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基于Mean-Hodgkin-Huxley模型的经颅磁声刺激对神经元放电的调控作用研究被引量：2: 2021年; 经颅磁声刺激(Transcranial magneto-acoustical stimulation,TMAS)逐渐成为一种治疗精神神经类疾病的新技术。本文使用Mean-Hodgkin-Huxley神经元模型来解析TMAS下神经元的放电节律。仿真结果显示:同一刺激电流密度下,随着电流的密度与频率比的增加,膜电势的幅值减小,并且随着电流的密度与频率比的增加,峰值差异越来越小。峰峰间期随着电流的密度与频率比的增加没有明显的变化,基本保持稳定;发放率随着电流的密度与频率比的增加没有变化。在同一电流的密度与频率比下,膜电势幅值随着刺激电流密度的增加呈减小趋势;峰峰间期与刺激电流密度呈负相关,刺激电流密度增加峰峰间期逐渐减小,发放率增大。以上研究表明:TMAS可以调节神经元的放电特征。这为TMAS在临床研究试验的进一步探索以及临床应用治疗水平的提升方面提供了相关的理论基础和依据。; 韩姗姗郝晓蔚庞娜袁毅; 关键词：神经元放电节律

基于闭环控制的经颅超声刺激调节运动响应和神经活动: 2023年; 闭环经颅超声刺激技术基于实时反馈信号,具备对神经活动进行精准调控的潜力。在本文中,首先记录了不同强度的超声刺激下小鼠的局部场电位(LFP)和肌电(EMG)信号,然后基于数据离线建立了超声强度与小鼠LFP峰值/EMG均值的数学模型,仿真并搭建了PID神经网络控制算法调节小鼠LFP峰值和EMG均值的经颅超声闭环控制系统,实现了小鼠LFP峰值和EMG均值闭环控制。另外,使用广义最小方差控制算法,实现了对小鼠theta振荡功率的闭环控制。结果显示,闭环超声刺激调控后的LFP峰值、EMG均值和theta功率与给定值未见明显差异,说明实现了对小鼠LFP峰值、EMG均值和theta功率明显的控制作用。基于闭环控制算法的经颅超声刺激提供了一种精准调节小鼠电生理信号的直接工具。; 董舒寻谢振宇王星冉袁毅; 关键词：闭环控制 PID神经网络控制

基于光学相干层析成像的皮层血流高分辨率成像被引量：8: 2019年; 光学相干层析成像(OCT)技术具有非接触、分辨率高、采集速度快等优势,不仅能够显示样品的三维结构,而且能够检测样品中的运动信息。构建了高分辨率光谱OCT血管成像系统,系统横向分辨率约为6.7μm,纵向分辨率约为4.7μm,相机线采集速度140kHz,能够在2s内完成三维扫描。在此基础上,通过相邻B扫描图像差分运算提取血流信息,实现血管成像。应用该系统扫描了大鼠大脑皮层的三维血管网络,实验结果表明,系统具有对毛细血管成像的能力。; 高英哲袁毅马振鹤; 关键词：成像系统高分辨率血管成像在体

经颅磁声刺激作用下神经元放电频率适应性的研究被引量：11: 2017年; 经颅磁声刺激利用超声和静磁场共同作用在神经组织或组织液中产生的电流来调节神经元的活动。它具有高空间分辨率和良好穿透深度的优点。神经元放电频率适应性在神经信息处理中起着重要作用。本文基于Ermentrout神经元模型研究了在经颅磁声刺激下,磁场强度、超声强度、超声频率对神经元放电频率适应性的影响作用。仿真结果表明,随着磁场强度的增加,神经元产生放电的时间缩短,峰峰间期变小,放电间隔变短;在不同适应变量的情况下,随着适应变量的增加,初始放电频率随着输入的磁场强度向右偏移,而在稳定状态下放电频率随着磁场强度的增加近似呈线性关系。超声强度对神经元放电频率适应性的影响与磁场强度相一致。超声频率对神经元放电频率适应性无明显影响;在不同适应变量下,随着适应变量的增加,初始放电频率的幅值整体降低,而在稳定状态下放电频率随着超声频率的变化基本呈线性关系。研究结果可以帮助我们揭示经颅磁声刺激对神经元放电频率适应性的作用机制,为其用于神经精神方面疾病的治疗提供理论依据。; 袁毅庞娜陈玉东孙红宝李小俚

