【摘 要】
：
节律性弱磁刺激是一种无创式脑调制技术,其在阿尔茨海默、癫痫、帕金森等神经精神疾病治疗中有着明显效果。相比经颅磁刺激,节律性弱磁刺激具有节律可调节、磁场幅值低、刺激深度深及多脑区协作等特点。然而,节律性弱磁刺激脑内感应电场分布及其对神经元的刺激机制并不清楚。对此,本文构建节律性弱磁刺激计算模型,得到脑内感应电场分布。并在此基础上,对模型进行时空优化,以此来达到最佳的刺激效果。本文主要工作如下:首先,
【基金项目】
：
国家自然科学基金项目（ 61771330）:海马癫痫样放电传播的内生电场传导机理研究； 国家自然科学基金青年项目（61601320）:树突非线性对电场作用下神经编码的影响机制研究； 天津市自然科学基金项目（19JCQNJC01200）:结合神经影像和电生理数据的个性化混合虚拟脑研究；
论文部分内容阅读
节律性弱磁刺激是一种无创式脑调制技术,其在阿尔茨海默、癫痫、帕金森等神经精神疾病治疗中有着明显效果。相比经颅磁刺激,节律性弱磁刺激具有节律可调节、磁场幅值低、刺激深度深及多脑区协作等特点。然而,节律性弱磁刺激脑内感应电场分布及其对神经元的刺激机制并不清楚。对此,本文构建节律性弱磁刺激计算模型,得到脑内感应电场分布。并在此基础上,对模型进行时空优化,以此来达到最佳的刺激效果。本文主要工作如下:首先,依据核磁共振脑图像,利用三维重建软件mimics构建真实大脑模型;建立了节律性弱磁刺激计算模型,并依据该模型得到了脑内感应电场分布,对节律性弱磁刺激的时空特性进行了分析。其次,从空间的角度,对节律性弱磁刺激模型进行优化,并分析了优化后的电场分布,刻画了电场分布随空间的变化规律。基于线圈空间结构改进的空间优化模型加深了刺激深度,减弱了表层组织的电场强度。最后,从时间的角度,对节律性弱磁刺激模型进行优化,并分析了优化后的电场分布,刻画了电场分布随时间的变化规律。基于时间干涉策略的时间优化模型实现了只针对靶区进行刺激的定位刺激效果。此外,本文建立了海马CA1区锥体神经元模型,分析了弱电场调控神经元放电活动的规律—弱电场能够通过调节神经元放电时刻来调节神经元放电活动。本文针对节律性弱磁刺激在大脑内部电场分布的时空特性进行了研究,并分别从时间和空间的角度进行了优化,实现了个性化的磁刺激方案和脑内组织定位刺激效果,对节律性弱磁刺激的临床研究有着重要的意义。
其他文献
随着多核处理器的普及和移动互联网的蓬勃发展,并发程序变得越来越流行。而由于并发程序的复杂性,并发缺陷广泛存在与并发程序之中,并且已经在世界上带来了重大的经济损失和人身伤害。为了克服并发缺陷,提高并发程序的可靠性,研究人员与相关从业者已经在并发缺陷的暴露,检测,定位和修复上取得了巨大的进步,但依然存在一些棘手的问题没有解决。在并发缺陷定位方向,如何高效快速准确定位导致并发缺陷的根源依旧是个难题。尤其
随着人脸数据集规模的持续增长,科研人员们设计出了各种更快更强的人脸识别网络进行人脸识别,但是对于现有数据集中存在的噪声的来源和后果,人们仍然知之甚少。由于模型是依靠数据进行拟合的,数据的好坏将直接影响模型的最终结果。对于小规模的数据集,可以通过人工标注的方式对噪声进行清洗,但是面对大规模的数据集时,这些存在的问题将无法完全依靠人工来解决。并且清洗数据在一定程度上也会减小数据集的规模,为此,本文围绕
