基于奖励行为的前额叶皮层与纹状体间的功能性连接研究

发布时间：2017-04-27 23:14

  本文关键词：基于奖励行为的前额叶皮层与纹状体间的功能性连接研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：前额叶皮层(prefrrontal cortex, PFC)和纹状体(striatum)是大脑中的两个重要脑区,它们之间的功能性连接在认知过程中起到重要的作用。以往的研究已发现前额叶皮层和纹状体均参与高级认知过程,例如：行为决策、价值的计算,奖励信息的处理,学习和记忆等。但这些成果大多是基于单个神经元发放的数据分析,少有基于局域场电位(1ocalfield potential, LFP)数据,把前额叶和纹状体构成的回路作为一个整体,研究其在认知中的功能。因此本文将从LFP数据来分析前额叶皮层和纹状体在奖励认知实验中作用,探讨这两个脑区间的功能性连接机制。为了探究这个问题,本文首先介绍了猴子进行奖励预测的电生理实验,记录前额叶皮层和纹状体两个脑区的局域场电位信号。接着,通过对实验数据的分析,我们去除了由于猴子嘴部运动产生的干扰信号进而得到本文所要分析的信号。然后,我们对LFP数据进行滤波,得到主要研究的信号频段,即beta、氐gamma口高gamma频段。基于不同频段的数据,本文采用非标准化方法和标准化方法来估计不同奖励条件下的功率谱情况,结果得出前额叶在beta频段和高gamma频段编码了奖励信息,而纹状体只在beta频段编码了奖励信息。我们计算了相位锁定值(phase-locking value, PLV)来估计前额叶和纹状体信号间的相位同步强度。结果表明,不同时段、不同奖励条件的PLV是显著不同的。具体表现为,刺激消失后,小水奖励下的beta频段PLV较大水的显著性高,而在高gamma频段却相反。这些结果说明前额叶和纹状体间的功能性连接是随着试验时段和奖励条件的不同而有差异的。我们认为,beta节律的相位同步对小水条件的行为输出可能具有调制作用,gamma节律主要参与到注意、刺激的选择及行为的准备等认知过程。
【关键词】：前额叶皮层 纹状体 局域场电位 功率谱 相位同步
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R338
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 研究背景及目的9-12
• 1.1.1 研究背景9-12
• 1.1.2 研究目的12
• 1.2 连续的神经电信号概述12-15
• 1.2.1 脑电信号及有关特征的介绍12-13
• 1.2.2 脑电节律13-14
• 1.2.3 局域场电位14-15
• 1.3 本文的工作及意义15-16
• 1.4 本文的组织框架16-18
• 第2章 实验设计和数据采集18-30
• 2.1 引言18
• 2.2 猴子的联想实验18-21
• 2.2.1 行为实验18-20
• 2.2.2 数据采集20-21
• 2.3 猴子的行为表现分析21-24
• 2.3.1 单个前额叶皮层神经元的脉冲发放活动22-23
• 2.3.2 单个纹状体神经元的脉冲发放活动23-24
• 2.4 数据分析和预处理24-29
• 2.4.1 事件相关电位25-27
• 2.4.2 去除事件相关电位的分析27-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第3章 不同奖励条件下前额叶和纹状体功率谱的研究30-44
• 3.1 引言30
• 3.2 基于Blackman窗的FIR数字滤波器分析30-33
• 3.2.1 窗函数及数字滤波器的概念30-31
• 3.2.2 基于Blackman窗函数的滤波前后频谱图的对比研究31-33
• 3.3 快速傅里叶变换原理33-35
• 3.4 局域场电位功率的研究35-43
• 3.4.1 非标准化的功率谱估计35-39
• 3.4.2 标准化的功率谱估计39-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第4章 不同奖励条件下前额叶和纹状体间的功能性连接强度的研究44-55
• 4.1 引言44
• 4.2 计算相位同步的方法44-48
• 4.2.1 相位同步的概念及研究意义44-46
• 4.2.2 基于希尔伯特变换的相位锁定值46-48
• 4.3 基于平均角度的相位锁定值48-50
• 4.4 基于时域分析的相位锁定值50-53
• 4.5 基于功率谱和相位同步计算结果的讨论53-54
• 4.6 本章小结54-55
• 第5章 总结与展望55-57
• 5.1 本文总结55-56
• 5.2 研究展望56-57
• 参考文献57-61
• 致谢61-62
• 攻读硕士学位期间发表的论文62

