基于直接方法估算的信息熵在局部场电位编码工作记忆中的应用

摘要：

目的 研究大鼠在Y迷宫记忆过程中,责任脑区前额叶皮层记录的局部场电位的熵编码,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:本研究所用的实验数据为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各20次16通道局部场电位(LFPs)数据(其中10次正确,10次错误),由天津医科大学医学神经生物学实验室提供;LFPs预处理:对LFPs去除工频干扰和基线漂移;LFPs的时频分析与特征频段的提取:通过多窗口傅里叶变换,观察能量分布的主要频段,并通过带通滤波提取特征频段的场电位信号;16通道LFPs的熵编码:选取生理窗口为500 ms,窗口移动步长为125 ms,对LFPs数据序列加窗,计算每个滑动窗口内的熵值并平均,进而观察信息熵的变化趋势.结果 LFPs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);θ频段LFPs在正确工作记忆实验中,工作记忆参考点前ls熵的平均值为0.939±0.020,显著大于静息状态的值(0.795±0.031),其差异具有统计学意义(P＜0.05);而错误实验中工作记忆事件前后信息熵值无差别,未编码工作记忆事件.结论 θ频段(4～12 Hz)是工作记忆的特征频段;θ频段LFPs的熵有效地编码了工作记忆事件.

关键词：SD大鼠、工作记忆、局部场电位、多窗口、熵

所属期刊栏目：38

分类号：R318;TP183(医用一般科学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;天津市自然科学基金面上项目;中国博士后科学基金

在线出版日期：2015-11-06（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：211-213,217,后插5