初級視覺皮層動作電位特征提取及神經(jīng)元朝向研究.pdf

1、視覺是動物獲取信息的主要途徑之一,動物所感知的外界信息中80％以上是經(jīng)視覺獲得。自然界經(jīng)過數(shù)億年的長期進化使得動物視覺系統(tǒng)成為目前已知的功能最完備、機制最優(yōu)秀的信息處理系統(tǒng)之一,隱含了許多極為高效的圖像處理機制。對視覺信息處理機制的研究已經(jīng)成為心理學、神經(jīng)科學、智能科學、計算機科學等學科共同關(guān)注的重大研究課題之一。V1區(qū)作為初級視覺皮層,幾乎所有來自于視網(wǎng)膜的自然圖像信息都要經(jīng)過該區(qū)的處理,是視覺信息的必經(jīng)區(qū)域,另外,V1區(qū)包含了去除冗

2、余后的自然圖像的所有特征信息。因此,V1區(qū)是采集視覺信號、研究視皮層如何進行視覺信息進行表達的最佳位置。
　　 本文主要以大鼠為研究對象,研究了其初級視覺皮層響應(yīng)的特征及與光柵朝向參數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系,文章共由以下三個部分構(gòu)成:
　　 1.設(shè)計了詳細的實驗方案,包括實驗平臺、手術(shù)方案、視覺刺激方案等,為V1區(qū)響應(yīng)特征的提取及與光柵朝向?qū)?yīng)關(guān)系的研究提供了神經(jīng)生理學上的支持；
　　 2.按照以上實驗方案采集了大鼠V1

3、區(qū)在光柵刺激下的響應(yīng)信號,并完成了對動作電位的預處理,包括動作電位的檢測和分類。詳細介紹了本文所采用的神經(jīng)元動作電位分類算法流程——基于小波變換和模糊-c均值聚類相結(jié)合的方法,為利用這些信號進行特征提取和建立與光柵刺激的對應(yīng)關(guān)系做了準備；
　　 3.在實現(xiàn)神經(jīng)元分類之后,本文從動作電位頻率特性、時間特性以及神經(jīng)元間的同步作用角度分析了刺激前后神經(jīng)元響應(yīng)的情況,發(fā)現(xiàn)刺激前后神經(jīng)元這些響應(yīng)特征都有顯著變化；采用反向相關(guān)的方法計算了神