不同角度平面大壁虎前庭核神經(jīng)元電信號(hào)記錄及其特征分析.pdf

1、大壁虎具有在三維空間無(wú)障礙運(yùn)動(dòng)能力，且生物機(jī)器人本身具有運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、靈活性、環(huán)境適應(yīng)性及能源消耗等多方面的優(yōu)勢(shì)，使得以大壁虎成為生物機(jī)器人研究的理想模型。
　　前庭平衡系統(tǒng)對(duì)于大壁虎維持三維無(wú)障礙能力有著至關(guān)重要的作用，因此研究大壁虎在不同傾角表面上前庭核神經(jīng)元的電活動(dòng)模式，對(duì)于揭示大壁虎運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)的前庭控制機(jī)理，研制壁虎動(dòng)物機(jī)器人以及類壁虎仿生機(jī)器人有著極大的理論指導(dǎo)意義。本文利用不同傾斜角度和水平瞬時(shí)加速度刺激誘發(fā)對(duì)應(yīng)前庭核神經(jīng)

2、元產(chǎn)生特異性電活動(dòng)，進(jìn)行同步胞外記錄，并完成離線鋒電位分析、特征提取，實(shí)現(xiàn)該區(qū)域的基礎(chǔ)神經(jīng)信息解碼工作和響應(yīng)模式分析。
　　本論文研究?jī)?nèi)容屬于交叉學(xué)科的基礎(chǔ)研究，大壁虎的前庭核神經(jīng)信號(hào)記錄、神經(jīng)響應(yīng)模式研究都包含有原創(chuàng)性工作，具有挑戰(zhàn)性。神經(jīng)元胞外記錄是研究神經(jīng)元時(shí)空響應(yīng)模式的重要方法。首次在大壁虎前庭核上開展神經(jīng)信號(hào)胞外記錄，解決了實(shí)驗(yàn)中的若干關(guān)鍵技術(shù)問題。主要包括：使用微細(xì)鎳鉻合金絲自制微電極以及電極參數(shù)的標(biāo)定；通過大范圍開顱

3、手術(shù)完成目標(biāo)組織的暴露，以保證電極的可靠植入；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)刺激方式，利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)保證電信號(hào)和刺激信號(hào)的同步記錄，通過注射滂胺天藍(lán)標(biāo)記和組織切片進(jìn)行記錄位點(diǎn)定位；其中在刺激下神經(jīng)響應(yīng)模式方面，通過記錄大量神經(jīng)元的電活動(dòng)，初步研究了大壁虎前庭核對(duì)不同傾斜角度和加速度刺激的時(shí)空響應(yīng)模式，實(shí)驗(yàn)記錄到在刺激誘發(fā)下的神經(jīng)元響應(yīng)可以分為無(wú)反應(yīng)、抑制性反應(yīng)及兩種具有不同時(shí)間模式的興奮性反應(yīng)，初步完成對(duì)不同電活動(dòng)現(xiàn)象神經(jīng)信息的時(shí)空解碼工作，為研究大壁虎姿勢(shì)控