电刺激大鼠mPFC对听皮层神经元听反应的影响

实验在40只成年SD大鼠上进行,使用常规电生理学方法,观察了电刺激大鼠内侧额叶前皮质(medial prefrontal cortex, mPFC)对听皮层神经元听反应的影响.在122个神经元上观察了电刺激mPFC对听反应的影响.对其中93个神经元作了详细分析发现,有73个神经元的听反应受到易化（39个,41.9%）或抑制（34个,36.6%）.刺激mPFC对听反应的影响存在最佳刺激间隔,大多数神经元（51个,69%）在10~15 ms之间.结果提示,大鼠mPFC可对听皮层神经元的听反应调制,这种调制可能是通过多级神经元环路实现的.     

刺激呈现率影响小鼠下丘神经元声反应特性

自由声场条件下,以强度为特征频率阈上5dBSPL、时程为40ms的短纯音为声刺激,记录了小鼠下丘神经元对不同呈现率（0．5～20Hz）的声刺激反应．结果显示,随呈现率的增高,绝大多数神经元（87．3％,103／118）的冲动发放数单调下降,少数（12．7％,15／118）神经元的冲动发放数呈非单调变化,冲动发放数与刺激呈现率之间有显著相关性．即使在低范围内改变呈现率也能显著影响多数神经元的声反应特性,其临界呈现率及最大呈现率低于3．3Hz的神经元分别超过70％（75．4％,89／118）和40％（44．9％,53／118）．此外,提高刺激呈现率,部分神经元（17．8％,21／118）的发放模式发生改变,主要是由紧张型或相位爆发型向相位型转变．可见,下丘神经元声反应特性与声刺激呈现率密切相关．     

视知觉训练与初级视皮层神经元信息及其表征容量

通过分析猕猴初级视皮层（V1）神经元的群体活动在轮廓线检测训练过程中的变化发现：知觉训练可以降低V1神经元响应在不同试次之间的变异性，促使V1神经元对相同刺激的响应更加稳定；训练还可降低V1神经元群体中神经元活动之间的相关性，使V1神经元之间的活动更加独立；增加了神经活动的维度，提高了神经元表征信息的容量，减少了冗余的神经活动，进而提升了感知能力.     

鸽子视顶盖颜色信息的解码

研究了鸽子视顶盖神经元对颜色信息的编码机制并解码了三种颜色刺激。首先,针对鸽子视网膜四种类型敏感细胞设计了红、绿、蓝三种色块刺激模式。然后,对视觉实验采集到的神经元响应信号绘制其刺激后时间直方图(peri-stimulus time histogram,PSTH)。确定出神经元有效响应区间后发现,视顶盖神经元以集群的方式对颜色信息进行编码,对于不同的顶盖神经元,三种色块刺激的PSTH曲线存在不同的响应规律;对于同一个顶盖神经元,多次实验下三种色块刺激的PSTH曲线有着近乎一致的规律。最后,分别采用主成分分析法(primary component analysis,PCA)和等度规映射法(isometric mapping,ISOMAP)对集群特征进行降维,采用概率型神经网络(probabilistic neural network,PNN)对三种色块进行解码,结果表明,不同的特征降维方法,都具有较高的识别率,再次验证了鸽子视顶盖神经元是以集群的方式对颜色信息进行编码。     

PVD图像隐写算法的安全分析及改进

PVD(pixel-value differencing,像素差值)隐写算法具有嵌入容量高和不可见性好的优点。但原始的PVD算法容易受到直方图分析的攻击。为提高安全性而提出的修正算法,仍然存在不足。基于对原始和修正PVD算法的分析,提出了PVD改进算法,在保持PVD算法优点的同时,提高了掩密图像的PSNR值,并增强了PVD算法抵御差分直方图分析攻击的能力。     

基于TMAES对GrC神经元放电活动影响的仿真

经颅磁声电刺激（TMAES）是一种新型无创的脑神经调控技术,具有良好的应用前景.该技术利用静磁场和超声波共同作用所产生的磁声电效应,在神经组织中产生感应电流,进而对神经组织实施刺激.作者基于小脑颗粒细胞模型（GrC模型）,建立了突触连接GrC模型,对TMAES刺激下突触连接GrC模型的动作电位进行仿真,分析了动作电位的传播方向.在TMAES神经元的不同突触连接方式下,对比了兴奋性与抑制性对神经元放电的影响.通过改变抑制点的位置分析了抑制作用在TMAES下对神经元放电模式的影响.仿真结果显示,经颅磁声电刺激对GrC模型神经元放电节律具有重要影响.实现了两个神经元突触连接模型在TMAES下的仿真,对进一步发掘和研究神经元的传导及连接模式具有重要意义.     

