基于皮层-基底神经节环路模型的经颅磁声电刺激对大鼠行为决策的影响

经颅磁声电刺激（TMAES）是一种新型、无创、可改变不同脑区电活动的神经调控方法。前额叶皮层与基底神经节中各脑区相互影响,在行为决策中起着关键作用,然而目前涉及其调节机理的研究相对较少。前运动皮层神经元活性和前额叶皮层突触可塑性与行为决策关系密切。该文基于皮层-基底神经节回路模型,模拟分别对健康大鼠、帕金森大鼠施加刺激后,不同脑区在奖赏选择任务中的神经活动,仿真分析不同感应电流强度对皮层神经元放电率和脑区间突触权重的影响。并通过行为学实验进一步探讨经颅磁声电刺激对健康大鼠与帕金森模型大鼠行为决策的影响。仿真结果显示,对健康大鼠施加刺激可提高前额叶皮层与纹状体、前运动皮层之间的突触权重;对帕金森大鼠施加刺激可提高前运动皮层神经元放电率,调节前额叶皮层与纹状体、前运动皮层之间的突触权重。实验结果显示,施加刺激后,大鼠的学习探索能力和空间记忆能力均得到了提高,且帕金森模型大鼠受刺激的作用效果更显著。研究结果表明,经颅磁声电刺激可提高大鼠的运动积极性和学习效率,且有助于改善基底神经节的功能失衡。研究结果为进一步探索经颅磁声电刺激调节决策认知功能的作用机制奠定基础。     

高频即时磁刺激对神经兴奋性与电压门控钠钾离子通道的影响

经颅磁刺激作为一种无创的脑刺激技术,因其在神经调控方面的良好效果,已广泛应用于科学研究与临床应用.该文旨在研究不同强度的即时磁刺激对神经兴奋性与电压门控钠离子通道及电压门控钾离子通道的影响.对急性小鼠大脑切片施加0T、0.3T、0.5T的高频即时磁刺激,采用全细胞膜片钳技术记录海马齿状回颗粒神经元的静息电位与诱发神经放电,以及电压门控钠通道、瞬时外向钾通道、延迟整流钾通道在激活、失活、恢复等不同过程中的通道电流.结果表明,磁刺激可以改变相关离子通道的动力学特性来激活钠电流抑制钾电流,进而提高神经兴奋性,且磁刺激的这种神经调控作用具有强度依赖性.     

经颅磁刺激模式差异性对大鼠工作记忆神经网络关联特性的影响研究

经颅磁刺激(TMS)技术因具有无痛无创和非侵入式等特点已被广泛应用于临床神经功能调控领域.工作记忆是重要的认知神经功能,但TMS对工作记忆功能的影响机制尚不清晰,且各模式TMS对认知功能的影响差异较大.因此,探究TMS技术对工作记忆(WM)的调控机制有重要的临床意义.首先,该文将成年Wistar大鼠分为空白对照(control)组、重复经颅磁刺激(rTMS)组、连续性Theta节律刺激(cTBS)组及间断性Theta节律刺激(iTBS)组;然后,利用在体多通道技术采集四组大鼠执行T迷宫工作记忆任务过程中前额叶皮层(PFC)的局部场电位信号(LFPs);最后,通过对比分析四组大鼠WM任务过程中的行为学差异、LFPs的相关性及LFPs网络连接特性等,探索不同模式经颅磁刺激技术大鼠WM中神经网络的影响.结果表明,刺激组大鼠达到WM任务"学会"标准所用时间均少于空白对照组(P<0.05);刺激组LFPs信号电极对间的相关性显著高于空白对照组;刺激组LFPs信号的网络连接密度显著增大(P<0.05)且全局效率显著增大(P<0.05).因此,iTBS、cTBS及rTMS均能在一定程度上改善成年Wistar大鼠PFC中神经元集群之间的关联同步性,其中,iTBS的改善效果最为明显.该文为进一步探索经颅磁刺激技术对工作记忆的影响机制提供理论支持.     

重复经颅磁刺激对认知功能的作用及其分子机理的研究进展

重复经颅磁刺激(rTMS)作为一种非侵入性的物理干预手段,其原理是利用交变磁场在一个局部脑区产生感应电流.目前rTMS已经成为一种选择性改变神经元电活动的方法,并广泛应用于精神类和神经类疾病的临床辅助治疗.认知功能障碍是许多大脑疾病的核心症状,是影响患者生存质量的主要因素.rTMS能够显著改善患者大脑的神经功能网络,有...     

