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针刺神经电信号分析与建模
作者：于海涛，王江，邓斌 著
出版社：科学出版社
出版时间：2019-06-01
ISBN：9787030610867
定价：¥118.00
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内容简介
《针刺神经电信号分析与建模》以作者相关研究工作为基础，结合针刺神经电信号分析与建模领域的新发展撰写。内容深入浅出，在介绍针刺与神经电信号分析方法的基础上，从神经计算角度剖析了针刺对外周和低级中枢神经系统响应的作用机制；从计算模型角度深入探讨了基于数据驱动的针刺输入信号量化和针刺神经元放电响应模型的构建；从复杂网络角度揭示了针刺对高级中枢神经系统活动的调节规律。《针刺神经电信号分析与建模》共10章。第1章为绪论，对针刺实验、针刺手法量化和针刺神经通路进行介绍；第2章从不同角度介绍神经电信号的分析方法；第3章对针刺神经电生理实验设计和动作电位序列预处理进行介绍；第4章和第5章从非线性角度出发，详细介绍神经系统对针刺输入的响应特性；第6章从状态空间模型角度，详细介绍针刺神经信息重构和数学模型构建；第7章研究针刺神经响应的不规则度，并采用贝叶斯方法实现对针刺输入信号的估计；第8章和第9章从复杂度和同步性角度，详述针刺脑电信号特性；第10章进一步研究针刺对脑功能网络的影响。
作者简介
暂缺《针刺神经电信号分析与建模》作者简介
目录
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 针灸简介 1
1.2 针灸的应用 2
1.2.1 手法刺激应用 2
1.2.2 电针刺激应用 3
1.2.3 足三里在针灸治疗中的作用 4
1.3 针刺量化研究 4
1.3.1 手法与电针的针刺量化研究 4
1.3.2 电信息和化学信息的针刺量化研究 5
1.4 针刺实验研究 6
1.4.1 动物还原针刺实验 6
1.4.2 人体针刺实验 7
1.5 针刺神经电通路 8
1.5.1 针刺神经电通路基本结构单元 9
1.5.2 外周神经电通路 10
1.5.3 低级中枢神经电通路 11
1.5.4 高级中枢神经电通路 11
1.6 章节安排 12
参考文献 13
第2章 神经电信号分析概述 16
2.1 数据分析的一般过程 16
2.2 神经编码分析 16
2.2.1 神经编码与解码 16
2.2.2 单神经元编码与多神经元编码 17
2.2.3 频率编码与时间编码 18
2.3 非线性分析方法 19
2.3.1 非线性动力学 19
2.3.2 神经电信号的非线性 22
2.3.3 神经电信号的非线性动力学分析 23
2.3.4 心电的非线性动力学分析 24
2.3.5 脑电的非线性动力学分析 25
2.4 生物电信号的小波分析 28
2.4.1 小波分析 28
2.4.2 生物电信号的小波分析 28
2.4.3 基于小波与信息熵结合的分析 29
2.5 计算神经模型 30
2.5.1 生物物理模型 30
2.5.2 贝叶斯模型 31
2.5.3 状态空间模型 32
2.5.4 放电不规则度 322.6
本章小结 33参考文献 33
第3章 针刺神经电生理实验设计 42
3.1 针刺外周神经系统响应实验设计 42
3.1.1 脊髓背根实验 42
3.1.2 脊髓背角实验 45
3.2 动作电位序列预处理 46
3.2.1 超顺磁聚类算法 47
3.2.2 分类结果 49
3.3 分类算法改进 50
3.3.1 基于模型的优化算法 50
3.3.2 分类算法比较 53
3.4 本章小结 56
参考文献 57
第4章 针刺神经电信号的编码分析 59
4.1 针刺神经电信号的频率编码 59
4.1.1 放电率 59
4.1.2 神经电信号的放电率 61
