基于光学功能成像的视皮层精细模式反编码研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61005083
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    刘亚东
  • 依托单位：
    中国人民解放军国防科技大学
  • 学科分类：
    F0307.导航、制导与控制
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

采用光学功能成像(OI)实验平台和猫视皮层动物模型，利用OI空间分辨率高的特点，提取精细空间模式，研究视皮层V1,V2和MT区空间模式反编码能力，研究相关模式提取技术。具体实验方法是：使用静止方向光柱、移动方向光柱、变化尺度基本形状及复杂场景视频等作为视觉输入，采集V1,V2,MT脑区的功能序列。研究图像序列多模态张量模型，对三个脑区图像序列进行"空间、时间、视觉输入、trail/被试"四维度模式分析。分析刺激相关空间模式在"视觉输入"和"trail/被试" 因素下的变化，确定鲁棒的特异性空间模式，建立特异性模式库。研究三个脑区各自和联合的反编码能力，特别是V1,V2对静态信息，MT对动态信息的反编码。研究大样本复杂视频输入时三个脑区功能图像序列是否存在稳定的时空基元及其在目标神经编码和反编码中可能的应用。此项目对于研究视觉信息神经编码、反编码，实现高效率脑机通讯具有理论探索和实践意义。

结项摘要

课题以脑皮层功能和代谢模式的时空分析为主线，利用光学功能成像、微电极阵列、激光多普勒、功能磁共振和脑电等多种脑观测手段对基于视皮层运动想象的反编码、神经代谢信号中低频振荡信号的因果性、负信号的神经代谢机制等问题进行了研究，并取得了显著的进展。利用视皮层运动想象任务下的时空模式进行反编码研究，成功实现了虚拟倒立摆的控制，稳定控制时间达到70余秒。利用微电极阵列和激光多普勒技术对皮层中广泛存在的低频振荡信号的生成机制进行了研究，发现在局部场电位、神经元发放和血流量三种信号中都能稳定提取低频振荡信号，并且可以建立三者的Granger因果关系。利用光学功能成像、功能磁共振和微电极阵列对运动感觉任务中的负激活信号进行了研究，清楚了解了其时空特征并在神经元发放层面上稳定提取到了负信号，排除了负信号仅是一种代谢现象的可能。.结合课题相关研究工作发表学术论文3篇， 其中3篇SCI收录。项目负责人获得2012年度国家自然科学奖二等奖1项，排名第五。获得国家发明专利授权1项，申请国家发明专利3项。项目成员参加国际/国内会议8人次。结合课题项目已经毕业博士研究生2名，硕士研究生2名。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Balancing a simulated inverted pendulum through motor imagery: An EEG-based real-time control paradigm
通过运动想象平衡模拟倒立摆：基于脑电图的实时控制范例
  • DOI：
    10.1016/j.neulet.2012.07.031
  • 发表时间：
    2012-08
  • 期刊：
    Neuroscience Letters
  • 影响因子：
    2.5
  • 作者：
    J. Yue;Z. Zhou;J. Jiang;Y. Liu;D. Hu
  • 通讯作者：
    D. Hu
Hemodynamic and electrophysiological spontaneous low-frequency oscillations in the cortex: Directional influences revealed by Granger causality
皮质中的血流动力学和电生理自发低频振荡：格兰杰因果关系揭示的方向影响
  • DOI：
    10.1016/j.neuroimage.2013.07.061
  • 发表时间：
    2014-01-15
  • 期刊：
    NEUROIMAGE
  • 影响因子：
    5.7
  • 作者：
    Huang, Liangming;Liu, Yadong;Hu, Dewen
  • 通讯作者：
    Hu, Dewen
Sustained negative BOLD response in human fMRI finger tapping task.
人类 fMRI 手指敲击任务中的持续负 BOLD 反应
  • DOI：
    10.1371/journal.pone.0023839
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    PloS one
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Liu Y;Shen H;Zhou Z;Hu D
  • 通讯作者：
    Hu D

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其他文献

“新海旭”全球最大非自航重型绞吸挖泥船
  • DOI：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    黄超
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    光学学报.26(11):1710-1716, 2006
  • 影响因子：
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  • 作者：
    刘亚东;胡德文*;刘发益;李明
  • 通讯作者：
    李明
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  • 期刊：
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  • 作者：
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    江秀臣
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  • 发表时间：
    2016
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  • 作者：
    刘亚东;徐鑫;沈吉良;沈波
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    沈波
玉米秸秆对土壤微生物性质的影响
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    吉林农业大学学报，27（4）：424-428.2005年8月
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    崔俊涛;窦森;张伟;刘亚东
  • 通讯作者：
    刘亚东

其他文献

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刘亚东的其他基金

地面移动平台脑机混合操控基础理论与关键技术
  • 批准号：
    U19A2083
  • 批准年份：
    2019
  • 资助金额：
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  • 项目类别：
    联合基金项目
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相似国自然基金

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相似海外基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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