时变参数神经电刺激系统的设计及其应用

作     者：杨刚生 封洲燕 郑吕漂 王兆祥 YANG Gangsheng;FENG Zhouyan;ZHENG Lüpiao;WANG Zhaoxiang

作者机构：浙江大学生物医学工程与仪器科学学院生物医学工程教育部重点实验室杭州310027 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(30970753) 

出 版 物：《生物医学工程学杂志》 (Journal of Biomedical Engineering)

年 卷 期：2021年第38卷第6期

页      码：1144-1153页

摘      要：目前,常规神经电刺激产品仅提供可预设参数的恒定刺激模式,而新型时变刺激模式是拓展神经电刺激产品临床应用的重要研究方向之一。为了便于在动物实验中施行时变的电刺激,本研究设计利用LabVIEW软件,控制通用的数据采集卡和电刺激器,构建了可输出各种实时变化的脉冲序列集成刺激系统。它可以产生具有均匀、正态、伽马和泊松等特定分布的时变脉冲间隔(IPI)脉冲序列,也可以产生其他任意时变IPI脉冲序列。此外,脉冲幅值、脉宽、双相脉冲相间延时和脉冲序列时长等参数可调。该刺激系统的性能测试结果显示,其输出脉冲序列各种参数的误差均小于1%。利用此系统生成间隔在5~10 ms范围内随机时变的脉冲序列,并用于大鼠海马脑区进行动物实验。实验结果显示,即使平均脉冲频率同样为130 Hz左右,随机变频刺激对于神经元群体的兴奋作用显著强于恒定频率刺激。总之,本文设计的刺激系统可为研究和开发新型神经电刺激模式提供有用的工具。

主 题 词：神经电刺激 时变刺激 随机脉冲序列 大鼠海马区 

学科分类：0831[工学-公安技术类] 0711[理学-心理学类] 1004[医学-公共卫生预防医学类] 07[理学] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 080402[080402] 10[医学] 

核心收录：

D　O　I：10.7507/1001-5515.202102028

馆 藏 号：203106996...