4.2 针刺神经电信号的时间编码 62
4.2.1 变异系数 62
4.2.2 神经电信号的变异系数 64
4.3 针刺神经电信号的非线性分析 64
4.3.1 针刺神经电信号的谱分析 64
4.3.2 针刺神经电信号的混沌特征 66
4.3.3 针刺神经电信号的分形特性 72
4.3.4 针刺神经电信号的复杂度 784.4
本章小结 80
参考文献 80
第5章 针刺神经电信号的小波分析 83
5.1 小波和熵 83
5.2 小波能量熵 84
5.2.1 小波能量熵原理 84
5.2.2 针刺电信号的小波能量熵分析 85
5.3 小波时间熵 87
5.3.1 小波时间熵原理 87
5.3.2 针刺电信号的小波时间熵分析 88
5.4 小波奇异熵 91
5.4.1 奇异值分解 91
5.4.2 小波奇异熵原理 92
5.4.3 针刺电信号的小波奇异熵分析 93
5.5 小波时频熵 95
5.5.1 小波时频熵原理 95
5.5.2 针刺电信号的小波时频熵分析 96
5.6 本章小结 98
参考文献 99
第6章 针刺神经响应的状态空间模型 100
6.1 点过程条件强度函数 100
6.2 状态空间模型 101
6.2.1 针刺状态估计 101
6.2.2 放电率函数的置信区间 104
6.3 基于模型的贝叶斯解码 105
6.4 基于时间重标度理论的拟合优度检验方法 106
6.5 针刺隐含刺激状态空间模型 107
6.6 贝叶斯解码针刺信息 109
6.6.1 贝叶斯解码模拟放电序列信息 110
6.6.2 重构不同频率针刺位移波形 111
6.6.3 重构不同手法针刺位移波形 112
6.7 本章小结 114
参考文献 115
第7章 针刺神经响应的不规则度分析与输入估计 118
7.1 Gamma分布拟合峰峰间期统计直方图 118
7.1.1 峰峰间期统计直方图 118
7.1.2 Gamma放电发生模型 119
7.2 针刺神经放电的局部不规则度 121
7.2.1 放电不规则度 122
7.2.2 局部变异度 122
7.2.3 局部变异系数 123
7.2.4 平均不规则度 124
7.3 针刺神经活动的时变放电率和不规则度 126
7.3.1 贝叶斯方法估计框架 126
7.3.2 执行贝叶斯估计的数值方法 127
7.4 针刺神经放电特征分析 132
7.5 针刺输入估计 134
7.5.1 针刺虚拟非平稳输入估计 134
7.5.2 估计输入参数方法 134
7.5.3 放电特征到输入参数变换数值方法 136
7.6 针刺实验输入估计 139
7.7 本章小结 141
参考文献 142
第8章 针刺EEG信号的复杂度分析 145
8.1 EEG采集实验设计 145
8.1.1 实验对象 146
8.1.2 实验方法 146
8.1.3 实验过程及EEG预处理 146
8.2 LZ复杂度分析 147
8.3 关联维数分析 149
8.3.1 模拟数据的关联维数分析 149
8.3.2 实验数据的关联维数分析 151
8.4 排序递归图 154
8.4.1 排序递归图原理 154
8.4.2 排序递归图分析结果 157
8.5 多尺度排序递归图 160
8.6 小波包熵 163
8.7 功率谱分析 167
8.8 本章小结 169
参考文献 170
第9章 针刺EEG信号的同步性分析 172
9.1 线性相关分析 172
9.1.1 相干估计法 172
9.1.2 针刺EEG信号相关性分析 173
9.2 同步似然度分析 177
9.2.1 同步似然度计算方法 177
9.2.2 针刺EEG信号同步似然度分析 178
9.3 互信息 180
9.3.1 排序互信息 180
9.3.2 互信息复杂度 183
9.4 相位滞后同步分析 187
9.4.1 相位滞后同步方法 187
9.4.2 针刺EEG信号相位滞后同步分析 187
