初级视觉皮层是哺乳动物视觉系统处理视觉信息的必经区域,几乎所有的视觉信息都要经过初级视觉皮层进行初步整合后再经过高层进一步认知。神经系统各个网络之间以及网络内部神经元的相互协同作用构成了初级视觉皮层处理视觉信息的基本功能单位,而局部场电位与动作电位则是神经系统传递信息的两种主要形式。因此,将局部场电位与动作电位信号结合起来研究大鼠初级视觉皮层对视觉刺激的响应特性,对深入了解哺乳动物视觉系统编码视觉刺激的特征及方法具有非常重要的意义。本文首先采用多电极阵列记录技术同步采集麻醉Long Evens大鼠在白发及诱发状态下其初级视觉皮层的局部场电位与动作电位信号；其次,应用神经元放电频率、瞬时频率等方法研究了视觉刺激下大鼠初级视觉皮层动作电位和局部场电位之间的相互关系；再次,采用放电频率、小波变换与能量等方法研究了基J：动作电位和局部场电位的朝向选择特性以及它们之间的相关性；最后,将不同刺激下两者的响应特征结合起来应用于识别不同拓扑结构的简单图形。具体内容如下：1)视觉刺激下局部场电位与动作电位响应关系研究。首先,采用神经元放电频率与局部场电位瞬时频率相结合方法研究了局部场电位与动作电位的高频同步震荡现象；然后,采用功率谱与小波变换相结合的方法确定了高频同步振荡的范围；最后,研究了局部场电位的活动是否受单个神经元的活动支配。2)光栅刺激下基于动作电位和局部场电位的最优朝向及其相关性研究,根据神经元放电频率与局部场电位γ频带能量分别研究了大鼠初级视皮层同一位置的最优朝向和朝向调皆强度,并且分析了他们之间的相关性,发现两者之间存存一定的差异性,并从神经生理学角度分析了存在差异性的原因。3)尽于动作电位和局部场电位的不同拓扑结构简单图形识别。提取简单图形刺激下动作电位的放电频率、放电间隔以及局部场电位γ频带响应特征,验证了这些特征以别简单图形的有效性,并将这些特征作为遗传算法改进的BP神经网络的输入特征,识别率明显高于单独采用两者其中之一的情况。