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 茅正梅,李葆明;α_2肾上腺素受体与前额叶皮层认知功能[J];生理科学进展;1999年01期

2 李敏,黎海蒂,沈政;多巴胺受体与前额叶皮层的认知功能[J];临床精神医学杂志;2001年06期

3 吴佐泉,赵慧生,丁继兵,邱炜,王颖群;额叶皮层损伤对大鼠基底前脑胆硷能神经元的影响[J];实验动物科学与管理;2000年03期

4 祖胡月;瞿专;任纪龙;陈学群;杜继曾;;低氧调节大鼠前额叶皮层IGFs家族基因的表达[J];中国应用生理学杂志;2014年01期

5 徐芸;孔宏;宋倩;李亚;;慢性应激对小鼠空间学习记忆功能及海马和前额叶皮层BDNF表达的影响[J];曲阜师范大学学报(自然科学版);2009年01期

6 徐覆泰;;记人的名字为什么难[J];大科技(科学之谜);2011年11期

7 秦速励,沈政;视觉神经表征中底-顶和顶-底的双向激活——来自人与猴的实验证据[J];北京大学学报(自然科学版);2002年01期

8 李葆明，胡新天，梅镇彤;猴前额叶皮层内注射α_2肾上腺素能拮抗剂损害延缓GO／NO－GO任务操作[J];生理学报;1994年03期

9 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 郝悦;杨静玉;吴春福;;内侧前额叶皮层损毁对小鼠位置偏爱及学习记忆的影响[A];中国药理学会制药工业专业委员会第十一届学术会议论文摘要汇编[C];2004年

2 李奕;彭吉云;杨文静;田心;李葆明;;大鼠前额叶皮层在“付出越多,得到越多”任务中的作用[A];中国生理学会第八届全国青年生理学工作者学术会议论文摘要[C];2009年

3 祝建平;纪丽珍;艾洪滨;;束缚-浸水应激过程中大鼠腹内侧前额叶皮层与胃功能活动之间的关系[A];中国生理学会消化内分泌生殖代谢生理专业委员会2011年消化内分泌生殖学术会议论文摘要汇编[C];2011年

4 郝悦;周杨;杨静玉;吴春福;;内侧前额叶皮层损毁对吗啡致小鼠位置偏爱的影响[A];中国当代新医药论丛[C];2004年

5 李葆明;;大鼠前额叶皮层神经元活动的多通道记录[A];中国神经科学学会第九届全国学术会议暨第五次会员代表大会论文摘要集[C];2011年

6 冯泽君;张春雷;伊峰;张雪寒;李葆明;;内侧前额叶皮层β1和β2受体参与对兴奋性突触传递的调控[A];中国生理学会第八届全国青年生理学工作者学术会议论文摘要[C];2009年

7 李葆明;;前额叶皮层α2受体与注意力缺损多动症[A];中南地区第八届生理学学术大会论文摘要汇编[C];2012年

8 龚辉;李成军;甘茁;李婷;骆清铭;;用近红外光谱术监测汉语阅读障碍儿童前额叶皮层活动[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集（下册）[C];2007年

