大鼠麻醉狀態(tài)監(jiān)測及其對神經(jīng)元放電的影響分析.pdf

1、麻醉狀態(tài)監(jiān)測是當(dāng)今醫(yī)學(xué)和生物學(xué)研究的重要組成部分,快速穩(wěn)定的麻醉監(jiān)測是醫(yī)學(xué)臨床手術(shù)及生物學(xué)研究實驗安全、順利進展的關(guān)鍵。目前的麻醉狀態(tài)監(jiān)測大多以外貼在大腦表皮的電極采集到的大腦皮層腦電信號(Electroencephalogram,EEG)為分析基礎(chǔ),但腦功能類研究多以體型較小的大鼠為實驗動物,并且還需要對其進行開顱手術(shù),從而使得外貼式電極有局限性;同時,EEG信號只反映了大腦皮層的功能活動,不反映皮層下組織的功能狀態(tài),而后者是對傷害性

2、刺激的基本反射中樞,從而導(dǎo)致EEG信號在麻醉狀態(tài)監(jiān)測應(yīng)用方面有固有缺陷。因此,尋找一種快速有效,無需借助外貼式電極的麻醉狀態(tài)監(jiān)測方法對于腦功能類的研究實驗及某些腦部手術(shù)的安全實施是很有意義的。
　　 本文基于視覺皮層信息處理機制研究的實驗平臺,以Long Evens(LE)大鼠為動物模型,首先分析了局部場電位信號(Local field potentials,LFP)在麻醉狀態(tài)監(jiān)測中可行性;然后提取了LFP信號的多個麻醉信息特征

3、參數(shù),分別設(shè)計了用于麻醉狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)測的DNA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并分析了其監(jiān)測和預(yù)測效果;最后分析了不同麻醉狀態(tài)對于初級視覺皮層神經(jīng)元動作電位發(fā)放的影響。具體內(nèi)容如下:
　　 1)通過綜合考慮LFP信號的生理特性以及麻醉過程中其時域和頻域變化特性,分析了LFP信號在麻醉狀態(tài)監(jiān)測中的可行性,并得出了肯定結(jié)論;
　　 2)從LFP信號中提取了多個能夠反映麻醉信息的線性和非線性特征參數(shù),首次將LFP信號的樣本熵值和LFP信號Y頻

4、帶的能量比值作為麻醉信息特征參數(shù),并重點分析了其對于麻醉狀態(tài)的反映特性;
　　 3)以LFP信號為基礎(chǔ)分別建立了用于麻醉狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)測的DNA-BP網(wǎng)絡(luò),DNA-BP對于淺度和深度麻醉狀態(tài)的監(jiān)測準(zhǔn)確率均值分別為91.2％和95.3%,對于這兩種狀態(tài)的預(yù)測準(zhǔn)確率均值分別為85.2%和88.6%,可以有效地對麻醉狀態(tài)進行監(jiān)測及預(yù)測。
　　 4)采用線性和非線性方法分析了不同麻醉狀態(tài)下神經(jīng)元動作電位的發(fā)放,結(jié)果表明,相對于淺度