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基于脑电的睡眠与麻醉中失觉醒脑状态分析被引量：4: 2009年; 睡眠和麻醉有类似的失觉醒临床表现。为预测睡眠分期,以提供麻醉深度判断和术后研究的依据,该文开发了一种失觉醒脑状态指数(CSI)分析算法。该算法,以脑状态指数为麻醉深度监测指标,基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS),通过自行构建的仿真脑电(EEG)数据,确定算法中的隶属度函数等参数。用该算法研究临床麻醉脑电和麻省理工学院的生理信号数据库(MIT-BIH)睡眠脑电的失觉醒脑状态。结果表明:该算法能较可靠的评估病人的麻醉深度,CSI值随着睡眠阶段的加深而减小。; 于立群高小榕刘伟国左焕琮; 关键词：麻醉深度睡眠分期

基于左右视野双频率刺激的SSVEP脑-机接口被引量：8: 2009年; 当可使用频率有限时,基于稳态视觉诱发电位(SSVEP)的脑-机接口(BCI)系统所能呈现的目标数较少。为了有效地增加该目标数,该文提出了一种基于左右视野、使用两个频率闪烁块呈现目标的刺激方法。5名受试者参加了试验。用典型相关分析法处理数据,提取左右视野区与刺激对应的频率成分。离线正确率分析表明:4名受试目标识别率超过85%。采用该方法,在使用2个频率时,该系统所能呈现的目标个数提高了2倍。; 闫铮宾光宇高小榕

脑-机接口的发展现状与未来: 本文介绍了脑-机接口研究的背景;分别讨论了无创的基于头皮脑电的脑-机接口技术及有创的基于植入电极的脑-机接口技术的发展现状和存在的问题;并探讨了脑-机接口技术在医疗仪器开发中潜在的应用前景。; 高上凯高小榕洪波张志广杨福生; 关键词：脑-机接口脑电植入电极医疗仪器; 文献传递

神经工程与脑-机接口被引量：23: 2009年; 神经工程是近年来在生物医学工程领域备受关注的学科发展新方向。它运用神经科学和工程学的方法来分析神经功能并为神经功能缺失与紊乱的修复提供新的解决问题的方案;而脑-机接口则是当前神经工程领域中最活跃的研究方向之一。脑-机接口是在脑与计算机或其他外部设备之间建立的直接的通信和交流通道。在脑-机接口系统中,具有特定模式的脑信号携带着受试者希望表达的意愿,计算机将接收到的脑信号转换成相应的控制命令,于是那些有运动障碍的残疾人就可以利用脑-机接口系统来实现与外界的交流与对外部设备的控制。在基于脑电信号的脑-机接口系统中,受试者产生的脑信号大致可以分为内源性(endogenous)和外源性(exogenous)两类。其中外源性的成分主要取决于外部物理刺激(视觉、听觉或触觉)的参数而与认知行为无关;而内源性成分则主要由认知行为产生而与外部的物理刺激无关。在许多情况下,脑-机接口中的瞬态诱发电位通常都同时包含着内源性和外源性两种成分。寻找新的脑-机接口模式使之能显著提升记录脑电信号中的内源性与外源性成分在脑-机接口研究中具有重要意义。本文中将介绍一种基于运动起始时刻(motion-onset)的新的脑-机接口实验范式。本文的最后还探讨了脑-机接口未来发展的趋势与展望。; 高上凯; 关键词：脑-机接口运动感知

相位同步方法用于稳态视觉诱发电位的测量被引量：2: 2008年; 稳态视觉诱发电位(SSVEP)被广泛用于脑-机接口和脑电的稳态标记频率检测中。在这些研究中,都需要解决一个问题:当视觉刺激的频率发生变化时,如何通过分析SSVEP信号,快速准确地跟踪上这种变化。解决这个问题通常的分析方法是利用信号的频谱特征。该文依据稳态视觉诱发电位与视觉刺激之间的时间锁定关系,提出用相位同步化方法来解决这个问题。实验结果表明,相位同步化方法能够更加准确地定位刺激频率的变化时刻。在SSVEP研究中,相位同步化可以作为一个新的可资利用的特征。; 宾光宇张雅静高小榕; 关键词：稳态视觉诱发电位

浅谈脑—机接口的发展现状与挑战被引量：78: 2007年; 脑—机接口是在大脑与外部设备之间建立的直接的交流通道。文中简单叙述了脑—机接口的发展现状,并探讨了未来发展中面临的挑战。; 高上凯; 关键词：脑电

