书籍详情
癫痫的动力学建模分析与转迁调控
作者：张红慧
出版社：科学出版社
出版时间：2022-03-01
ISBN：9787030714251
定价：¥98.00
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内容简介
脑科学研究是全世界科学研究的热点，其中癫痫是我国乃至全球人口健康领域正在面临的重大挑战。由于发作种类繁多、诱因复杂、生理机制至今尚不明确，即便现在**有发展前景的神经调控治疗也无法彻底治愈。因此人们对癫痫的认识还需要医学、神经科学、生物学、数学、力学等学科的交叉研究和共同参与。《BR》作者与国内外著名医学院、国际一流癫痫神经外科医生合作，基于真实的临床医学数据或者电生理实验现象以及医学相关报道，借鉴、修正、构建符合生理特性的癫痫功能网络模型，采用动力学与控制分析手段，从分子细胞水平或者系统回路水平解释癫痫的发病原理从而指导临床干预，辅助实现从“对病治疗”提升为“对症治疗”。
作者简介
暂缺《癫痫的动力学建模分析与转迁调控》作者简介
目录
目录
《博士后文库》序言
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 脑科学研究及脑疾病 1
1.2 癫痫种类及病理机制 1
1.2.1 全面性癫痫 2
1.2.2 局灶性癫痫 3
1.3 癫痫的诊疗技术 4
1.3.1 深部脑电刺激 5
1.3.2 经颅磁刺激 10
1.3.3 光遗传刺激 13
1.3.4 其他调控策略 17
第2章 基础知识 19
2.1 神经系统的生物学基础 19
2.1.1 神经元的结构及分类 19
2.1.2 神经元动作电位的产生机制 22
2.1.3 突触及神经递质 24
2.1.4 突触可塑性 26
2.2 神经元电生理模型 28
2.2.1 Hodgkin-Huxley 模型 29
2.2.2 Morris-Lecar 模型 30
2.2.3 Pinsky-Rinzel 模型 31
2.2.4 Chay 模型 33
2.2.5 Izhikevich 模型 34
2.2.6 Hindmarsh-Rose 模型 35
2.3 基底神经节-皮质-丘脑环路 35
2.4 脑电波 38
2.5 癫痫网络模型 39
2.6 神经系统的非线性动力学基础 42
2.6.1 分岔转迁 43
2.6.2 同步行为 44
第3章 皮质-丘脑环路的癫痫平均场建模与转迁 47
3.1 引言 47
3.2 Freeman 模型方法 48
3.3 主要结果讨论 50
3.3.1 四种脑电模式 50
3.3.2 不同的诱导方式 52
3.3.3 癫痫发作的时空演化 54
3.3.4 固定时滞抑制癫痫发作 56
3.3.5 不确定时滞抑制癫痫发作 57
3.3.6 简化的癫痫模型 59
3.4 本章小结 60
第4章 局灶性癫痫的快慢动力学建模与转迁分析 61
4.1 引言 61
4.2 Epileptor 模型方法 62
4.3 主要结果讨论 65
4.3.1 慢介电常数耦合 66
4.3.2 快速电耦合 71
4.3.3 快速化学耦合 71
4.3.4 二维简化模型 75
4.4 本章小结 77
第5章 难治性癫痫广义周期放电的建模与分岔转迁 78
5.1 引言 78
5.2 Liley 模型方法 79
5.3 主要结果讨论 84
5.3.1 突触传递 84
5.3.2 时间延迟 86
5.3.3 外部电刺激 90
5.3.4 耦合连接 90
5.4 本章小结 95
第6章 失神癫痫发作的动力学建模分析与调控 96
6.1 引言 96
6.2 Taylor 模型方法 98
6.2.1 数学模型 98
6.2.2 刺激模式 100
6.2.3 数值计算 102
6.3 主要结果讨论 102
6.3.1 动态输入调控 103
6.3.2 自抑制作用调控 106
6.3.3 混合调控 108
6.3.4 振荡调控 109
6.3.5 振荡簇调控 112
6.3.6 传统 DBS 调控 113
6.4 本章小结 115
第7章 神经场耦合网络的癫痫建模与传播分析 117
7.1 引言 117
7.2 耦合 Taylor 模型方法 119
7.3 主要结果讨论 121
7.3.1 双室耦合模型 121
7.3.2 三室耦合模型 125
7.3.3 多室耦合传播稳定性 130
7.4 本章小结 132
第8章 考虑星形胶质细胞的癫痫样波形的建模调控 134
8.1 引言 134
8.2 星形胶质细胞模型方法 138
8.3 主要结果讨论 140
