一种基于声卡的CAPs检测系统的研制

听神经复合动作电位(CAPs)的阈值曲线和调谐曲线分别反映了听神经系统对刺激声的强度灵敏度和频率灵敏度。为了全面、客观、方便地提取听神经系统的信息,该文基于多媒体外置声卡、使用C#语言编写对声卡的控制程序设计了CAPs检测系统,实现了对声音刺激下CAPs电信号的采集,并获取了用于表征听神经系统功能状况的CAP阈值曲线和调谐曲线。该系统为听神经复合动作电位的检测和后续研究提供了综合、客观的分析研究平台,具有较高的使用价值。     

光刺激耳蜗听神经的机理仿真

近年来以脉冲激光诱发听神经响应的研究逐步深入,然而目前国内外对于光刺激听神经的机理研究尚未有定论。该文利用仿真软件COMSOL Multiphysics研究了三维模型脉冲激光刺激耳蜗产生的光热现象和光声现象,同时结合活体豚鼠实验结果分析了光刺激听神经的机理。结果显示:仿真中光刺激听神经产生了温升,也引发了光声效应;活体动物实验中光刺激在药物急性致聋的豚鼠中诱发出复合听神经动作电位。结果分析表明:光刺激耳蜗产生的响应更可能是光声效应和光热效应共同作用的结果。     

抑制准则值对刺激频率耳声发射抑制调谐曲线调谐特性的影响

为了研究不同抑制准则值对刺激频率耳声发射抑制调谐曲线(stimulus frequency otoacoustic emission suppression tuning curves,SFOAE STCs)调谐特性的影响,该文测试了10名听力正常受试者在1、2、4kHz中心频率下,不同抑制准则值的SFOAE STCs,并提取其特征参数:调谐曲线品质因数(Q10)、10dB带宽(BW10)、顶点纵坐标偏移量等,运用统计学方差分析(analysis of variance,ANOVA)的方法进行抑制准则值对SFOAE STCs的特征参数的显著性水平分析。结果表明:抑制准则值对SFOAE STCs调谐特性无显著影响,但是,随着抑制准则值的增大,SFOAE STCs更为尖锐,即其调谐特性更为敏锐。     

980nm脉冲激光诱发听神经冲动

为了最优化选取刺激人工耳蜗激光参数,该文选用波段980nm脉冲激光刺激豚鼠听神经,成功诱发了光刺激复合动作电位(optical compound action potentials,oCAPs);通过分析实验结果表明:光刺激具有一定的安全性,其刺激强度不是越大越好,存在一个最佳区域范围。     

GABA能回路在听皮层神经元频率调谐中的作用

为了解神经抑制在听中枢神经元频率调谐过程中的作用,本研究采用多管玻璃微电极胞外记录单单位反应的方法观察了去r-氨基丁酸能抑制后大棕蝠(Eptesicusfuscus)听皮层神经元频率调谐特性的变化,结果显示:(1)97.9%的神经元频率调谐曲线扩宽,Qn值下降(p<0.0001);(2)绝大部分神经元的最小阈值下降(p<0.0001);(3)兴奋性调谐曲线面积增加(p<0.0001).该结果提供了GABA能回路参与蝙蝠听皮层神经元频率调谐的直接证据.     

微弱气体光声光谱监测光声信号影响因素分析

气体光声光谱检测技术灵敏度高,不消耗被测气体,能很好地应用于变压器油中溶解微弱气体的在线监测。检测中,微音器输出的光声信号是进行气体浓度分析的唯一特征量。基于光声光谱技术的基本原理,构建了一种便携式、可调谐的光声光谱装置。在分析气体光声信号激发机理的基础上,结合实验深入探讨了影响气体光声信号的多种因素,获得气体光声信号与压力、温度、激光功率、气体浓度、背景气体、斩波频率及谐振频率漂移之间的关系曲线,理论及实验结果为进一步完善油中气体光声光谱在线监测系统提供了技术参照和支撑。     

