小脑浦肯野细胞复杂尖峰识别方法、系统、设备及应用技术方案

本发明专利技术属于计算神经科学技术领域，公开了一种小脑浦肯野细胞复杂尖峰识别方法，所述小脑浦肯野细胞复杂尖峰识别方法包括：刺激浦肯野细胞获得复杂尖峰响应波形；基于获得的小脑浦肯野细胞复杂尖峰响应波形，构建复杂尖峰需满足的阈值范围条件；以复杂尖峰初始尖峰与第二小穗电位的差值与响应间隔时间作为筛选复杂尖峰的条件；根据所述条件筛选出的响应波形即作为小脑浦肯野细胞的复杂尖峰响应；所述小脑浦肯野细胞复杂尖峰识别系统，包括复杂尖峰响应波形获取模块、阈值范围条件构建模块、复杂尖峰条件筛选模块、复杂尖峰响应筛选模块。本发明专利技术不仅能够加深对复杂尖峰形态特征的理解，而且有助于促进浦肯野细胞响应机制的研究。究。究。

【技术实现步骤摘要】
小脑浦肯野细胞复杂尖峰识别方法、系统、设备及应用


[0001]本专利技术属于计算神经科学
，尤其涉及一种小脑浦肯野细胞复杂尖峰识别方法、系统、设备及应用。

技术介绍

[0002]目前，复杂尖峰和简单尖峰作为小脑浦肯野细胞的两种响应模式，从早期观测以来，记录的数据显示复杂尖峰的起始部分十分稳定，但是后面小穗的变化很大。同时由于复杂尖峰的发放频率通常在1至2Hz，并夹杂在发放频率为100Hz以上的简单尖峰之中，对于复杂尖峰的识别较为困难。复杂尖峰识别方法的研究能够加深对复杂尖峰形态特征的理解，而且有助于促进浦肯野细胞响应机制的研究。
[0003]虽然现存许多关于复杂尖峰和简单尖峰的研究，但是这些研究存在如下问题。传统实验中，对于复杂尖峰的识别主要依赖于伴随复杂尖峰的短暂放电暂停，此特征便于识别，但是由于暂停的时长变化较大，目前缺乏具体的参数标准，当复杂尖峰形态变化较大时无法准确识别；在处理浦肯野细胞的大量响应波形数据时，对于复杂尖峰的提取尚缺乏一种行之有效的方法。
[0004]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小脑浦肯野细胞复杂尖峰识别方法，其特征在于，所述小脑浦肯野细胞复杂尖峰识别方法包括：利用攀援纤维突触刺激浦肯野细胞；根据浦肯野细胞响应波形的初始尖峰所处的幅值范围进行初步筛选；对响应波形第一、二尖峰响应差值和间隔时间的共有特征进行分析，设定二次筛选条件，从而得到复杂尖峰的识别方法。2.如权利要求1所述的小脑浦肯野细胞复杂尖峰识别方法、系统、设备及应用，其特征在于，所述小脑浦肯野细胞复杂尖峰识别方法包括以下步骤：步骤一，刺激浦肯野细胞获得复杂尖峰响应波形；步骤二，基于获得的小脑浦肯野细胞复杂尖峰响应波形，构建复杂尖峰需满足的阈值范围条件；步骤三，以复杂尖峰初始尖峰与第二小穗电位的差值与响应间隔时间作为筛选复杂尖峰的条件；步骤四，根据所述条件筛选出的响应波形即作为小脑浦肯野细胞的复杂尖峰响应，所述条件即是复杂尖峰的识别方法。3.如权利要求2所述的小脑浦肯野细胞复杂尖峰识别方法、系统、设备及应用，其特征在于，步骤一中，所述刺激浦肯野细胞获得复杂尖峰响应波形，包括：(1)采用电流钳方式输入电流控制细胞初始电压稳定，公式如下：其中，I表示输入的电流，amp表示电流强度，del表示触发时间、dur表示持续时间。电流I直接注入到细胞体soma内部。(2)攀缘纤维突触刺激的电流可以由具备指数上升和下降性质的电导g所控制，在细胞初始电压稳定的条件下通过激发攀援纤维突触刺激，获得复杂尖峰响应，公式如下：i＝g*(v
‑
e)；其中，v代表细胞膜电位，即细胞初始电压。e代表细胞的反转电位，这里取值为0。当实验时间t未到达突触刺激时刻onset时g＝0，当实验时间t到达onset后，公式如下：其中，tau0和tau1分别代表突触最大电导的上升时间和衰减时间；amp由下式定义：amp＝adjust*g
max
；其中，g
max
是最大电导，本模型g
max
是1.22nS，adjust由下式定义：其中tpeak由下式得出：4.如权利要求2所述的小脑浦肯野细胞复杂尖峰识别方法、系统、设备及应用，其特征
在于，步骤二中，所述基于获得的小脑浦肯野细胞复杂尖峰响应波形，构建复杂尖峰需满足的阈值范围条件，公式如下：v＝[v
min
，v
max
]；其中，v表示复杂尖峰初始尖峰电位，v
min
和v
max
分别表示复杂尖峰需满足的最小电位和最大电位，v
min
＝
‑
25mv，v
max
＝10mv。5.如权利要求2所述的小脑浦肯野细胞复杂尖...

【专利技术属性】
技术研发人员：安玲玲，张星雨，刘毅奔，岳佳豪，严圳，唐元宏，王泉，
申请(专利权)人：西安电子科技大学重庆集成电路创新研究院，
类型：发明
国别省市：