振动触觉分辨神经机制的探讨：一项功能性核磁共振研究

发布时间：2017-04-25 22:10

  本文关键词：振动触觉分辨神经机制的探讨：一项功能性核磁共振研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由机械振动引起的触觉(振动触觉)包含时间信息和空间信息,然而,对振动触觉这两种信息的编码与保存的神经机制尚不清楚。本研究使用核磁共振技术,对振动触觉的这两种信息保存过程中大脑皮层的神经网络进行探索。 在本研究中,我们根据磁电式电流表原理,利用核磁共振扫描仪固有磁场作为永磁体,开发制作了一种新型磁共振兼容的振动触觉刺激器。整个振动装置由USB接口控制器和自制软件所调控。该刺激器可以满足实验中对于不同触觉刺激的要求,为触觉感知和其相关认知功能在磁共振下的研究提供了一种有力和易操作的研究工具。结合功能性磁共振实验,我们发现该触觉刺激器产生的不同频率振动刺激可以引起大脑初级和次级体感皮层的相关性激活。 在振动触觉分辨实验中,我们利用该触觉振动器,采用延迟匹配样本实验范式,要求被试完成振动触觉频率分辨任务(时间信息)、振动触觉形状分辨任务(空间信息)以及对照组任务。行为学结果表明,被试能够在磁共振扫描器中,准确分辨该振动刺激器所产生的不同频率和不同形状的振动刺激；功能性磁共振实验结果发现：(1)振动触觉刺激引起对侧初级感觉皮层、双侧次级感觉皮层、对侧颞上回、脑岛、辅助运动区以及前额叶皮层的激活；(2)在分辨任务的延迟阶段,除了观察到以上皮层区域的活动,还发现在丘脑、壳核和苍白球有较高的活动水平,而在对照组任务中则没有发现这三个脑区的激活；(3)在振动类型分辨任务的延迟阶段发现了低级视皮层的激活,说明低级视皮层可能参与对振动触觉空间信息的保持。 综上所述,本研究首次比较振动触觉时间信息和空间信息激活大脑神经网络的异同,为进一步理解振动触觉在大脑皮层的编码与工作记忆提供了启示。
【关键词】：电磁振动触觉刺激器 振动触觉分辨 工作记忆 功能性核磁共振成像
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R445.2;R338
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 插图和附表清单11-13
• 第一章 绪论13-19
• 1.1 振动触觉概述13-15
• 1.1.1 触觉生理以及触觉刺激13-14
• 1.1.2 振动触觉及其特点14-15
• 1.2 振动触觉的已有研究15-18
• 1.2.1 振动触觉感知的相关研究15-16
• 1.2.2 振动触觉工作记忆的已有研究16-18
• 1.3 本研究的研究目的与创新点18-19
• 1.3.1 本研究的研究目的18
• 1.3.2 本研究的创新点18-19
• 第二章 新型磁共振兼容的振动触觉刺激器19-31
• 2.1 引言19-21
• 2.2 方法21-25
• 2.2.1 基本原理21
• 2.2.2 硬件21-23
• 2.2.3 软件23-24
• 2.2.4 振动刺激的参数24-25
• 2.3 振动触觉感知的功能性磁共振(fMRI)实验25-27
• 2.3.1 受试对象25
• 2.3.2 实验设计及刺激呈现25-26
• 2.3.3 磁共振数据采集26
• 2.3.4 功能图像数据处理及统计分析26-27
• 2.4 实验结果27-29
• 2.4.1 振动刺激激活的脑区27-28
• 2.4.2 不同频率振动刺激激活脑区情况28-29
• 2.5 讨论29-31
• 第三章 振动触觉分辨神经机制的探讨31-47
• 3.1 引言31-33
• 3.2 方法33-36
• 3.2.1 被试33
• 3.2.2 设备33
• 3.2.3 实验设计33-35
• 3.2.4 磁共振数据采集35-36
• 3.2.5 磁共振数据预处理、组分析36
• 3.3 结果36-43
• 3.3.1 行为学结果36-37
• 3.3.2 三种任务中,第一个振动刺激引起的反应37-39
• 3.3.3 振动频率分辨任务中,存在延迟阶段活动的脑区39-40
• 3.3.4 振动形状分辨任务中,存在延迟阶段活动的脑区40-41
• 3.3.5 对照组任务延迟阶段活动的脑区41-42
• 3.3.6 两种分辨任务延迟阶段出现差异的脑区42-43
• 3.4 讨论43-47
• 3.4.1 行为学结果43-44
• 3.4.2 任务组与对照组任务延迟阶段出现差异的脑区44-45
• 3.4.3 两种分辨任务延迟阶段都激活的脑区45-46
• 3.4.4 两种分辨任务中延迟阶段出现差异的脑区46-47
• 3.5 结论47
• 第四章 研究不足与展望47-48
• 参考文献48-55
• 后记55

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 帅立国;姜昌金;周芝庭;王雪梅;;触觉显示技术及其发展趋势[J];工业仪表与自动化装置;2006年06期

  本文关键词：振动触觉分辨神经机制的探讨：一项功能性核磁共振研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：327174