涡流式电磁声发射检测声波响应特性

涡流式电磁声发射检测由于其局部非接触式加载方式,适用于恶劣环境下对金属构件损伤在线检测,同时也是对传统声发射技术的有利补充。针对不同电磁载荷条件下电磁声发射产生的声波响应问题进行深入研究。通过引入电致塑性理论和自由电子运动理论,分析涡流加载下裂纹尖端位错滑移速率变化及声发射能量释放机理,探究不同磁场方向加载下电子的定向移动对声发射响应影响,利用希尔伯特黄变换方法实现对声发射信号的特性分析。实验结果表明:电磁声发射过程中应力波特征与电磁加载条件密切相关。因此,电磁声发射过程为定向移动电子越过障碍势垒产生的特定声波响应。     

基于脑电自回归预测的实时相位估计方法

经颅电刺激(transcranial electric stimulation, TES)等无创刺激方式在与大脑内在神经电活动锁相时,能更有效的调节神 经振荡活动。 由于脑电(electroencephalogram, EEG)信号复杂的时变性,现有的方法难以同时满足相位估计精度和实时性的要 求。 为此,提出一种用于锁相刺激系统的实时相位估计方法。 该方法对 EEG 信号进行自回归(autoregressive, AR)建模,然后利 用 AR 模型预测 EEG 信号并进行相位特征点识别,再通过相位特征点计算出待刺激点的相位。 采用该方法对 20 名受试者(年 龄 20~ 36 岁,男性 12 名,女性 8 名)的闭眼静息 EEG 数据进行分析,发现该方法的性能与模型系数更新时长、预测步长及 EEG 的窄带功率大小有关,对高窄带功率的 EEG 数据具有更优性能;在最佳模型参数下(模型系数更新时长为 5 s、预测步长为 30), 20 名受试者的平均锁相指数(phase locking value,PLV)为 0. 968,平均相位误差(average phase error,APE)为 13. 33°。 相对于平 均周期法,该方法具有更高的 PLV 值和更低的相位误差,可用于闭环锁相经颅电刺激仪器的研发。     

基于神经网络自适应PID的异步电动机定子磁场定向控制

针对异步电动机这一多变量、非线性、强耦合的控制对象, 提出了一种基于神经网络自适应PID控制器的异步电动机定子磁场定向解耦控制的新方法.采用定子磁场定向控制,以定子磁链作为反馈量,运用电流励磁分量解耦补偿环节,实现了定子磁场定向控制下电机转速与定子磁链间的解耦控制.同时为实现对异步电动机快速和精确控制,设计出用于异步电动机的神经网络自适应PID控制器,利用神经元的自学习功能在线调节连接权重,实现自适应控制.实验结果表明:这种方法具有控制性能不受电机转子参数的影响,以及快速的转速和转矩响应的特点.     

经颅磁刺激技术的研究进展

电磁场作用于生物体时会产生一定的生物效应,这是生物电工领域的发展方向之一。经颅磁刺激(TMS)是一种无创生物刺激技术,它利用时变磁场产生感应电场,引起生物电流在组织中传导,改变大脑皮层神经细胞的动作电位,影响脑内代谢和神经电活动。TMS装置主要包括脉冲电流发生回路和磁刺激线圈,改变回路和线圈的参数可以产生不同形式的刺激,满足不同的临床应用需求。TMS技术发展30几a来,已成为神经外科、精神科等临床科室的常用诊断与治疗手段,在脑功能研究方面也展示出巨大的潜力。随着TMS技术的不断发展与临床研究的不断深入,TMS的应用将会越来越广泛。     

当生活遇上可穿戴设备——前沿的体验

<正>如今,随着科技日新月异的发展速度,产品推陈出新,可穿戴设备的设计与技术不断满足日常生活需求,给用户带来更多的便利,不断地创造"奇迹",为用户提供出色的体验。可穿戴设备:通过经颅直流电刺激治疗抑郁症韩国公司Ybrain研发了一款可穿戴设备Mindd,通过"经颅直流电刺激"治疗临床抑郁症。大脑额叶的活性下降与抑郁症有关联,重量仅150 g的Mindd通过接触前额的吸收垫传导电流,可以起到刺激额叶神经元的作用。这款设备依赖经颅直流电刺激,这是一种非侵入性的,利用恒定、低强度直流电调节大脑皮层神经元活动的技术。     