矿体建模是矿山开采过程中的重要环节。本文设计的基于克里格法的矿体三维建模系统,旨在充分利用勘探过程得到的钻孔数据,快速对矿体进行建模,提高地质人员工作效率。本文分析了矿体建模方法的国内外发展现状,研究了克里格法和计算机相关技术,经过对系统的需求分析,确定采用Beego框架作为系统整体框架,使用Mongo DB数据库存储数据,后台主体使用Go语言,结合Java Script和HTML5等技术实现前端
环状流以其优良的传热传质性能被广泛应用于工业生产中,在化工、油气运输、制冷与航空航天等领域都有重要应用。环状流流动参数的测量和特性分析是研究环状流流动机理及传热传质性能的基础。激光诱导荧光技术（LIF）具有非侵入、高时空分辨率等优点,近年来被越来越多地应用于环状流测量领域。本文基于LIF,提出了环状流液膜周向特征参数的测量方法,为研究环状流特征参数的周向分布特性与流动机理奠定了基础。针对介质折射率
过程层析成像技术具有非侵入、可视化等特点,可实现复杂流动介质相分布参数检测。过程层析成像技术可以应用于多相流,医学等领域。常见的层析成像模态包括电学,超声和射线等,每种模态都对被测过程的特定物理参数敏感。电容层析成像技术,电阻层析成像技术与超声层析成像技术作为基于不同物理原理的过程层析成像技术,适用范围及成像特点各有所长,并且超声和电学在其测量参数和敏感场分布上都具有互补性。通过对不同模态测量数据
电阻抗成像技术（EIT,Electrical Impedance Tomography）最早见于上世纪80年代,该技术以电磁场理论为基础,具有可视化、无辐射、污染小、成本低及响应速度快等诸多优点,在工业测量领域,医学监护领域等诸多领域有着诱人的发展前景。但受到测量装置的发展水平、图像重建过程的局限性等诸多因素的影响,现有的EIT的空间分辨率不高,在很多应用场合只能作为辅助测量手段,无法发挥其优势代
在无人机集群的研究领域,仿真技术发挥着重要作用,利用仿真技术可对早期理论成果进行测试验证,并根据测试结果完善系统方案设计。功能完备的无人机集群仿真平台,可帮助研究团队快速完成研究周期中各阶段设计原型的测试与验证,从而缩短研究周期、降低研究成本。本文致力于为无人机集群编队的理论研究提供一个综合型仿真平台,具体包含实时仿真验证、三维视景演示、人在回路交互控制等功能,在调研国内外研究现状的基础上,设计了
随着科学与信息技术的迅猛发展,人类社会在日常生活中产生日益剧增的文本数据,在任何特定领域中大量的文本信息所集合成为的语料库往往超过了一个人可以轻松观察和分析的范围。文档集合不仅包含丰富的语义内容,而且还包含各种文本关系,因此对于文档集合的分析显得尤为重要。现有的一些文本分析的方法主要集中在语义内容或单一种类的文本关系上,无法将文档集合看作一个整体进行系统而全面的从文本内容到文本多重关系的探索。本文
癌症是一种死亡率很高的恶性疾病,实现对其病变位置、尺寸的实时监测,可对癌症的发展进行及时地观察、跟踪和治疗。电阻抗层析成像技术（Electrical Impedance Tomography,EIT）可实现对人体器官组织的可视化成像,具有无辐射、非侵入、实时性、成本低等优点。但其存在成像精度低、病变识别不准确的问题。为了提高EIT重建图像的准确性,利用超声检测所获得的病变位置信息作为EIT成像的先
多频电阻抗层析成像（Multi-frequency Electrical Impedance Tomography,mf EIT）技术是一种新型的分布参数检测技术,由于其具有非侵入、安全无辐射、响应快、便携和成本低等优点,可以用于医学的长期临床监测,在医学成像领域有广阔的应用前景。然而电学层析成像图像重建是一个病态的非线性逆问题,导致了求解过程的不稳定。为了提高重建图像的精度,本课题研究进行了以下