初級(jí)視覺(jué)皮層動(dòng)作電位特征提取及神經(jīng)元朝向研究.pdf

1、視覺(jué)是動(dòng)物獲取信息的主要途徑之一,動(dòng)物所感知的外界信息中80％以上是經(jīng)視覺(jué)獲得。自然界經(jīng)過(guò)數(shù)億年的長(zhǎng)期進(jìn)化使得動(dòng)物視覺(jué)系統(tǒng)成為目前已知的功能最完備、機(jī)制最優(yōu)秀的信息處理系統(tǒng)之一,隱含了許多極為高效的圖像處理機(jī)制。對(duì)視覺(jué)信息處理機(jī)制的研究已經(jīng)成為心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、智能科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科共同關(guān)注的重大研究課題之一。V1區(qū)作為初級(jí)視覺(jué)皮層,幾乎所有來(lái)自于視網(wǎng)膜的自然圖像信息都要經(jīng)過(guò)該區(qū)的處理,是視覺(jué)信息的必經(jīng)區(qū)域,另外,V1區(qū)包含了去除冗

2、余后的自然圖像的所有特征信息。因此,V1區(qū)是采集視覺(jué)信號(hào)、研究視皮層如何進(jìn)行視覺(jué)信息進(jìn)行表達(dá)的最佳位置。
　　 本文主要以大鼠為研究對(duì)象,研究了其初級(jí)視覺(jué)皮層響應(yīng)的特征及與光柵朝向參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,文章共由以下三個(gè)部分構(gòu)成:
　　 1.設(shè)計(jì)了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案,包括實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、手術(shù)方案、視覺(jué)刺激方案等,為V1區(qū)響應(yīng)特征的提取及與光柵朝向?qū)?yīng)關(guān)系的研究提供了神經(jīng)生理學(xué)上的支持；
　　 2.按照以上實(shí)驗(yàn)方案采集了大鼠V1

3、區(qū)在光柵刺激下的響應(yīng)信號(hào),并完成了對(duì)動(dòng)作電位的預(yù)處理,包括動(dòng)作電位的檢測(cè)和分類(lèi)。詳細(xì)介紹了本文所采用的神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢环诸?lèi)算法流程——基于小波變換和模糊-c均值聚類(lèi)相結(jié)合的方法,為利用這些信號(hào)進(jìn)行特征提取和建立與光柵刺激的對(duì)應(yīng)關(guān)系做了準(zhǔn)備；
　　 3.在實(shí)現(xiàn)神經(jīng)元分類(lèi)之后,本文從動(dòng)作電位頻率特性、時(shí)間特性以及神經(jīng)元間的同步作用角度分析了刺激前后神經(jīng)元響應(yīng)的情況,發(fā)現(xiàn)刺激前后神經(jīng)元這些響應(yīng)特征都有顯著變化；采用反向相關(guān)的方法計(jì)算了神