基于电流扰动法阻抗测量的经颅电刺激装置研究

多通道经颅电刺激作为一种非侵入式神经刺激技术,具有更高的聚焦度和灵活度,但电极数的增加也加大了电极故障的风险,对电刺激装置的安全性和可靠性提出了更严格的要求.电极阻抗能反映皮肤接触状态及电极电化学变化,电极阻抗的在线监测有助于提高电刺激期间的安全性.由于多通道电刺激中存在串扰问题,直接测量电极阻抗误差较大,该文提出一种适用于多通道电刺激的新型在线阻抗测量方法,通过在刺激波形上叠加短时、小幅值电流扰动实现串扰解耦,从而测量各电极阻抗,实现对故障电极的定位.在上述方法的基础上,设计复合放大器增强型Howland电流源电路,采用现场可编程门阵列(FPGA)控制器,搭建多通道多模式经颅电刺激装置.最后通过该装置开展一系列人体实验研究,实现基于电流扰动法的电极阻抗在线监测,并在几类常见电极接触不良实验中成功定位故障电极.     

小功率金卤灯再启动特性机理的探讨

利用专门设计的金卤灯再启动特性测试仪记录了金卤灯再启动特性的若干典型曲线，对某些异常特性的发生机理进行了分析，找到了它们与金卤灯内在质量的联系，研究表明通过测量金卤灯的再启动特性可以方便地诊断金卤灯的内在质量。     

一种考虑了负荷特性的企业电网潮流算法

大型企业电网的负荷特性主要表现为感应电动机群特性,为了改进现在常用的电力系统潮流算法中用恒功率模型来表征节点负荷,不能满足工程精度要求的问题,提出了在对企业电网负荷节点电动机群进行等效变换后,引入负荷特性的潮流计算的思路,在此基础上进行了理论推导,并经过现场实测数据,进行了仿真。仿真结果表明,负荷特性的潮流计算方法符合企业工程精度要求,可以达到提升业电网潮流计算结果在精确度、实用度等方面的要求,具有一定的理论和工程意义。     

变电站隔离闸刀触头的检修方法

电网运行中GW4、GW5、GW7等型隔离闸刀触头容易发热,影响变电设备的操作和安全运行;通过分析闸刀触头发热的原因,找出处理发热的办法,以解决触头发热的问题,促进电网安全生产和稳定运行。     

水口水电厂机组顶盖排水控制系统改造

简述了水口水电厂机组顶盖排水控制系统改造的必要性,介绍了系统改造方案,指出了系统调试的注意事项,提出了系统改进建议。     

Some aspects of technology of use of electrical objects on the basis of methods of short-term forecasting of technical condition

Some aspects of the technology of using electrical equipment on the basis of statistical (stochastic) methods for short-term forecasting are considered. The experimental (calculating) part includes construction and testing of specific forecasting models in order to ground their further application.     

加快黄河北干流梯级开发的思考

根据规划在黄河北干流上布置万家寨、龙口、天桥、碛口、古贤、甘泽坡6座水利枢纽工程。北干梯级开发可有效控制和管理黄河的水沙关系、洪水;改善生态环境,使水资源得到合理利用;向华北电网提供大量电力,对秦晋2省工农业、通航和旅游等具有促进作用,并带动地方经济的发展。     

用相似理论设计确定系列电机的主要性能参数

以系列电冰箱（柜）用压缩机的电动机为例,详细介绍利用基本相似理论设计,确定系列电动机主要性能参数及尺寸的方法和步骤,并介绍优先数及其在设计中的应用,解决如何将基本相似理论运用到系列电机设计中的难题,为工程技术人员指明了一条简便,快捷的设计途径,亦为推广应用基本相似理论提供了一个范例。     

重庆城市照明发展问题研究

城市夜间形象塑造是全国许多城市建设的一个热点,文章结合重庆城市照明发展现状,对重庆城市夜间形象效果、存在的问题,建议等方面作了介绍。     

变压器气体保护误动作原因分析

气体保护是变压器的主要保护,而气体保护误动作会造成变压器非计划停运.对一起变压器气体保护误动作原因进行了分析,通过现场检查、电气试验、特征气体分析及保护装置检查,确认了故障原因为变压器端子箱至保护装置段二次电缆破损,导致主变气体保护误动作.最后对变压器气体保护误动作的原因进行了总结,并提出了相应的防范措施,对类似故障分析与防控提供借鉴与参考.