GABA能抑制参与弱噪声对下丘频率调谐的前掩蔽

在自由声场条件下，选用强度相当于纯音阈上5dB SPL、80ms的弱包络白噪声作为前掩蔽声，观察加入掩蔽声后神经元频率调谐的变化．对发生锐化的神经元导入荷包牡丹碱（Bicuculline，BIC），观察去GABA能抑制后前掩蔽效应的变化．结果显示：弱噪声前掩蔽使大部分神经元的频率调谐曲线（frequency tuning curve，FTC）锐化（P〈0．01），导入BIC后，弱噪声的抑制率下降．研究结果证实GABA能抑制参与了弱噪声所致的下丘神经元前掩蔽．     

鼠耳蝠下丘听神经元对超声刺激的反应特性

实验在５只鼠耳蜗上进行，共观察了２２７个对超声刺激发生反应的下丘听神经元。这些神经元听反应的最佳频率在１４．３－７６．２ｋＨｚ之间；潜伏期在３．０－１２．０毫秒之间，多数神经元（７９．３％）为５．０－７．０毫秒；最低阈值位于－２０．０－７０．０ｄＢ ＳＰＬ之间；多数神经元（８２．０５％）的调谐曲线为宽阔型，少数（１７．９５％）为狭窄型；反应最佳频率沿下丘背腹轴呈明显有序地排列。     

正常成年CBA小鼠短声诱发听性脑干反应测试波形分析

目的:利用不同频率短声刺激正常CBA小鼠,诱发听性脑干反应(Auditory brainstem responses,ABR),分析各波形出现频率、潜伏期、阈值和幅值,找出最适合用于检测CBA小鼠阈值的ABR波,为CBA小鼠听觉研究提供参考依据。方法:对50只CBA小鼠进行短声(click声)诱发ABR测试,分别观察高(90 d B SPL)、中(60 d B SPL)、低(30d B SPL)3个刺激强度下波Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的出现率,阈值的判断使用出现率最高的波,并测量其的潜伏期和幅值。结果:(1)在高中低三个刺激强度下波Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的引出率分别是100%、100%、100%、100%、65%,100%、100%、100%、100%、59%,95%、97%、65%、55%、45%;发现波Ⅱ的引出率最高并且最稳定,相比较其他波而言最适合用来判断反应阈值,其平均阈值为30 d B SPL;(2)观察发现从90 d B SPL逐渐降低到30 d B SPL时,波Ⅱ的潜伏期在2.08~2.35 ms之间,幅值在2.15~1.62μV之间。结论:CBA小鼠短声诱发ABR波Ⅱ引出率最高且最稳定,引出波Ⅱ的刺激声强度应作为其反应阈值的参考标准。     

关于耳蜗电图中AP的N_1,N_2波起源的研究

本文通过12只猫的18支耳的实验,用70dB声强刺激被检查耳,同时描记耳蜗电图(EcochG)和听脑干电位(ABR)的方法,观察到ECochG中AP的各N波和ABR各p波一一相对的一致性。通过切断或破坏耳蜗神经核与听神经联系的实验,结果证明N_2波和PⅡ波一样主要来源于耳蜗核,而1930年Weber等人提出并沿用至今的Ap中N_1、N_2、N_3、全是来自听神经并称为听神经复合动作电位的概念是错误的。根据本文实验结果,目前临床应用的EcochG不仅可以反映耳蜗的病理生理状态,而且可以反映脑干听传导系统……耳蜗核等处的机能状态。     

抑制性突触输入对神经元发放率响应的影响

文章基于整合发放神经元模型,研究抑制性突触输入和外部周期刺激对神经元发放率的影响。数值结果表明:在突出输入等于阈值时,适当频率的抑制性突触输入对神经元发放率具有易化作用,对神经元发放率峰值具有延迟作用;在突出输入小于阈值时,抑制性突出输入抑制神经元膜电位发放;在外部刺激作用下,神经元发放率幅值与外部刺激有关,刺激频率越高,发放率幅值越小,刺激强度越大,发放率幅值越大。     