经颅霍尔效应刺激作用下神经元系统放电节律的理论研究被引量：5: 2016年; 基于霍尔效应原理和Hodgkin-Huxley模型,研究经颅霍尔效应刺激对神经元系统放电节律的影响作用。研究表明,当超声和静磁场在神经元中产生的电流强度从10μA/cm2到55μA/cm2逐渐增大时,神经元动作电位的峰值从96 m V减小到71 m V,峰峰间期从15 ms减小到8.5 ms,发放率从4～6呈多级阶梯状逐渐增大。研究还发现,当超声的发射周期从6～100 ms逐渐增大时,神经元动作电位的发放率从1～5呈多级阶梯状逐渐增大。研究结果揭示经颅霍尔效应刺激对神经元放电节律的作用规律,有助于探索经颅霍尔效应刺激对神经精神类疾病治疗和康复的机理。; 袁毅陈玉东闫佳庆李小俚; 关键词：神经元节律

一种新型多通道可扩展气压控制器设计: 2022年; 针对目前大部分气压控制器只能输出单一的正压或者负压,并且可控气压通道数量少、扩展性差的问题,本文基于STM32设计了一种新型多通道、可扩展气压控制器。以提高兼容性为目标,给出了多路气压通道和混合气压通道设计方法,并制作软体致动器与气压控制器样机进行性能驱动实验。实验结果表明,相比已有气压控制器,该气压控制器性能良好,气压通道多,且能同时输出正压和负压,可满足大部分软体机器人驱动需求。; 李晓萌黄海明温淑焕袁毅; 关键词：多通道

经颅磁声刺激作用下耦合神经元的去同步研究被引量：7: 2017年; 基于全同HR神经元的耦合系统模型,应用Simulink平台建立系统仿真模型,研究经颅磁声刺激对神经元同步活动的影响。通过分析不同参数下的经颅磁声刺激对神经元去同步的作用效果,发现适当参数下的外加磁声刺激可以有效减弱神经元的同步性。仿真结果表明:超声强度为0.7~0.8 W/cm^2时,去同步指数Q值变为0.041 7,耦合神经元出现去同步现象,从1.3~3.0 W/cm^2逐渐增大时,耦合神经元去同步指数Q值由0.041 7逐渐增大到0.625,神经元的放电模式发生了改变。调制超声波的占空比从40~70%变化时,去同步指数Q值变为0.041 7,耦合神经元的去同步对经颅磁声刺激具有敏感性;当调制超声波的周期从170~180 ms变化时,去同步指数Q值变为0.041 7,耦合神经元呈现去同步状态。研究结果揭示出经颅磁声刺激对耦合神经元去同步的作用规律,有助于探索经颅磁声刺激对神经精神类疾病治疗和康复的机理。; 袁毅孙红宝陈玉东庞娜李小俚

经颅磁声刺激下分数阶扩展Hindmarsh-Rose神经元放电特性分析被引量：3: 2022年; 该文基于分数阶扩展Hindmarsh-Rose(HR)神经元模型,对其在经颅磁声刺激(TMAS)影响下的放电模式和放电频率进行了分析研究。作为神经元的外部刺激输入,具有不同磁声参数的经颅磁声刺激产生的交变电流会对神经元的放电特性产生不同的影响。通过对不同磁感应强度、超声强度以及超声频率下神经元的膜电位曲线以及以磁声参数为变量的峰峰间隔分岔图进行定量分析可知,分数阶扩展HR神经元模型放电模式和放电节律的调节可通过改变经颅磁声刺激的磁感应强度和超声强度来实现。然而,超声频率的改变不会对神经元放电模式产生影响,但其取值变化会在小范围内影响神经元的放电频率。此外,通过对比分数阶与整数阶神经元在不同磁声参数交变电流刺激下的放电特性可知,分数阶扩展HR神经元模型具有更多变的放电模式和更复杂的放电节律。该文的结论有利于了解经颅磁声刺激的影响机制,进而为其实验和临床应用提供理论依据。; 赵松刘丹罗小元袁毅; 关键词：放电特性分数阶混沌

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袁毅

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