基于WVD分析的多通道LFPs的θ和γ相位同步振荡对工作记忆事件的编码的开题报告

基于WVD分析的多通道LFPs的θ和γ相位同步振荡对工作记忆事件的编码的开题报告摘要：在神经科学领域，工作记忆是一种能够容纳和操作临时信息的认知系统，已成为人们关注的热点研究。在工作记忆中，神经元的放电活动通过局部场电位（LFPs）和多单元记录（MUA）等电生理现象表现出来，而相位同步振荡作为一种重要的信号传输方式，可以帮助组织和调节神经元网络的活动，进而影响工作记忆事件的编码和存储。本文将基于WVD（Wigner–VilleDistribution）分析方法，研究多通道LFPs的θ和γ相位同步振荡对工作记忆事件的编码的作用和机制。关键词：工作记忆；局部场电位；多通道记录；相位同步振荡；WVD分析1.研究背景工作记忆是人脑高级认知活动的重要组成部分，包括感知、注意、规划、决策等多种认知过程。工作记忆的研究已经成为神经科学领域的一个热点，相关研究对了解人类大脑的组织和功能有重要意义。在神经科学实验中，常用局部场电位（LFPs）和多单元记录（MUA）等电生理现象来研究神经元的放电活动和同步振荡等现象。LFPs是神经元周围电势的平均值，反映了神经元的总体活动状态。相位同步振荡是指神经元之间或同一神经元不同位置的动作电位在某个频率下发生相位同步的现象。θ波（4-8Hz）和γ波（30-120Hz）是两种重要的相位同步振荡，已被证实与工作记忆事件的编码和存储有关。2.研究内容和目标本文将基于WVD分析方法，研究多通道LFPs的θ和γ相位同步振荡对工作记忆事件的编码的作用和机制，主要包括以下内容：（1）多通道LFPs的采集和预处理：通过多电极阵列记录多通道LFPs，并进行信号滤波和去噪。（2）WVD分析方法介绍：WVD是一种时间-频率分析工具，可用于提取信号的时频特征。通过应用WVD方法，可以对多通道LFPs的θ和γ相位同步振荡进行分析。（3）θ和γ相位同步振荡与工作记忆事件的关系：通过比较工作记忆任务和非工作记忆任务下的θ和γ相位同步振荡特征，研究它们在工作记忆事件中的编码作用和机制。3.研究方法本文将采用以下研究方法：（1）多通道LFPs采集和预处理：通过多电极阵列记录动物进行工作记忆任务时的多通道LFPs，并进行信号滤波和去噪处理。（2）WVD分析方法：将多通道LFPs信号应用WVD方法，提取出θ和γ相位同步振荡的时频分布特征，并分析它们在不同任务下的变化。（3）相位同步振荡与工作记忆事件的关系研究：比较θ和γ相位同步振荡在工作记忆任务和非工作记忆任务下的变化，探讨相位同步振荡在工作记忆事件中的编码作用和机制。4.预期结果和意义预计本研究可得到以下结果和意义：（1）提取和分析多通道LFPs信号的时频特征，包括θ和γ相位同步振荡的分布特征。（2）比较工作记忆任务和非工作记忆任务下的θ和γ相位同步振荡特征，研究它们在工作记忆事件中的编码作用和机制。（3）进一步揭示神经元网络同步振荡以及θ和γ相位同步振荡在工作记忆事件中的作用和机制，对认知神经科学的研究有重要意义。参考文献：1.Adhikari,A.,&Sigurdsson,T.(2016).Top-downcorticalinputstothebasalamygdalaselectivelycontrolfearresponses.Natureneuroscience,19(3),292-298.2.Canolty,R.T.,Edwards,E.,Dalal,S.S.,Soltani,M.,Nagarajan,S.S.,Kirsch,H.E.,&Knight,R.T.(2006).Highgammapowerisphase-lockedtothetaoscillationsinhumanneocortex.Science,313(5793),1626-1628.3.Fell,J.,&Axmacher,N.(2011).Theroleof