三丙酮胺对心肌细胞膜电位的影响——Ⅰ抗心律失常作用机制研究

三丙酮胺(Triacetonamine-HC1,TAA)明显延长离体豚鼠心肌ERP(有效不应期),APD(动作电位时程)和ERP/APD_(90),使坪台水平略为下降,但不影响APA(动作电位幅度),V_(max)(零相最大去极速率)和RP(静息膜电位),TAA抑制心肌自发异位节律性和由Ba~(2+)式缺氧诱发的自律活动,延长LP(动作电位潜伏期),提高TS(阈刺激强度);用高钙液灌流心肌,可部分逆转TAA的作用;TAA显著抑制由高K~+造成的SRAP(慢反应动作电位),并呈电压及频率依赖性;TAA可逆转利多卡因和乙酰胆碱缩短APD的作用.结果提示TAA通过抑制自律性,延长不应期及阻滞Ca~(2+)内流而起抗心律失常的作用.     

视觉诱发电位视力客观检查技术的研究进展

视觉诱发电位(VEP)是视觉受刺激后,在大脑视觉皮质所产生的电信号,可通过在头皮上的电极进行采集并进行信号分析。VEP为视力检查,尤其是不能说话的婴儿、智力低下或装病的成年人以及患有各种视觉障碍的患者的视力检查,提供了客观且定量的方法。针对VEP视力检查技术,从脑电设备平台、视觉刺激范式、实验参数设置、视力阈值判定算法和临床应用等方面对相关文献进行了综述比较,并且发现:在脑电设备平台方面,目前研究几乎全部采用只能在实验室环境下使用的专用脑机接口系统,缺失可面向广泛用户使用的临床设备;在刺激范式方面,相对于传统的光栅和棋盘格图案,振荡收缩扩张的同心环刺激范式显示了优异的抗疲劳性和低对比敏感性;在实验参数设置方面,7.5Hz和1Hz的稳态和瞬态VEP时间频率、中度数值的亮度和对比度、3～30周/(°)的空间频率范围更多地被采用;在视力阈值判定算法方面,最常用的是线性外推法和最小尺寸法;在临床应用方面,VEP技术主要应用于儿童视力发育评估和多种视觉疾病的视力客观检查。文献综述表明:VEP视力检测技术急需制定一个统一的规范标准,使其能有更广泛、更快速的应用,使VEP乃至电生理学在视觉功能检测与诊断方面的研究更加深入。     

Rijke管热声不稳定的实验研究

针对推进系统常发生的具有破坏性的热声振荡现象,为了获得热声振荡的共振频率信息并提供一种有效的抑制途径,自行搭建了Rijke管热声振荡实验测试平台,在不同热源位置、不同热源功率及不同空气流速等条件下测量了热声振荡的频率及声压。实验测得的热声振荡频率均在110~117Hz之间,属低频振荡,且热声振荡的频率和声压随热源功率和空气流量的增加整体呈现升高的趋势;相反,随着热源的后移,共振频率下降,当热源在Rijke管的1/4处时,热声振荡的发声强度达到最大。此外,随着热源功率和空气流速的增加,热声不稳定的区域随之增大。实验结果与理论计算结果吻合良好,从而可为推进系统热声振荡的主被动联合控制方法提供丰富、可靠的实验数据。     

长时间冷处理后猪心室肌细胞对电刺激的反应

用13个猪心观察了经低温处理(24—72小时)后,在诱发节律活动过程中及出现节律活动后,心室肌细胞对不同频率电刺激的反应。当心室肌细胞的电刺激只能发生局部反应时,在一定范围内,较慢频率(2秒1次)的电刺激比较快的频率(1秒1次)能更快地引起可传播的动作电位,而更高频率的刺激则使局部反应明显抑制。在每秒1次的驱动刺激下,可传播的动作电位逐渐产生超极化和后去极化。对每秒2次或更快的刺激心室肌能发生反应,但超极化及后去极化并不加强。在节律活动产生以后,无论低膜电位或高膜电位节律活动,对高频率电刺激均能发生超动阻抑。抑制的程度与节律活动的频率有关,也与刺激频率及持续时间有关。当刺激频率固定时,节律活动越快,即与刺激频率相差越小时,抑制越弱,反之则越强。刺激持续时间越长则抑制作用也越大。以上结果表明,低温处理后由电刺激诱发的心室肌细胞节律活动近似起搏细胞正常活动的特点,而与以振荡电位为基础的触发性节律活动不同。     