9.5 本章小结 191
参考文献 192
第10章 针刺对脑功能网络的影响 194
10.1 脑功能网络的建立 194
10.2 复杂网络特性的评价指标 194
10.2.1 平均路径长度 194
10.2.2 平均聚类系数 195
10.2.3 网络的度 196
10.3 基于相干估计法的脑功能网络分析 196
10.3.1 相干脑功能网络分析 196
10.3.2 针刺对大脑功能网络的影响 200
10.4 基于同步似然度方法的脑功能网络分析 201
10.4.1 同步似然脑功能网络分析 201
10.4.2 小世界特性与脑功能 206
10.5 基于相位滞后同步方法的脑功能网络分析 206
10.6 本章小结 212
参考文献 212
前言
第1章 绪论 1
1.1 针灸简介 1
1.2 针灸的应用 2
1.2.1 手法刺激应用 2
1.2.2 电针刺激应用 3
1.2.3 足三里在针灸治疗中的作用 4
1.3 针刺量化研究 4
1.3.1 手法与电针的针刺量化研究 4
1.3.2 电信息和化学信息的针刺量化研究 5
1.4 针刺实验研究 6
1.4.1 动物还原针刺实验 6
1.4.2 人体针刺实验 7
1.5 针刺神经电通路 8
1.5.1 针刺神经电通路基本结构单元 9
1.5.2 外周神经电通路 10
1.5.3 低级中枢神经电通路 11
1.5.4 高级中枢神经电通路 11
1.6 章节安排 12
参考文献 13
第2章 神经电信号分析概述 16
2.1 数据分析的一般过程 16
2.2 神经编码分析 16
2.2.1 神经编码与解码 16
2.2.2 单神经元编码与多神经元编码 17
2.2.3 频率编码与时间编码 18
2.3 非线性分析方法 19
2.3.1 非线性动力学 19
2.3.2 神经电信号的非线性 22
2.3.3 神经电信号的非线性动力学分析 23
2.3.4 心电的非线性动力学分析 24
2.3.5 脑电的非线性动力学分析 25
2.4 生物电信号的小波分析 28
2.4.1 小波分析 28
2.4.2 生物电信号的小波分析 28
2.4.3 基于小波与信息熵结合的分析 29
2.5 计算神经模型 30
2.5.1 生物物理模型 30
2.5.2 贝叶斯模型 31
2.5.3 状态空间模型 32
2.5.4 放电不规则度 322.6
本章小结 33参考文献 33
第3章 针刺神经电生理实验设计 42
3.1 针刺外周神经系统响应实验设计 42
3.1.1 脊髓背根实验 42
3.1.2 脊髓背角实验 45
3.2 动作电位序列预处理 46
3.2.1 超顺磁聚类算法 47
3.2.2 分类结果 49
3.3 分类算法改进 50
3.3.1 基于模型的优化算法 50
3.3.2 分类算法比较 53
3.4 本章小结 56
参考文献 57
第4章 针刺神经电信号的编码分析 59
4.1 针刺神经电信号的频率编码 59
4.1.1 放电率 59
4.1.2 神经电信号的放电率 61
4.2 针刺神经电信号的时间编码 62
4.2.1 变异系数 62
4.2.2 神经电信号的变异系数 64
4.3 针刺神经电信号的非线性分析 64
4.3.1 针刺神经电信号的谱分析 64
4.3.2 针刺神经电信号的混沌特征 66
4.3.3 针刺神经电信号的分形特性 72
4.3.4 针刺神经电信号的复杂度 784.4
本章小结 80
参考文献 80
第5章 针刺神经电信号的小波分析 83
5.1 小波和熵 83
5.2 小波能量熵 84
5.2.1 小波能量熵原理 84
5.2.2 针刺电信号的小波能量熵分析 85
5.3 小波时间熵 87
5.3.1 小波时间熵原理 87
5.3.2 针刺电信号的小波时间熵分析 88
5.4 小波奇异熵 91
5.4.1 奇异值分解 91
5.4.2 小波奇异熵原理 92
5.4.3 针刺电信号的小波奇异熵分析 93
