤维投射可能在某些小脑功能活动,如肌紧张及姿势的调节等方面发挥重要作用。     

STOCHASTIC RESONANCE MEASURED BY THEMUTUAL INFORMATION IN THE NEURONSTHAT TRANSMIT CHAOTIC SPIKE TRAINS

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｔｉｓｗｅｌｌｋｎｏｗｎｔｈａｔｎｅｒｖｅｃｅｌｌｓｗｏｒｋｉｎｎｏｉｓｙｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ,ａｎｄｎｏｉｓｅｓｏｕｒｃｅｓｒａｎｇｉｎｇｆｒｏｍｉｎｔｅｒｎａｌｔｈｅｒｍａｌｎｏｉｓｅｔｏｅｘｔｅｒｎａｌｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ．Ｏｎｅｐｕｚｚｌｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｉｓｈｏｗｄｏｎｅｒｖｅｃｅｌｌｓａｃｃｏｍｍｏｄａｔｅｎｏｉｓｅｉｎｃｏｄｉｎｇａｎｄｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ,ｒｅｃｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｓｈｏｗｓｔｈａｔｎｏｉｓｅｍａｙｐ…     

STOCHASTIC RESONANCE MEASURED BY THEMUTUAL INFORMATION IN THE NEURONSTHAT TRANSMIT CHAOTIC SPIKE TRAINS

The spike trains generated by a neuron model are studied by the methods of nonlinear time series analysis. The results show that the spike trains are chaotic. To investigate effect of noise on transmission of chaotic spike trains, this chaotic spike trains are used as a discrete subthreshold input signal to the integrate-and-fire neuronal model and the FitzHugh-Nagumo(FHN) neuronal model working in noisy environment. The mutual information between the input spike trains and the output spike trains is calculated, the result shows that the transformation of information encoded by the chaotic spike trains is optimized by some level of noise, and stochastic resonance(SR) measured by mutual information is a property available for neurons to transmit chaotic spike trains.     

神经自发整数倍峰放电节律的随机性和确定性模式的比较

为进一步区分神经自发整数倍峰放电节律的随机性和确定性模式的动力学性质,详细研究了实验神经起步点、随机理论模型(Chay模型)和确定性理论模型(Wang模型)产生的3种整数倍峰放电节律及其变化规律。结果发现,实验和随机模型经随机自共振产生的整数倍峰放电节律具有相同的统计性质(峰峰间期越大,出现的频度越低,约呈指数递减)和变化规律,与确定性Wang模型产生的整数倍节律明显不同。这提示,呈指数衰减分布的整数倍峰放电节律是经随机自共振产生的,是确定性因素和随机因素共同作用的结果。     

时间序列谱分析在作物究研中的应用探讨(一)

本文分两个部分分别探讨了单一和两维时间序列谱分析在研究作物量变过程规律中的意义、应用的原理和方法,并通过实例结果的分折表明这些方法的可行性,所揭示的生物学意义和这些方法的应用在研究作物量变过程中将可能具有的广泛的研究前景。     

足月新生儿瞬态诱发耳声发射(TEOAEs)的反应特性

取样115例足月儿(230耳),在围产临床条件下提出足月新生儿TEOAEs参量分析1.足月儿(230耳)TEOAEs反应强度平均值为19.999±5.133dBSPLpe,左右耳差异非常显著(P=0.010);2.足月儿(230耳)TEOAEs噪声平均值11.10±2.78dBSPLpe;3.足月儿TEOAEs频域内(0.8～4.0kHz)反应再生率(%),除2.4与4.0kHz频段无显著性差异外(P＞0.05),其余频段均见非常显著性差异(P=0.000);4.足月儿TEOAEs频域内(0.8～4.0kHz)信噪比,除2.4与4.0kHz频段无显著性差异(P＞0.05)外,其余频段均见非常显著性差异(P=0.000);5.足月儿TEOAEs强度与TEOAEs信号、噪声、再生率、频段内信噪比及噪声排斥水平均呈不同程度的相关.     

格氏栲种群个体年龄与胸径的时间序列模型研究

本文提出格氏栲种群以年轮确定种群个体年龄并与胸径、树高确定种群个体年龄有机结合的时间序列预测个体年龄方法。通过时间序列分析,确定出格氏栲种群个体年龄与胸径关系的ＡＲＩＭＡ（１,２,０）模型,经检验该模型的相似性系数为９３．４８％,即该模型预测胸径生长量是可靠的。同时,通过ＡＲＩ－ＭＡ（１,２,０）模型预测结果与实际调查材料组合起来,建立较为准确反映个体年龄的组合模型：Ａ＝１０．１５４５１＋１．１１３８５１Ｄ＋０．０４２２００４９Ｄ２－０．０００２２７３０３Ｄ３式中Ｄ为格氏栲种群个体胸径,Ａ为格氏栲种群个体年龄,相关指数为０．９９９８。可见,组合模型的格氏栲种群个体胸径与年龄回归关系极显著,效果理想,为相应研究提供一个较为可靠的方法。     