椒盐噪声下图像原始直方图的估计

图示了椒盐噪声下图像直方图的行为,分析了原始图像直方图同噪声图像直方图之间的关系,以便由噪声图像的直方图导出原始图像的直方图.     

GM(1,1) 模型的边值分析

GM（1,1）模型中边值条件对于生成列微分方程中参数的估计值没有影响,但是对于生成序列和原始序列的预测值却有着指数修正效用,使用均方程差和最小准则,针对生成序列和原始序列给出了确定边值修正项的两种方法,实例表明,考虑边值修正项可以大大地降低预测误差。     

信鸽视顶盖中间层ON-OFF神经元在空间统一白噪声刺激下的编码

感知系统神经科学的一个基本目标是刻画刺激和神经元响应之间的功能性关系。空间统一白噪声（spatial uniform white noise,SUN）刺激包含了丰富的时间变化信息,SUN 刺激下的神经响应揭示了其时间编码属性。基于视网膜神经节细胞-视顶盖（retinal ganglion cells - optic tectum,RGC-OT）神经回路的信息整合假设,本文提出了信鸽视顶盖浅中层 ON-OFF 神经元 SUN 刺激响应的双滤波器半波整流模型,用于 SUN 刺激响应的预报。为解决凸优化问题,利用二次曲线对半波整流进行近似,将双滤波器模型转换为广义二次模型（generalized quadratic model,GQM）,然后进行优化,预报结果表明二次模型相比较传统的线性-非线性-泊松分布（linear nolinear possion,LNP）模型,获得了更好的预报效果。该结果也验证了 OT 神经元以不同的通路进行时变的亮度增强和降低的信息处理的假设。     

EOF分解与Kalman滤波相结合的副高位势场数值预报优化

用经验正交分解和Kalman滤波相结合的方法,建立了夏季500 hPa位势高度场数值预报误差修正模型,以改进副高数值预报效果,提高副高预报准确率.首先用经验正交分解（EOF）方法将T106数值预报500 hpa位势高度场分解为彼此正交的空间结构模态和相应的时间系数的线性组合,随后选取前15个模态的时间系数（其方差贡献98.7%）序列,分别建立了各自的Kalman（卡尔曼）滤波模型,最后用优化出的时间系数与相应的空间结构场进行EOF重构,进而得到修正后的副高位势预报场.修正后的位势场与原始的数值预报场的对比结果表明,该修正模型可对副高数值预报误差进行有效修正,优化后的预报效果较原始数值预报场有明显改进提高.     

基于关键参数反馈的神经元放电模式控制

针对神经元数学模型中相关参数的异常变化问题, 先通过无迹Kalman滤波器（unscented Kalman filter）对这些关键参数进行实时估计, 再使用这些参数作为控制器的反馈信号完成神经元放电的有效闭环控制. 使用该方法对Pinsky Rinzel（PR）神经元由于关键参数（胞体和树突间的电导gc及树突刺激电流Ic）的病变导致的异常放电进行MATLAB仿真控制, 分别实现了单参数病变及两个参数同时病变引起的异常放电控制. 实验结果证明了该方法的有效性.     

基于受限玻尔兹曼机的神经元群体响应的贝叶斯解码

神经元通过尖峰模式传递有关刺激的信息,多个神经元通过突触相互联系,构成了复杂的神经回路。在过去的一个世纪中,多电极记录技术的进步使科学家们能够获取一个完整神经回路的细胞响应。这些记录表明,神经元的活动之间存在显著相关性。因此,本文提出利用受限玻尔兹曼机模型描述神经元响应活动之间的相关性,建立神经元群体响应的编码模型,并利用贝叶斯定理构建了基于受限玻尔兹曼机模型的解码器,将它应用于模拟的小鼠视觉皮层神经元的响应序列中。实验结果表明,此解码器在准确率方面优于不考虑神经元之间相关性的独立模型解码器。     

中国城乡恩格尔系数差异度的灰色建模与预测

为了提高预测精度,利用灰色GM （1,1）预测模型对中国城乡居民恩格尔系数差异度的变动趋势进行实证研究,并利用残差灰色预测模型对原始GM （1,1）模型进行修正。修正结果表明,残差修正后的GM （1,1）模型预测精度有显著提高。同时,中国在经历了二元经济结构后,目前整体上已经达到了城乡一体化,城乡居民生活质量基本一致的状态。     

