静息态脑电和麻醉状态脑电是临床经常使用的电生理技术,用于筛查皮质功能障碍、监测术中意识状态。动物模型在病理学和药理学的研究中扮演着重要的角色,无论是精神疾病药物研究还是麻醉检测技术的开发,都必不可少地需要借助动物模型。然而,静息态脑电,特别是睁闭眼静息态脑电,这种在能够为皮质功能障碍的诊断提供重要信息的研究范式,在大鼠的研究中还未见报道。此外,在评估麻醉状态的方法中,目前还没有能够将疼痛的行为与脑响应匹配一致的麻醉评估方法。因此,本文基于跨物种联合研究的方法,利用大鼠在体电生理技术和人类脑电技术,通过对大鼠静息态和麻醉状态模型的优化和创新,探究了大鼠静息态和麻醉状态的自发和诱发脑电响应,并与人类研究进行了横向比较与分析。睁闭眼静息态的跨物种研究,通过比较人类和大鼠睁闭眼条件之间的脑电活动,发现(1)人类和大鼠的睁闭眼静息态脑电的频谱特征在睁闭眼状态之间的变化规律相同,即闭眼状态下低频能量上升、高频能量下降;但具体变化的频率区间与头皮地形分布不同,即人类频谱幅值在闭眼状态下枕叶区域的8-12 Hz和18-22 Hz处升高,在额叶区域的18-22 Hz和30-100 Hz处降低,而大鼠频谱幅值在闭眼状态下额叶和顶叶区域的1-4 Hz、8-12 Hz和13-17 Hz处升高。(2)频谱的无标度特征(1/f特征)在人和大鼠睁闭眼条件之间的变化趋势和地形分布有跨物种的一致性,即人和大鼠的α值在闭眼状态下的顶枕叶和额叶区域都明显高于睁眼状态。在麻醉状态的研究中,通过记录大鼠从清醒到麻醉过程脑皮层电图的自发响应和诱发响应(激光诱发电位)的变化并与人类研究结果对比,发现(1)人类和大鼠低频振荡在麻醉过程中能量和头皮分布的变化规律一致。(2)激光诱发电位的时域特征能够区分清醒与麻醉状态,而时频域特征能够区分不同的麻醉深度。综上所述,本文为静息态和麻醉状态的研究提供了动物模型,揭示了在静息态和麻醉状态中,跨物种的相似性和差异,并且为转化研究提供了具有跨物种一致性的指标,为将来从动物发现到人类心理生理学的转化研究提供了神经学基础,为麻醉深度监测方法的临床转化提供了新的指标和理论依据。