基于皮質(zhì)內(nèi)神經(jīng)信號(hào)的獼猴運(yùn)動(dòng)感覺(jué)行為評(píng)價(jià)技術(shù)初探
關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)感覺(jué) 皮質(zhì)內(nèi)神經(jīng)信號(hào) 動(dòng)作電位 局部場(chǎng)電位 療效評(píng)價(jià)
摘要：目的針對(duì)腦癱、帕金森病等嚴(yán)重影響患者運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)能力的神經(jīng)性疾病,嘗試建立面向非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的、能同時(shí)評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)功能、感覺(jué)功能的行為學(xué)體系,探索通過(guò)行為學(xué)數(shù)據(jù)和電生理學(xué)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)治療神經(jīng)性疾病的藥物療效的可行性。方法設(shè)計(jì)了一種面向獼猴的、能同時(shí)評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)功能的實(shí)驗(yàn)裝置,在獼猴大腦的初級(jí)感覺(jué)皮質(zhì)(S1)、初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)(M1)和后頂葉皮質(zhì)(PPC)植入微電極陣列,記錄獼猴在完成運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)相關(guān)的行為任務(wù)時(shí)的皮質(zhì)內(nèi)神經(jīng)信號(hào),對(duì)行為學(xué)數(shù)據(jù)、動(dòng)作電位信號(hào)(spike)和局部場(chǎng)電位信號(hào)(LFP)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與解析。結(jié)果建立了全新的能同時(shí)評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)與感覺(jué)能力的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了對(duì)行為學(xué)數(shù)據(jù)與電生理學(xué)數(shù)據(jù)的同步采集與分析。結(jié)果顯示,運(yùn)動(dòng)感覺(jué)功能正常的獼猴經(jīng)過(guò)訓(xùn)練后完成任務(wù)的成功率為94.96%;不同腦區(qū)的神經(jīng)元具有不同的發(fā)放模式,同一神經(jīng)元的spike發(fā)放率在不同的行為階段會(huì)發(fā)生變化;單腦區(qū)和腦區(qū)間的LFP在β頻段的相干性會(huì)隨運(yùn)動(dòng)階段和抓握物體大小的變化發(fā)生顯著改變。結(jié)論任務(wù)成功率和平均運(yùn)動(dòng)時(shí)間能評(píng)價(jià)觸覺(jué)分辨與運(yùn)動(dòng)能力的改變;單神經(jīng)元spike發(fā)放率變化能評(píng)價(jià)單神經(jīng)元活動(dòng)強(qiáng)度的變化;LFP信號(hào)間的相干性改變能間接反映腦區(qū)之間的信息交互能力的變化。該文設(shè)計(jì)了一種新的能同時(shí)評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)能力、感覺(jué)能力及相關(guān)腦神經(jīng)信息交互能力的體系,為相關(guān)神經(jīng)藥物評(píng)價(jià)提供了潛在的多層面評(píng)價(jià)技術(shù)。
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