刺激诱发的锋电位序列相关性的研究

刺激神经元网络,会使网络中神经元发放的锋电位序列在同一时刻发生改变进而产生相关性。移位预测是常用的描述这种刺激引发相关性大小的方法,其构造有多种方式。文章在对MEA培养的海马神经元网络的刺激响应的分析中观测到了刺激引发的相关性的存在,并且用不同的方式构造了移位预测来描述这种相关性的大小,发现不同方式构造的移位预测子,在描述刺激引发相关性的效果上,差别不大。     

基于数据特征提取和SSA-BiLSTM的短期风电功率预测

为提高风电功率预测的准确性，提出了一种基于数据特征提取和麻雀算法优化双向长短期记忆网络（sparrow search algorithm optimised bi-directional long and short-term memory network,SSA-BiLSTM）短期风电功率预测模型。首先根据皮尔逊相关系数（Pearson correlation coefficient,PCC）分析风电数据中各影响因素与风电功率之间的相关性，根据计算结果将功率无关的因素去除。然后，采用自适应噪声完全集成经验模态分解（complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN）将原始风电功率序列进行分解，得到一系列子序列分量。再将所有子序列输入麻雀算法（sparrow search algorithm,SSA）优化的双向长短期记忆（bi-directional long short-term memory,BiLSTM）模型中进行预测，根据所得预测值对风速序列进行修正。将修正所得的风速序列与风电功率...     

电刺激腹中隔区对IL—1β作用下兔POAH温敏神经元放电特性的影响

目的：进一步探讨中枢解热机理,方法：采用微电极细胞外记录,观察在致热原IL－1β作用下电刺激兔腹中隔区（VSA）对视前区下丘脑前部（POAH）温度敏感神经元放电特性的影响,结果：（1）IL－1β使热敏神经元放电频率减少时,电刺激腹中隔区可明显降低POAH热敏神经元的温度敏感系数,（2）IL－1β使冷敏神经元放电频率增加时,电刺激腹中隔区可增加POAH冷敏神经元的温度敏感系数。结论：作为负调节中枢的VSA可通过影响致热原作用下POAH区温敏神经元放电特性而解热。     

一种改进的直方图均衡算法

针对传统全局直方图均衡算法的不足,介绍一种简单、有效的图像增强算法。该方法通过对灰度变换进行修正,使映射后相邻两灰度间距加大,从而避免了不同灰度的像素均衡后被合并、图像过亮等现象。实验证明,改进方法可以减少图像信息的丢失,明显改善直方图处理偏暗图像的视觉效果。     

脑干听觉诱发电位波形分析建模、验证与算法优化

脑干听觉诱发电位是声觉器官受刺激后产生的一种生物电，反映了相应感觉通路及神经元群的活动，可用作听力阈值的客观判断，也可对多种耳疾和脑部病变作出诊断，因而成为当今临床医学和生物医学信号处理中的一个重要课题．文中介绍了脑干听觉诱发电位潜伏期（Ｌ）与刺激声强（Ｉ）之间关系曲线的作用，及其拟合建模和回归算法优化，还用实测数据对选定的拟合曲线模型进行了回归方差分析验证．     

利用特征信息的加权典型相关分析算法

典型相关分析（canonical correlation analysis,CCA）是一种寻求同一对象的2组变量之间最大相关性的多元统计方法,通过线性组合各组特征提取出对应的典型相关特征。但在简单地线性组合各组特征时,传统的CCA并未考虑特征的本征属性信息,无法区分主要特征和次要特征。充分运用特征本身的方差信息和提取后的典型相关信息,提出一种利用特征信息的加权典型相关分析（weighted canonical correlation analysis,WCCA）。一方面,利用方差信息对原始特征进行加权处理,使得原始特征的重要性更加具有区分度;另一方面,利用典型相关性对提取后的特征进行加权处理,既进一步增强了特征的主次关系,又保留了小相关性的特征信息。综合这2方面的特征信息,WCCA提取后的特征在分类和识别上更具有表现力。在ORL和AR人脸数据库以及对象识别数据库COIL20上的实验结果验证了该方法的有效性。     

利用粒子群算法实现水泥μCT图像灰度校准

由于X射线源的发射能量不稳定等原因,导致μCT扫描仪在不同时间对同一水泥水化浆体扫描时,同一物质线性衰减系数不同产生灰度差异。依据水泥水化理论和图像处理相关原理,利用粒子群算法（particle swarm optimization, PSO）优化区间范围参数,将待校准的水泥图像灰度范围重映射到相关区间,再对原始的灰度直方图曲线进行拉伸变换,直到待校准图像直方图两个波峰区域与参考图像直方图两个波峰区域对齐为止,从而达到不同时间的水泥图像是同一物质灰度校准的目的。