甘蓝和白菜上桃蚜种群的空间格局及其时序动态

1999-1992年在杭州郊区菜区连续调查了10茬结球甘蓝、19茬白菜上桃蚜Myzus Persicae种群的分布图式。利用这些数据计算出多项空间聚集指标,分析了各项指标与密度的相关性,然后选择受密度影响较小的负二项分布的K值,描述了种群的空间格局及其时序动态。两类蔬菜上桃蚜种群全年呈聚集分布;但聚集强度变化有明显的季节规律。一年中5月和11月前后有两个明显的扩散高峰;在蚜虫迁离本田的6～7月和重新迁入本田的9-10月前后则有两个聚集高峰。在一季作物上的聚集强度随时间的变化过程因季节而异,春夏季为高一低一高,秋冬季从高往低呈持续下降,而冬春季则呈上下随机波动趋势,文中最后对桃蚜种群空间图式及其时序动态特征的成因,尤其是气温和植株营养条件变化的影响进行了讨论。     

板齿鼠种群数量中长期预测的时间序列模型

本文利用时间序列方法（三次指数平滑法）,并结合季节指数法,建立了板齿鼠种群数量中长期预测（６个月～１年）的时间序列模型,依据１９９１年１１月～１９９３年１２月在广东省博罗县石湾镇里波水管理区对板齿鼠种群数量动态的调查数据,分别预测了１９９４年和１９９５年板齿鼠种群数量的发生,预测准确率达到了８６．５６％。     

鸟类呼吸与发声的神经调控

鸟类的发声产生于呼吸过程的呼气相;呼吸与发声中枢控制通路间具有复杂的纤维联系,构成“发声通讯复合体”;前脑的ＲＡ是鸣禽协调呼吸与发声的高位中枢;脑干部的ＤＭ、ｎＲＡｍ、ＰＢｖｌ、ＩＯＳ、ＲＶＬ及Ⅻｔｓ等核团参与呼吸肌及鸣肌活动的调节,使呼吸与发声的配合准确、协调。     

长苞铁杉种群个体年龄与胸径的多维时间序列模型研究

 利用多维时间序列分析方法,建立长苞铁杉(Tsuga longibracteata)种群胸径生长的多维时间序列模型,即Yt=1.7870785Yt-1-0.8950167Yt-2+0.4509997Ut-0.8036035Ut-1+0.3950577Ut-2,其中Yt、Yt-1、Yt-2分别为t年、t-5年、t-10年长苞铁杉胸径值(cm),Ut、Ut-1、Ut-2分别为t年、t-5年、t-10年长苞铁杉种群个体年龄（a）,模型相关系数为0.9998。以年轮确定种群个体年龄法与多维时间序列模型相结合,建立能     

SPONTANEOUS PARTIAL ROTATION AND OSCILLATION OF THE PROTOPLASM IN COLEOCHAETE AND OTHER CHLOROPHYCEAE

Geitler , Lothar . (Botanisches Institut, Universität, Wien, Austria.) Spontaneous partial rotation and oscillation of the protoplasm in Coleochaete and other Chlorophyceae. Amer. Jour. Bot. 48(8): 738–741. 1961.—In certain differentiated cells, such as the hairs, zoosporangia, oogonia, but also in the unicellular germlings, of species of Coleochaete, Chaetotheke, and Chaetosphaeridium, there occurs regularly a spontaneous movement of the protoplasm, which expresses itself strikingly in rapid rotation or oscillation of the chromatophore. The movement occurs partially and localized in certain parts of the cell. It is comparable to no type of protoplasmic streaming known up to the present. Rotation and oscillation occur as regular, cell-specific attributes, but rotation may be converted experimentally and transiently into oscillation. Oscillation is an intermittent rotation with periodic change of direction. Exploratory researches concerning osmotic values and permeability do not yet reveal definite relationships between the several types of movement in various specialized cells and their physiological condition. However, only the hair cells of Coleochaete and Chaetotheke with rotation show selective vital-staining with neutral red; the similarly constructed ones of Chaetosphaeridium with oscillation do not.     

不同生理状态时脑电时间序列的三神复杂度计算比较

为了研究不同生理状态下的脑电复杂度变化特点,本文依照１９９４年徐京华等人应用的算法,对４种状态（安静睁眼、清醒闭目、浅度睡眠、深度睡眠）下的三种脑电复杂度（ＫＣ、Ｃ１、２）的变化规律进行了比较分析,ＫＣ与Ｃ１的变化相一致。从安静睁眼到清醒闭目到浅睡到深度睡眠,ＫＣ与Ｃ１值均依次下降。Ｃ２值的变化则与它们相反,尤其在深睡期显著升高。实验结果提示,复杂度可做为脑电时间序列的研究指标。