章怀坚
- 作品数：5 被引量：16H指数：4
- 供职机构：浙江大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：医药卫生生物学自动化与计算机技术更多>>
- 基于大鼠的植入式脑机接口神经信号处理方法研究
- 脑机接口( Brain-Computer Interface)技术旨在大脑和外部环境间建立一种新型的不依赖于外周神经的信息传输方式。慢性植入式微电极阵列技术的革新把脑机接口技术的发展推向了一个新的高潮。基于电极阵列的神经...
- 章怀坚
- 关键词：动作电位脑机接口信号处理
- 基于非线性能量算子和匹配滤波的锋电位检测与分类被引量：4
- 2011年
- 对神经电活动的研究,需要对记录的神经锋电位(spike)进行检测和分类。传统的锋电位检测与分类的过程受噪声影响很大,尤其是在锋电位分类的过程中,由于神经信号采集很难达到高的信噪比,因此研究较低信噪比下检测与分类的算法具有重要的意义。本文提供了一种运算简单的神经信号锋电位的检测与分类算法。针对锋电位的检测,本文使用非线性能量算子(NEO)来提高信噪比。在锋电位分类过程中,通过获取不同类别锋电位的模板构建匹配滤波器,对检出的锋电位在不同滤波器下进行滤波,确定锋电位对锋电位模板的相关性,然后使用非线性能量算子来加强相关性,从而确定分类。通过使用自主设计的大鼠神经信号双通道采集系统采集到仿真数据(数据由NSS-128的神经信号模拟器产生),获得了可准确量度的标准数据,通过在这组数据上加不同程度的噪声,测试文章提到的算法。在检测方面,信噪比有约5倍的提升。分类方面相比单纯的匹配滤波,在一定的信噪比范围内,正确率由90%提升到100%。同时采集了部分实际神经数据,并用文中的检测方法进行了测试。
- 王清波代建华章怀坚郑筱祥
- 关键词：匹配滤波器
- 大鼠运动皮层神经元集群锋电位时空模式解析被引量：4
- 2009年
- 在大鼠前肢压杆任务中,同步记录初级运动皮层神经元集群活动信号与压杆的压力信号,分析神经元锋电位发放的时空模式,并用于大鼠前肢运动的解析和预测.数据分析显示在压杆阶段与非压杆阶段大鼠运动皮层神经元锋电位发放模式存在着显著差别,且神经元活动变化先于前肢运动的发生约300~400ms,并可通过与行为的相关性将神经元的发放模式分为4类.研究结果同时显示,两层Elman神经网络可用于神经元集群活动的解码,解码所得到的压力值与系统所采集的压杆压力信号有较好的拟合度,二者间的相关系数可达0.8766.研究表明了运动相关的神经信息处理和表征依赖于初级运动皮层神经元的相互作用和整合,揭示了神经元集群活动在运动信息编码中的重要作用.实验结果也揭示神经元集群活动信号解析后有望用于对外部器械进行直接控制,推动植入式脑-机接口及运动重建等康复技术的发展.
- 代建华章怀坚张韶岷李茜刘晓春郝耀耀于毅蒋凯刘俊朱凡陈卫东郑筱祥
- 基于能量的神经元动作电位检测实验研究被引量：6
- 2009年
- 动作电位检测是大脑神经信息处理的前提,大量噪声的存在使得精确检测动作电位活动面临困难。本文基于时域能量算子和频域能量算子,实现了两种胞外记录时低信噪比信号的动作电位提取方法。实验结果表明,在无噪声和高信噪比背景下,基于能量的方法与传统的阈值方法都能获得较好的检测效果;而当将信号中引入高斯噪声后,基于能量方法的检测结果明显优于传统的阈值方法,表明基于能量的方法在高噪声环境下具有较好的检测效果;实验也表明两种基于能量的检测方法各有优势,时域方法具有较低的误检率,而频域方法具有较高的检出率。
- 于毅代建华章怀坚张韶岷郑筱祥
- 关键词：动作电位阈值信噪比
- 动物脑电-行为同步记录及分析系统被引量：4
- 2009年
- 设计并构建一套动物脑电-行为同步记录及分析系统,系统主要包括动物行为实验装置、脑电信号与行为图像的同步记录子系统、脑电信号分析和处理子系统.当动物在实验装置中进行特定行为时,同步记录子系统同时记录动物的脑电信号和行为图像,通过分析和处理子系统,提取脑电信号的特征值,为大脑神经活动和行为之间的相关性研究提供实验平台.记录并分析大鼠在进行前肢的"伸-缩"运动时运动皮层的神经元集群活动.实验结果表明,大鼠的初级运动皮层中神经元分布式活动与前肢的动作模式密切相关,通过解读初级运动皮层的神经元集群电信号,可以获得大鼠前肢的运动信息,准确判断和区分前肢不同的动作模式.
- 张韶岷陈卫东孙超于毅章怀坚江君代建华张恒义郑筱祥
- 关键词：神经编码脑机接口