5.5 小波时频熵 95
5.5.1 小波时频熵原理 95
5.5.2 针刺电信号的小波时频熵分析 96
5.6 本章小结 98
参考文献 99
第6章 针刺神经响应的状态空间模型 100
6.1 点过程条件强度函数 100
6.2 状态空间模型 101
6.2.1 针刺状态估计 101
6.2.2 放电率函数的置信区间 104
6.3 基于模型的贝叶斯解码 105
6.4 基于时间重标度理论的拟合优度检验方法 106
6.5 针刺隐含刺激状态空间模型 107
6.6 贝叶斯解码针刺信息 109
6.6.1 贝叶斯解码模拟放电序列信息 110
6.6.2 重构不同频率针刺位移波形 111
6.6.3 重构不同手法针刺位移波形 112
6.7 本章小结 114
参考文献 115
第7章 针刺神经响应的不规则度分析与输入估计 118
7.1 Gamma分布拟合峰峰间期统计直方图 118
7.1.1 峰峰间期统计直方图 118
7.1.2 Gamma放电发生模型 119
7.2 针刺神经放电的局部不规则度 121
7.2.1 放电不规则度 122
7.2.2 局部变异度 122
7.2.3 局部变异系数 123
7.2.4 平均不规则度 124
7.3 针刺神经活动的时变放电率和不规则度 126
7.3.1 贝叶斯方法估计框架 126
7.3.2 执行贝叶斯估计的数值方法 127
7.4 针刺神经放电特征分析 132
7.5 针刺输入估计 134
7.5.1 针刺虚拟非平稳输入估计 134
7.5.2 估计输入参数方法 134
7.5.3 放电特征到输入参数变换数值方法 136
7.6 针刺实验输入估计 139
7.7 本章小结 141
参考文献 142
第8章 针刺EEG信号的复杂度分析 145
8.1 EEG采集实验设计 145
8.1.1 实验对象 146
8.1.2 实验方法 146
8.1.3 实验过程及EEG预处理 146
8.2 LZ复杂度分析 147
8.3 关联维数分析 149
8.3.1 模拟数据的关联维数分析 149
8.3.2 实验数据的关联维数分析 151
8.4 排序递归图 154
8.4.1 排序递归图原理 154
8.4.2 排序递归图分析结果 157
8.5 多尺度排序递归图 160
8.6 小波包熵 163
8.7 功率谱分析 167
8.8 本章小结 169
参考文献 170
第9章 针刺EEG信号的同步性分析 172
9.1 线性相关分析 172
9.1.1 相干估计法 172
9.1.2 针刺EEG信号相关性分析 173
9.2 同步似然度分析 177
9.2.1 同步似然度计算方法 177
9.2.2 针刺EEG信号同步似然度分析 178
9.3 互信息 180
9.3.1 排序互信息 180
9.3.2 互信息复杂度 183
9.4 相位滞后同步分析 187
9.4.1 相位滞后同步方法 187
9.4.2 针刺EEG信号相位滞后同步分析 187
9.5 本章小结 191
参考文献 192
第10章 针刺对脑功能网络的影响 194
10.1 脑功能网络的建立 194
10.2 复杂网络特性的评价指标 194
10.2.1 平均路径长度 194
10.2.2 平均聚类系数 195
10.2.3 网络的度 196
10.3 基于相干估计法的脑功能网络分析 196
10.3.1 相干脑功能网络分析 196
10.3.2 针刺对大脑功能网络的影响 200
10.4 基于同步似然度方法的脑功能网络分析 201
10.4.1 同步似然脑功能网络分析 201
10.4.2 小世界特性与脑功能 206
10.5 基于相位滞后同步方法的脑功能网络分析 206
10.6 本章小结 212
参考文献 212
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