基于随机共振的视网膜神经节细胞信号检测与传输的增强
本文选题:随机共振 + RGC多房室模型 ; 参考:《航天医学与医学工程》2017年05期
【摘要】:目的为了把随机共振(stochastic resonance,SR)应用到视网膜上假体刺激中,研究了噪声对视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells,RGC)电刺激响应及其信息传输的影响。方法 RGC用多房室模型模拟,运用附加Ornstein-Uhlenbeck(OU)过程或高斯白噪声的阈下信号输入到模型。观察RGC模型响应,功率模和互信息率来描述SR的特性。结果当一定的噪声附加到阈下信号时,RGC能够产生动作电位。随着2种噪声强度的增加,功率模和互信息率的变化曲线都呈现倒U型。与高斯白噪声相比,OU过程能够用较小的噪声强度产生更大的功率模和互信息率值。结论 RGC中存在SR现象;SR能够增加RGC对阈下信号的检测能力和信息传输能力;OU过程更容易产生SR,并且产生的SR效果更好。研究对降低视网膜上假体刺激阈值具有重要意义。
[Abstract]:Objective to investigate the effects of noise on the electrical stimulation response and information transmission of retinal ganglion cells (RGCs) in supraretinal prosthesis by using stochastic resonance (SRS). Methods RGC was simulated with a multi-atrioventricular model, and subthreshold signals with Ornstein-Uhlenbeckou (Ornstein-Uhlenbeckau) process or Gao Si white noise were inputted to the model. The characteristics of SR are described by observing the response of the RGC model, the power mode and the mutual-trust interest rate. Results RGC can produce action potential when certain noise is attached to subthreshold signal. With the increase of two kinds of noise intensity, the variation curves of power modulus and mutual trust interest rate both show inverted U shape. Compared with Gao Si white noise, the OU process can produce larger power modules and mutual trust interest rate with lower noise intensity. Conclusion the existence of SR in RGC can increase the ability of RGC to detect subliminal signal and transmit information. It is easier to produce SRS in the process of OU, and the effect of SR is better than that of SR. The study is of great significance to reduce the stimulation threshold of supraretinal prosthesis.
【作者单位】: 天津医科大学生物医学工程与技术学院;
【基金】:国家自然科学基金(30870649)
【分类号】:R318;TN911.23
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,本文编号:1978870
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