基于节律性脑电信号的脑-机接口被引量：11: 2008年; 脑-机接口系统是一个不依靠外周神经和肌肉组织等而实现大脑和外界装置之间直接的交流和控制的通道。它为那些运动障碍的残疾人表达自己的意愿和实现对外部设备的控制提供了一种新的强大的技术支持。基于脑电的脑-机接口作为一种非侵入型的技术引起了该领域很多人的关注。基于脑电的脑-机接口采用了很多种类型的脑电信号。其中,振荡性的脑电图由于有较高的幅值和对噪声不敏感等特性而体现出极大的优势。也是由于这些原因,振荡性的脑电图变成了脑-机接口的应用中非常成功的设计之一。本文要介绍主要的基于脑电的脑-机接口中的两种,分别是稳态视觉诱发电位和基于运动本体感觉节律的脑-机接口。作者将详细的叙述该研究的生理背景、脑-机接口的参数,以及该系统的构造及信号处理的方法,并且会演示一些具有潜在应用价值的科研成果。; 高上凯; 关键词：脑-机接口稳态视觉诱发电位

在体神经元胞外记录用于大脑皮层可塑性研究: 2007年; 神经元网络可塑性是大脑学习和记忆功能的基础,可塑性的变化也是某些脑功能疾病的成因。研究大脑皮层可塑性不仅可以为认识可塑性机制提供基本方法,也可对自然衰老过程和神经退行性疾病的病理过程进行观测,进而可以为评价抗衰老药物和治疗神经退行性疾病提供新方法。本文基于经典的大鼠胡须配对模型建立了一套实验方案,通过在体细胞外记录实验的数据分忻,比较修剪胡须后相同时间内神经元感受野不对称变化程度的差异,衡量不同生理条件下大鼠体感皮层神经元网络可塑性。本文以中年和青年大鼠体感皮层神经元网络可塑性比较为例,详细介绍了实验方法中的关键技术和操作,如皮层D2功能柱的定位和D2功能柱内不同层神经元的定位等,结果和我室以前相关研究证明了此实验方案的可行性。; 陈小默乔志梅高上凯洪波; 关键词：感受野体感皮层衰老电生理记录

糖尿病对大鼠海马神经协同性的影响(英文)被引量：3: 2009年; 离体电生理和行为研究表明,糖尿病会对海马功能造成负面影响。本研究采用活体胞外电极记录方式,在麻醉条件下,记录STZ诱发糖尿病大鼠以及正常大鼠海马区神经元自发放电。运用相干系数和相位同步的分析技术,对在海马区同一位点记录到的神经元放电和局部场电位(local field potentials)的低频振荡(1～4Hz)进行时域协同性的分析。结果显示,糖尿病大鼠的相干系数值(0.617±0.028)与正常大鼠(0.730±0.024)相比普遍偏低(P=0.005)。而相位同步的分析方法更直观地反映了神经元放电与低频局部场电位的时域协同性程度,通过vonMise拟合的一个相位聚集参数κ来衡量相位同步程度的大小,发现糖尿病大鼠的相位同步系数κ值(0.347±0.113)远低于正常大鼠(1.174±0.134)(P<0.001)。在此研究中,相干系数和相位同步两种分析结果都表明糖尿病会对大鼠海马神经元放电与低频局部场电位的协同性造成负面影响。这种负面影响或许是糖尿病造成记忆功能障碍的神经网络机理。; 刘凯谢康宁乔志梅高上凯洪波; 关键词：相位同步低频振荡糖尿病海马

利用自举法与相干矢量虚部研究脑电信号的连通性被引量：1: 2009年; 多导联脑电信号之间的连通性分析有助于了解脑的不同分区之间的信息交互。为了研究实验任务引起的脑区之间的连通性,提出了一种结合自举法与相干矢量虚部的统计分析方法,并用于研究左、右手运动想象任务中的信息交互。结果表明:在单侧的运动想象任务中,辅助运动皮层与对侧的运动前区及初级运动感觉皮层具有广泛的联结关系,同时提示受试是采用具有肌肉感觉的运动想象模式。该方法简洁、意义明确,可以进一步应用在脑-机接口及事件相关电位的研究中。; 孟飞高小榕高上凯; 关键词：脑电连通性相干

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国家自然科学基金(30630022)

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