低频节律源传播方向对近真实头模型表面场电位动态参量的影响
葛曼玲1,2* , 杨泽坤1,2 , 崔家俊1,2 , 郭志彤1,2 , 杨明浩1,2 , 张夫一1,2
1 (河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室,天津 300130)2 (河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室,天津 300130)
Influence of Low Frequency Rhythm Source Direction on Dynamical Parameters of Field Potentials on Surface of A Quasi-real Head Model
Ge Manling1,2* , Yang Zekun1,2 , Cui Jiajun1,2 , Guo Zhitong1,2 , Yang Minghao1,2 , Zhang Fuyi1,2
1 (State Key Laboratory of Reliability and Intelligence of Electrical Equipment, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China)2 (Key Laboratory of Electromagnetic Field and Electrical Apparatus Reliability of Hebei Province, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China)
摘要 θ振荡(4～8 Hz)是与学习、记忆等高级功能密切相关的低频脑节律,源于脑深处皮质区,头表面以额叶、颞叶最丰富。神经科学实验发现,该节律在脑内以一定方式传播,因成像技术局限和脑组织导电复杂性,其对头表面脑电节律的影响鲜有报告。依据等效偶极子电流源的脑电产生原理,以脑内低频单偶极子电流源(6 Hz正弦)偶极矩来仿真节律源驱动方向(以额叶为例定义指向),改变指向角度(以30°为移动单位),用有限元法计算电场,并对节律动态参量(大于平均值的显著能量、窄带相位)进行全局统计并对比。实验发现:脑内节律源在指向额叶表面传播时,几乎在所有指向角度下各向异性媒质会缩小显著能量空间;相反地,当源平行于额叶表面传播时,在所有指向角度下各向异性媒质会扩展显著能量空间,能量对源指向具有敏感性,而相位稳定性减小, 只与脑内节律源非线性相位时程有关,对该指向不敏感。结果表明,脑内低频节律源传播方向对头表面场电位动态参量作用不同。该研究为理解头表面低频节律动态参量提供电场计算依据,有助于理解脑内电活动、脑组织导电特性和头表面场电位动态参量之间的映射关系。
关键词 ：
低频节律 ,
电流源指向 ,
能量 ,
相位稳定性 ,
各向异性
Key words ：
low-frequency rhythm
source current direction
power
phase stability
anisotropy
收稿日期: 2019-03-01
基金资助: 河北省自然科学基金 (E2019202019)
通讯作者:
E-mail: gemanling@hebut.edu.cn
引用本文:
葛曼玲, 杨泽坤, 崔家俊, 郭志彤, 杨明浩, 张夫一. 低频节律源传播方向对近真实头模型表面场电位动态参量的影响[J]. 中国生物医学工程学报, 2020, 39(6): 764-768.
链接本文:
http://cjbme.csbme.org/CN/10.3969/j.issn.0258-8021.2020.06.014 或 http://cjbme.csbme.org/CN/Y2020/V39/I6/764
[1] Buzsáki G. Rhythms of the brain[M]. New York: Oxford UP, 2006.et al. Phase synchronization of chaotic oscillators [J]. Physical Review Letters, 1996, 76(11): 219-238.n 极子电位的解析解 [J].中国生物医学工程学报, 1998, 17(2): 97-102.
[1]
李婉君, 汪天富, 倪东, 陈思平, 雷柏英, 姚远. 基于特征融合和判别式学习的胎盘成熟度自动分级
[2]
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[3]
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[4]
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