本文以小鼠体感皮层为研究对象,基于本征光学成像设备,研究了麻醉剂浓度和一氧化氮合酶抑制剂对自发低频振荡信号(low frequency oscillation,LFO)的影响,之后在双光子显微镜下实现了皮层动静脉分离。本文的研究工作及贡献概括如下:麻醉剂浓度对LFO的影响。本文记录KM小鼠光学信号。分别在红绿光下探究麻醉剂浓度改变对脱氧血红蛋白含量和血管血容量的LFO信号的影响。分别选取动脉静脉皮层区域,记录其在红绿光下的不同麻醉剂浓度时的信号。本文使用改变麻醉剂浓度的方式探索LFO的时空特性,发现麻醉剂浓度提升会显著增强绿光下LFO信号的频率,红光下则不受影响。推测LFO信号的来源不仅仅是神经元。一氧化氮合酶抑制剂对LFO的影响。本文使用本征光学成像设备采集施加一氧化氮抑制剂之前和之后的小鼠光学成像数据。通过比较采集的实验数据发现,红光下,动脉静脉皮层上的LFO的信号的幅值在加药后都得到了加强。绿光下,皮层区域上的LFO的信号的频率显著下降。这可能是因为抑制一氧化氮以后,血管收缩不受神经元调控,血红蛋白浓度变化不平稳。LFO信号幅值因此加强。双光子动静脉分离。本文根据前文所述的研究,采集TPLSM下的图像。首先使用互相关方法校正图像,然后使用连通集方法提取血管网络,接下来使用多窗口谱估计方法,提取血管像素的谱值特征,将低频段和高频段幅值的平均值作为特征值,使用谱聚类算法,实现了动静脉分离,分类正确率最高可达98.7%。