發(fā)布時間：2020-11-05 16:54

【摘要】：認知與記憶是大腦最基本的功能,也是最主要的功能之一。已有研究表明,海馬(Hippocampus,Hp)區(qū)是大腦認知功能相關(guān)腦區(qū),與感知、學(xué)習、記憶等能力息息相關(guān)。本文為研究空間記憶任務(wù)中海馬區(qū)功能網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)特性,以鴿子為模式動物,采用由食物獎勵驅(qū)動的既定目標T迷宮實驗范式,在體采集其在空間記憶任務(wù)中的腦電信號。利用多窗口重疊功率譜估計算法分析鴿子Hp區(qū)局部場電位信號的時頻特性,確定了與空間記憶任務(wù)相關(guān)的響應(yīng)時間窗和目標特征頻帶,然后利用皮爾森相關(guān)算法構(gòu)建Hp區(qū)各通道信號間的加權(quán)功能網(wǎng)絡(luò),對比分析了鴿子在空間記憶任務(wù)狀態(tài)下與非任務(wù)態(tài)下功能網(wǎng)絡(luò)的拓撲特性,空間記憶任務(wù)中功能網(wǎng)絡(luò)拓撲特性的動態(tài)變化,以及其中左、右側(cè)海馬功能網(wǎng)絡(luò)拓撲特性的差異,從而確定了既定目標T迷宮實驗范式中與空間記憶相關(guān)的優(yōu)勢側(cè)腦區(qū)。本文的研究結(jié)果對空間記憶任務(wù)中Hp區(qū)功能網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)特性的分析具有積極意義。已完成的工作和具體研究成果如下:(1)針對鴿子的習性,設(shè)計了食物獎勵誘導(dǎo)的既定目標下T迷宮空間記憶任務(wù),開展行為學(xué)實驗并實現(xiàn)了對鴿子植入式腦電信號的在體同步記錄。通過基于最小均方(Least Mean Square,LMS)的自適應(yīng)濾波算法和自適應(yīng)共同平均參考(adaptive common average reference,ACAR)算法去除局部場電位信號中存在的50Hz工頻干擾和電極間相關(guān)噪聲。(2)確定與空間記憶相關(guān)的響應(yīng)時間窗并提取目標特征頻帶。對在體采集到的局部場電位信號進行時域和時頻分析,確定了鴿子在迷宮中與空間記憶相關(guān)的響應(yīng)時間窗,并利用多窗口重疊功率譜估計算法分析其頻域特性,確定空間記憶任務(wù)相關(guān)的響應(yīng)頻帶——Theta頻帶,為后續(xù)分析Hp區(qū)功能網(wǎng)絡(luò)特性奠定了基礎(chǔ)。(3)利用皮爾森相關(guān)算法構(gòu)建了鴿子Hp區(qū)神經(jīng)信號的加權(quán)功能網(wǎng)絡(luò),分析了空間記憶任務(wù)與非任務(wù)態(tài)下功能網(wǎng)絡(luò)的拓撲特性以研究空間記憶任務(wù)對Hp區(qū)神經(jīng)信號的調(diào)制作用,然后利用滑動時間窗分析了空間記憶任務(wù)中Hp區(qū)神經(jīng)信號功能網(wǎng)絡(luò)拓撲特性的動態(tài)變化過程,以及左、右側(cè)海馬功能網(wǎng)絡(luò)拓撲特性的差異,結(jié)果表明,空間記憶任務(wù)對Hp區(qū)神經(jīng)元功能網(wǎng)絡(luò)具有調(diào)制作用;鴿子從學(xué)習初期到記憶形成過程中,Hp區(qū)功能網(wǎng)絡(luò)連接強度逐漸增強,而隨著記憶消退,網(wǎng)絡(luò)連接強度減弱,且在進入側(cè)臂之前鴿子Hp區(qū)神經(jīng)信號已經(jīng)開始活躍,網(wǎng)絡(luò)連接強度達到最大;在既定目標T迷宮實驗范式中左側(cè)海馬在空間記憶任務(wù)中表現(xiàn)出更顯著的偏側(cè)優(yōu)勢。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：Q42
【圖文】：

這次猴子需要拿起新的物體獲取食物。如果猴子拿起舊的物體，如圖1.3（d）所示，就沒有獎勵。通過訓(xùn)練，猴子拿起新的，即不匹配的物體，才能得到獎勵，這樣，可以通過觀察猴子的表現(xiàn)來評價其學(xué)習和記憶。Mishkin 在早期的研究中發(fā)現(xiàn)，在猴子身上，只有當同時損傷海馬和杏仁核時才會造成記憶障礙，這項發(fā)現(xiàn)引出了杏仁核是記憶的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的觀點。然而這個觀點并不能適用于像 R.B. 這樣的遺忘癥病人，他的病癥是由局限于海馬CA1 區(qū)神經(jīng)元的損傷導(dǎo)致的，并沒有杏仁核的損傷。圖 1.3 延遲不匹配任務(wù)（a）正確的反應(yīng)下放置了食物獎勵（b）給猴子顯示一個正確的反應(yīng)，使猴子獲得一個獎勵（c）門被關(guān)上，獎勵被放置在另外一個反應(yīng)選項下（d）給猴子呈現(xiàn)兩個選項且選擇正確的反應(yīng)才可以得到獎勵，這里顯示猴子做了一個錯誤選擇1993 年
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本文編號：2871919