[发明专利]脑深部刺激改善阿尔茨海默症小鼠的记忆功能的神经评估方法及系统

权利要求书

1.脑深部刺激改善阿尔茨海默症小鼠的记忆功能的神经评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)分别将所述植入式刺激电极、记录电极植入多个生物体的预设靶点；所述预设靶点位于生物体的颅内脑部区域；这些生物体分为不同刺激小组；

2)所有植入电极的生物体恢复t时间；

3)利用多通道电生理采集模块采集记录电极上记录到的电生理信号，并发送至生理信号分析模块；

4)利用刺激器控制模块调控便携式刺激器的电刺激信号参数；

5)利用便携式刺激器向植入式刺激电极传输电刺激信号；

6)所述植入式刺激电极接收到电刺激信号后，对生物体的颅内脑部靶点进行电刺激；

7)停止电刺激，利用多通道电生理采集模块采集记录电极上记录到的电生理信号，并发送至生理信号分析模块；

8)利用生理信号分析模块对电刺激前后的电生理信号进行处理，获得阿尔茨海默症的改善评估指标；所述改善评估指标包括theta频段功率、gamma频段功率、theta-gamma节律调制指数、兴奋性神经元发放数值、抑制性神经元发放数值、兴奋性和抑制性神经元与节律振荡的平均向量长度的变化；

判断改善评估指标是否满足预设要求，若不满足要求，则修改电刺激参数，并返回步骤3)。

2.根据权利要求1所述的脑深部刺激改善阿尔茨海默症小鼠的记忆功能的神经评估方法，其特征在于，获得theta频段功率的步骤包括：

1)利用带通滤波器和零相位延迟滤波器提取theta节律；所述theta节律的频率范围为[4Hz，12Hz]；

2)利用Chronux工具箱的多窗口谱估计对theta节律进行功率谱计算；

3)在t1时间窗内计算小鼠的theta节律的平均功率，以作为theta频段功率。

3.根据权利要求1所述的脑深部刺激改善阿尔茨海默症小鼠的记忆功能的神经评估方法，其特征在于，获得gamma频段功率的步骤包括：

1)利用带通滤波器和零相位延迟滤波器提取低gamma节律low gamma和高gamma节律high gamma；所述低gamma节律的频率范围为[30Hz，50Hz)；所述高gamma节律的频率范围为[50Hz，100Hz]；

2)利用Chronux工具箱的多窗口谱估计对低gamma节律和高gamma节律进行功率谱计算；

3)在t1时间窗内计算小鼠的低gamma节律的平均功率和高gamma节律节律的平均功率，作为gamma低频段功率和gamma高频段功率。

4.根据权利要求1所述的脑深部刺激改善阿尔茨海默症小鼠的记忆功能的神经评估方法，其特征在于，获得theta-gamma节律调制指数的步骤包括：

1)利用最小二乘FIR滤波器对theta频段功率、gamma频段功率进行滤波；所述gamma频段功率包括gamma低频段功率和gamma高频段功率；

2)利用希尔伯特变换提取theta相位和gamma幅度；

3)将theta相位分成h段，每h1°为一个bin；计算每个bin的low gamma幅值和highgamma幅值，然后将其归一化，得到theta-gamma节律调制指数。

5.根据权利要求1所述的脑深部刺激改善阿尔茨海默症小鼠的记忆功能的神经评估方法，其特征在于，计算兴奋性神经元发放数值变化、抑制性神经元发放数值的步骤包括：

1)利用离线神经元分类软件对电生理信号进行神经元分类；

2)利用巴特沃斯高通滤波器对电生理信号滤波，对波形进行对齐，并在峰值高度直方图平均值的标准偏差的3倍上设置阈值，以提取神经元；

3)利用主成分分析和K均值聚类对神经元进行分类，得到兴奋性神经元和抑制性神经元；

4)计算t2时间内兴奋性神经元发放数值、抑制性神经元发放数值。