带有并联电阻的双调谐滤波器参数特性分析

高压直流输电系统中,双调谐滤波器使用广泛。将电阻并联在双调谐滤波器上可使双调谐滤波器获得较好的高通滤波的性能,并减小滤波器之间及与系统之间发生谐振的可能性,但同时加大两个串联谐振附近的阻抗,也增加了整个滤波器的谐波有功损耗。通过分析双调谐滤波器和带有并联电阻的双调谐滤波器的元件参数特新,比较两种滤波器的元件参数对谐振频率灵敏度影响,确定了带有并联电阻的双调谐滤波器元件参数变化对系统影响明显优于普通双调谐滤波器。     

复合动作电位与迷走神经刺激个性化参数调控

迷走神经刺激(VNS)广泛应用于癫痫和抑郁等多种药物难治性疾病的治疗,实现VNS个性化调控对疗法的临床推广具有重要意义。该文提出了以术中复合动作电位(CAP)为评估依据的VNS疗法个性化参数选择方法。搭建了CAP信号采集平台,开展了中华小型猪的活体实验,在恒流刺激模式下分析了电流幅度、脉宽和频率等VNS刺激参数与迷走神经CAP信号的量化关系,明确了VNS疗法临床常用刺激参数的选择依据,进而提出了个性化治疗参数的选择标准及选择范围。实验结果表明:应以CAP信号中A类纤维和B类纤维的不同响应特性为依据,开展VNS治疗癫痫和抑郁的个性化参数调控。该方法为VNS疗效的提高以及闭环VNS疗法的发展奠定了基础。     

基于反馈环全光纤干涉的一种新型光声检测方法

提出了一种光声检测的新方法,这种检测方法的拾音器部分主要采用了单模光纤,通过带有反馈环的全光纤干涉系统来放大光声信号.气体吸收腔则采用了在气体吸收红外指纹区具有较宽低损窗口的空芯光纤作为谐振光声池.基于光纤应变传感器的基本原理和弹光效应推导出光声换能公式,并搭建了整个实验系统进行测量,得到干涉信号的强度与声信号衰减趋势相同.根据实测结果进行了干涉信号强度与声信号强度的指数衰减曲线的拟合,得到了平均为0.98的较高的拟合度.比较了不同内径的空芯光纤光声池的实验结果,发现内径较大的光声池灵敏度更高.     

亚砷酸钠对大鼠离体坐骨神经干复合动作电位的影响

应用电生理方法观察了不同浓度的亚砷酸钠对大鼠离体坐骨神经干复合动作电位的幅度、阈强度、传导速度及持续时间的影响。结果表明:亚砷酸钠溶液浸泡大鼠坐骨神经干30分钟,当浓度高于3×10-4mol/L时,复合动作电位的幅值较对照组明显降低(P<0.01)。复合动作电位的阈强度随亚砷酸钠浓度的升高而增加,差异有显著性(P<0.01)。复合动作电位的传导速度随亚砷酸钠浓度的升高而变慢,但只有亚砷酸钠浓度高于10-3mol/L时,复合动作电位传导速度与对照组相比差异才有显著性(P<0.01)。复合动作电位的持续时间随亚砷酸钠浓度增加而延长,但与对照组相比无差异(P>0.05)。这说明亚砷酸钠可影响大鼠坐骨神经干复合动作电位。     

带啸叫检测与抑制的音频功率放大器设计

针对拾音器与扬声器距离过近声反馈导致的啸叫问题,提出采用基于STM32F407VGT6单片机集成的12位精密AD转换器实现对音频信号采样,设计利用快速傅氏变换和快速傅氏反变换算法进行滤波处理,实现系统的啸叫检测抑制,并通过程控芯片AY-TPA3112D实现功率放大输出。经过仿真分析与实验验证,该系统可以有效抑制5 W扬声器和灵敏度大于-40 d B V/P的拾音器在距离保持4 cm及以上时发生的啸叫。