多通道局部场电位θ分量与锋电位的互信息对大鼠工作记忆的协同编码

摘要：

目的 研究大鼠在Y迷宫工作记忆过程中,责任脑区前额叶皮层记录的2类不同模态的神经信号:局部场电位(LFPs)和锋电位(Spikes)的协同编码,为研究工作记忆的神经编码机制提供计算支持.方法 实验数据:4只SD大鼠在Y迷宫工作记忆过程和静息状态下前额叶皮层的多通道LFPs及Spikes数据由天津医科大学神经工程实验室提供;LFPs的数据预处理:对场电位去除工频干扰和基线漂移;Spikes的连续化:选取生理窗口为500ms,窗口移动步长为125 ms,把Spikes通过发放频率的方式转换为连续信号;场电位的时频分析与特征频段的提取:通过短时傅里叶变换,获取能量分布的主要频段,并通过带通滤波提取特征频段信号,从而得到2种不同模态信号的数据对;特征频段的场电位与锋电位的互信息编码:对单通道的LFPs-Spikes数据序列加窗,计算每个滑动窗口内的互信息值,进而得到多通道的互信息值的分布.结果 场电位的时频分布表明工作记忆期间其能量主要集中在θ频段(4～12 Hz);4只大鼠θ频段LFPs与Spikes在10次工作记忆实验中平均值为0.49±0.04、0.39±-0.03、0.41±0.03、0.48±-0.02,显著大于各自静息状态的值,其差异具有统计学意义(P＜0.05).结论 θ频段(4～12 Hz)是工作记忆的特征频段,θ频段的LFPs与Spikes的互信息有效编码了工作记忆事件.

关键词：SD大鼠、工作记忆、局部场电位、锋电位、互信息

所属期刊栏目：38

分类号：R318;TP183(医用一般科学)

资助基金：天津医科大学科学基金2012KYQ10

在线出版日期：2015-06-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：81-84,后插3-后插4