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婴儿痉挛症听觉诱发脑电小波分量的混沌研究

陶华英

  婴儿痉挛症(Infantile Spasms,IS)是婴幼儿难治性癫痫,预后极差,常遗留严重的智能、体能障碍,而其发病机制至今尚无定论。目前较被认可的看法是:脑干是IS的责任结构。但这一观点不能用传统的神经生理学方法证实。本文从神经信息学这一交叉学科的角度,运用小波分析和混沌学方法,用可以反映脑干功能的听觉脑干诱发脑电作为研究信号,对IS组及其对照组的该信号在小波变换各尺度上的分量进行混沌分析,旨在从“细貌”上研究其混沌特性,以此支持IS发病机制的假说,从信息学角度为上述假说提供依据。本文分别对IS组、正常对照组、颞叶癫痫组对象记录其在听觉刺激下的诱发脑电,经预处理后进行连续Mexihat小波变换,将信号分解到7个不同的尺度上,并分别计算各尺度分量的相关维数。运用统计学方法比较在各个尺度上IS组与对照组的差别。研究结果显示:IS与正常对照组的相关维数的差别主要表现在第3-4尺度上,在这两个尺度上正常组相关维数低于IS组(P<0.01),而在其他尺度上差别较小甚至无明显差别。因为相关维数的降低意味着大脑活动自由度的减少,表明组成大脑的单元的不断耦合。正常组较IS组相关维数低,表明其脑干内信息传递通道完好,使得各个单元之间的信息耦合相对较强。IS组由于脑干功能的异常,存在神经信息传递障碍,进而影响到脑干及至大脑各个局部之间的信息耦合。本论文的研究表明这种影响主要出现在小波的第3-4尺度上,因为3-4尺度均处于较高频率范围,以往的研究指出,在大脑皮层上的基频信号与听觉调频信号经加工后所产生的神经信号正在这一频率范围,且这一信号与大脑高级认知功能密切相关,因此本文的研究结果也从信息学角度解释了IS患儿均不同程度伴有认知功能障碍的原因。本论文从信息学角度,应用小波分析和相关维数分析,证实了IS患儿存R津伍村人学M卜学位论义摘蛰在脑干功能异常,支持了IS发病机制的脑干责任结构的假说。本论文的创新在于,提出了用小波方法分解原信号后,再进行混沁分析,从而从“细貌”上获得了IS听觉脑干诱发脑电的混炖特性。这一结果可以对IS患儿认知功能低下的研究提供支持,将在IS机理和临床研究上有重要意义。……   
[关键词]:婴儿痉挛症;听觉脑干诱发脑电;小波变换;相关维数
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:天津医科大学2002年
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