脑-机接口(Brain-Computer Interface, BCI)是基于脑电信号实现脑与计算机或其他电子设备通讯和控制的系统。脑机接口技术研究对神经科学的发展具有重要意义,在医学临床上具有重大应用价值。与特定运动行为相关的脑电信号特征的提取与识别是脑-机接口研究中的关键之一。本文对不同大鼠前肢运动行为条件下局部场电位的时域、频域特征开展研究,对促进脑机接口技术研究具有重要意义。本文首先开展了大鼠压杆饮水自发行为实验研究。在大鼠初级运动皮层前肢运动区植入自制的多通道微电极,连续采集大鼠初级运动皮层的局部场电位,以压杆闭合脉冲信号为基准分割场电位数据段,统计分析大鼠压杆行为的场电位特征,建立基于局部场电位的压杆行为识别方法。其次,开展了自由活动大鼠诱发行为实验。以笔挑手、针扎、惊吓等人工方式诱导大鼠的前肢产生多种特定的运动行为模式,应用模板匹配等多种模式识别技术对与特定前肢运动行为相关的场电位信号进行识别,并进一步对局部场电位与肢体运动相关的机制展开研究。研究发现,运动皮层内的局部场电位在大鼠肢体运动时,出现低频一高幅波形,高幅场电位波与记录电极的位置及肢体的运动行为相关。波形的正负与肢体的运动方向相关,幅值与肢体用力大小有关。在压杆行为时的局部场电位呈低频高幅负向-正向波形,依据阈值准则从局部场电位信号检测压杆行为的检出率为80%。应用模板匹配法对诱发前肢运动行为的识别率达到了85%以上。实验结果初步表明,运动皮层的区域分布与肢体运动肌群有对应关系,场电位可有效反应肢体运动肌群的活动。本文研究结果为进一步开展基于局部场电位的脑机接口技术研究奠定了基础。