基于EEG信号分析处理的癫痫预测研究

癫痫是神经系统的常见病,特点是大脑神经细胞群反复超同步放电,从而引起突发性的脑功能紊乱.由于癫痫发作具有突然性,发作时患者常伴有意识丧失,癫痫的发作常造成患者意外的伤害.如能对癫痫发作进行有效的预测,就可在发作前对患者采取必要的保护措施,从而减少患者受到伤害的风险.癫痫预测的研究也对认识癫痫的发病机制及开发新的治疗方法提供依据.本文介绍了癫痫发作预测常用的方法,研究现状和存在的问题.     

非线性光学偶氮染料SiO2/（TiO2）杂化材料的合成初探

近年来,随着科学技术的发展,单一性质的材料已不能满足人们的需求,无机-有机杂化材料越来越凸显出它本身的优势,所以非线性光学偶氮染料SiO2/(TiO2)杂化材料的合成问题尤为重要。溶胶-凝胶法是制备非线性偶氮染料杂化材料的方法之一,与其他制备方法相比,溶胶-凝胶法具有反应条件温和、样品均匀性好、光学透明性高、兼具有机-无机材料的优势等优点。本文分别研究了pH、乙二醇和浓硫酸的比例对前驱体非线性光学有机染料的影响,非线性有机染料、四乙氧基硅烷(TEOS)/钛酸正丁酯(TBT)、水三者的比例对终产物的影响。还利用红外图谱和X-射线的方法,推断产物的结构,从而确定最佳的反应条件。结果表明重氮化反应的pH值应<3,为强酸性,联偶反应中pH值应控制在7~8的弱碱性条件。乙二醇和浓硫酸比例在6:1时产率最佳,水钛和水硅比在4:1时,杂化材料的质量最好。     

免疫监视下描述肿瘤细胞数量的动力学模型分析

目的:通过研究由R.P.Garay和R.Lefever所建立的描述免疫系统中效应细胞对肿瘤细胞反应的动力学模型,获得肿瘤细胞个数变化的数学描述.方法:先说明模型解的正性和有界性,用线性系统理论分析平衡点的局部稳定性、构造可以取到无穷大的Liapunov函数,使其沿模型的全导数恒负,判定边界平衡点全局稳定.利用Hopf分支理论说明周期解,即肿瘤细胞数量周期性变化是存在的.结果:假定每单位体积效应细胞与结合体的总数量是常数,而且b＞1,即效应细胞绑定癌细胞的比速率与单位体积效应细胞与结合体的总数量之积大于癌细胞增殖的比速率,我们给出了在一定条件下,例如效应细胞与癌细胞的结合体分离的比速率大于其结合的比速率(b≥1),边界平衡点全局稳定,即癌细胞被消灭,恢复健康;其他相应的条件成立时正平衡点稳定或局部周期解存在,即肿瘤细胞数量可以由免疫系统控制.结论:本研究显示建立合理的数学模型,用来解释病理现象是可行的.如果能够被试验数据所证实,这个模型将能够提供一个有效的癌症治疗生物方法.     

自然种群中混沌的检测及其在种群动态研究中的意义

混沌现象广泛地存在于自然界,20世纪70年代以来,通过大量的生物模型模拟说明混沌也存在于生物系统中。几十年来生态学家一直在努力寻找混沌在自然生态系统存在的证据,但所获不多,这是源于自然的现实还是由于检测方法的不当和数据的局限?一直困扰着生态学家,自然界中对混沌的检测成为一个要点,也是一个难点。在概述混沌概念和性质的基础上,着重介绍目前在自然生态系统检测混沌的方法,对各种方法的应用条件和范围进行了概述。这些方法包括功率谱法、时间序列的自相关函数分析、模型参数估计、庞加莱截面法、全局和局域李雅普若夫特征指数的估计、吸引子关联维的确定、非线性预测。大量研究结果显示,虽然在自然界检测到的混沌的例子还不多,但其存在却是不容怀疑的。问题是什么样的系统在什么样的条件下会出现混沌?研究表明食物链的结构、种群的迁入和迁出、环境噪音都会对种群的复杂性动态特征产生影响。混沌动态可能对产生系统的多样性和适应性有利,它比随机系统对外界干扰的抵抗能力更强。自然界的变化和系统的维持是持续性和混沌相互矛盾统一的结果。害虫种群复杂性动态的研究为害虫的管理提供了更多的理论依据。混沌控制的理论和方法有可能为害虫管理提供新的思路和途径。在孤立的种群中,混沌会增加种群的灭绝概率,而在集合种群中,混沌动态降低了各局域种群的同步性和同时灭绝的倾向,所以混沌虽然能增加局域种群灭绝的概率,但却能减少整个集合种群灭绝的概率。系统结构及其时空动态与混沌及种群灭绝之间的关系,是保护生物学及生物多样性保护研究的一个重要方面。今后的研究应更多地从种群、群落、生态系统及景观不同层次上的时空动态入手,利用3S等信息技术和空间动态分析方法,研究复杂性动态产生的条件及其在系统调控中的作用机制。     

激光作用DNA的非线性量子遗传突变理论分析

采用Ｗｉｇｎｅｒ表示和Ｈｕｓｉｍｉ表示分析了ＤＮＡ量子系统，并给出了在激光作用下，不同自由度的ＤＮＡ分子的经典和量子系统非线性共振的突变条件。这一研究结果有助于激光对ＤＮＡ的损伤、对生物遗传致突变性诱变以及致癌效应的解释。     

非线性鸣声对雄性凹耳蛙应答的影响

为了解非线性鸣声对凹耳蛙(Odorrana tormota)应答音的影响以及非线性鸣声是否能够增强鸣声的不可预测性,本研究通过回放非线性鸣声和线性鸣声来刺激陌生雄性凹耳蛙,并记录应答次数及统计分析应答音相关参数。结果表明,回放非线性鸣声时会引起陌生蛙(n=22)更多次数的应答,但两种刺激引起的首次应答时间没有显著差异。对应答音相关参数分析表明,线性鸣声引起的应答音在总时长上比非线性鸣声引起的应答音更长且具有显著差异,而其他声音参数(包括平均基频、最大基频、最小基频、主频)均没有显著差异。推测当陌生雄蛙听到同类鸣叫时,出于保护领地和资源的本能反应,陌生蛙都会第一时间作出反应,因此在两类声音的应答反应时间上并没有区别。而在应答次数上,非线性鸣声引起了凹耳蛙更多次数的应答,可能是由于鸣声中的非线性现象使得声音更加复杂,包含更多信息,容易提高声音接收者对这类声音的关注度。本研究结果表明,凹耳蛙鸣声中包含的非线性现象能够增强其声音的不可预测性,引起陌生蛙产生更多的应答次数。     

基于非线性Wigner-Ville分析的多通道局部场电位θ和γ同步振荡对大鼠工作记忆事件的编码

基于非线性Wigner-Ville distribution(WVD)方法,对大鼠在工作记忆过程中前额叶皮层多通道局部场电位(local field potentials,LFPs)进行相位同步分析,研究LFPs与工作记忆有关的θ及γ频段的同步振荡模式及其对工作记忆事件的编码.实验数据为大鼠在工作记忆过程中前额叶皮层的...     

Banach空间二阶非线性微分—积分方程两点边值问题整体解的存在性

利用一个新的比较结果和Moench不动点定理，研究了Banach空间二阶非线性微分－积分方程两点边值问题整体解的存在性。     

非线性森林发展系统研究进展

就近年来国内外对非线性森林发展系统的研究进展做一综述，介绍了一些非线性森林发展系统模型，分析了非线性森林系统的研究结果。