9 曲莉丽;李葆明;;前额叶皮层NMDA受体NR2B亚基在工作记忆中的作用[A];中国生理学会第八届全国青年生理学工作者学术会议论文摘要[C];2009年

10 董毅;傅迎美;郑平;;神经甾体硫化孕烯醇酮通过激活α1肾上腺素能受体和σ1受体增强前额叶皮层内侧区突触前谷氨酸释放[A];中国神经科学学会第六届学术会议暨学会成立十周年庆祝大会论文摘要汇编[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前7条

1 新讯;英研究揭秘人脑对威胁反应机理[N];医药经济报;2007年

2 木易;老年人为何易受骗[N];北京日报;2012年

3 荆晶;能否险中求生,大脑中藏着生死开关[N];新华每日电讯;2009年

4 安斯顿　(A Arnsten) 马绪尔(C Mazure) 辛哈(R Sinha);压力如何使人崩溃[N];南方周末;2012年

5 本报资深记者 邵岭;“爆米花电影”何以横行?[N];文汇报;2012年

6 记者 冯卫东;加发现影响前额叶皮层功能的基因[N];科技日报;2013年

7 记者 秦勉;爱情是如何让人变傻的？[N];北京科技报;2013年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 马朝林;前额叶皮层行为抑制和计数功能的研究[D];复旦大学;2004年

2 陈浩;内侧前额叶皮层在豚鼠痕迹性眨眼条件反射过程中的作用及机制研究[D];第三军医大学;2014年

3 郝悦;内侧前额叶皮层和眶额皮层在吗啡成瘾中的作用及机制探讨[D];沈阳药科大学;2007年

4 李成军;近红外光谱技术用于前额叶皮层工作记忆作用的研究[D];华中科技大学;2005年

5 王泽民;神经甾体硫化孕烯醇酮对大鼠前额叶皮层内侧区长时程增强的作用和机制[D];复旦大学;2007年

6 嵇晓华;肾上腺素能受体对前额叶皮层兴奋性突触传递的调控[D];复旦大学;2007年

7 伊峰;前额叶皮层单胺类递质对突触传递和兴奋性的影响及其胞内机制[D];复旦大学;2011年

8 曲莉丽;杏仁体基底外侧核β受体、前额叶皮层NMDA受体NR2B亚基在记忆中的作用[D];复旦大学;2008年

9 傅迎美;神经甾体硫化孕烯醇酮对大鼠前额叶皮层内侧区突触前谷氨酸释放的信号转导机制[D];复旦大学;2007年

10 杨建明;小鼠前额叶皮层GABA环路的发育及其分子机制研究[D];浙江大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 何晓婷;大鼠前额叶皮层去甲肾上腺素能α2A受体的表达及其对谷胺酸和GABA释放的调控[D];复旦大学;2013年

2 张燕;基于奖励行为的前额叶皮层与纹状体间的功能性连接研究[D];华东理工大学;2016年

3 闫洁;Orexins对小鼠内侧前额叶皮层神经元的兴奋作用[D];第三军医大学;2008年

4 纪丽珍;大鼠前额叶皮层对应激状态下胃机能的调控作用[D];山东师范大学;2012年

5 王勃;NR2A亚基在小鼠前额叶皮层相关功能中的作用分析[D];华东师范大学;2012年

6 高玉峰;阿片类渴求淬灭—引燃大鼠海马和前额叶皮层差异蛋白组学研究[D];重庆医科大学;2009年

7 张晓琳;有氧运动对脑缺血小鼠前额叶皮层HPPCn mRNA水平的影响[D];首都体育学院;2013年

8 周厚成;激活去甲肾上腺素能α_(2A)受体对前额叶皮层锥体细胞兴奋性的影响[D];复旦大学;2012年

9 祖胡月;CRFR1介导低氧诱导前额叶皮层IGFs和IGFBPs表达的调节[D];浙江大学;2014年

10 张丹;OrexinA对大鼠内侧内嗅皮层和前额叶皮层深层神经元的作用及其机制研究[D];重庆医科大学;2012年

  本文关键词：基于奖励行为的前额叶皮层与纹状体间的功能性连接研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：331652