8.3.1 星形胶质细胞功能紊乱 140
8.3.2 单脉冲刺激 144
8.3.3 深部脑刺激 148
8.3.4 间歇重置刺激 148
8.4 本章小结 151
第9章 基于婴儿癫痫临床脑电数据的建模及预测 152
9.1 引言 152
9.2 Alamir 模型方法 154
9.3 主要结果讨论 159
9.3.1 420～460s 159
9.3.2 760～800s 159
9.3.3 全连通结构 160
9.3.4 非连通结构 160
9.3.5 可塑性阈值 161
9.3.6 兴奋性信号 161
9.4 本章小结 164
参考文献 165
编后记 188
《博士后文库》序言
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 脑科学研究及脑疾病 1
1.2 癫痫种类及病理机制 1
1.2.1 全面性癫痫 2
1.2.2 局灶性癫痫 3
1.3 癫痫的诊疗技术 4
1.3.1 深部脑电刺激 5
1.3.2 经颅磁刺激 10
1.3.3 光遗传刺激 13
1.3.4 其他调控策略 17
第2章 基础知识 19
2.1 神经系统的生物学基础 19
2.1.1 神经元的结构及分类 19
2.1.2 神经元动作电位的产生机制 22
2.1.3 突触及神经递质 24
2.1.4 突触可塑性 26
2.2 神经元电生理模型 28
2.2.1 Hodgkin-Huxley 模型 29
2.2.2 Morris-Lecar 模型 30
2.2.3 Pinsky-Rinzel 模型 31
2.2.4 Chay 模型 33
2.2.5 Izhikevich 模型 34
2.2.6 Hindmarsh-Rose 模型 35
2.3 基底神经节-皮质-丘脑环路 35
2.4 脑电波 38
2.5 癫痫网络模型 39
2.6 神经系统的非线性动力学基础 42
2.6.1 分岔转迁 43
2.6.2 同步行为 44
第3章 皮质-丘脑环路的癫痫平均场建模与转迁 47
3.1 引言 47
3.2 Freeman 模型方法 48
3.3 主要结果讨论 50
3.3.1 四种脑电模式 50
3.3.2 不同的诱导方式 52
3.3.3 癫痫发作的时空演化 54
3.3.4 固定时滞抑制癫痫发作 56
3.3.5 不确定时滞抑制癫痫发作 57
3.3.6 简化的癫痫模型 59
3.4 本章小结 60
第4章 局灶性癫痫的快慢动力学建模与转迁分析 61
4.1 引言 61
4.2 Epileptor 模型方法 62
4.3 主要结果讨论 65
4.3.1 慢介电常数耦合 66
4.3.2 快速电耦合 71
4.3.3 快速化学耦合 71
4.3.4 二维简化模型 75
4.4 本章小结 77
第5章 难治性癫痫广义周期放电的建模与分岔转迁 78
5.1 引言 78
5.2 Liley 模型方法 79
5.3 主要结果讨论 84
5.3.1 突触传递 84
5.3.2 时间延迟 86
5.3.3 外部电刺激 90
5.3.4 耦合连接 90
5.4 本章小结 95
第6章 失神癫痫发作的动力学建模分析与调控 96
6.1 引言 96
6.2 Taylor 模型方法 98
6.2.1 数学模型 98
6.2.2 刺激模式 100
6.2.3 数值计算 102
6.3 主要结果讨论 102
6.3.1 动态输入调控 103
6.3.2 自抑制作用调控 106
6.3.3 混合调控 108
6.3.4 振荡调控 109
6.3.5 振荡簇调控 112
6.3.6 传统 DBS 调控 113
6.4 本章小结 115
第7章 神经场耦合网络的癫痫建模与传播分析 117
7.1 引言 117
7.2 耦合 Taylor 模型方法 119
7.3 主要结果讨论 121
7.3.1 双室耦合模型 121
7.3.2 三室耦合模型 125
7.3.3 多室耦合传播稳定性 130
7.4 本章小结 132
第8章 考虑星形胶质细胞的癫痫样波形的建模调控 134
8.1 引言 134
8.2 星形胶质细胞模型方法 138
8.3 主要结果讨论 140
8.3.1 星形胶质细胞功能紊乱 140
8.3.2 单脉冲刺激 144
8.3.3 深部脑刺激 148
8.3.4 间歇重置刺激 148
8.4 本章小结 151
第9章 基于婴儿癫痫临床脑电数据的建模及预测 152
9.1 引言 152
9.2 Alamir 模型方法 154
9.3 主要结果讨论 159
9.3.1 420～460s 159
9.3.2 760～800s 159
9.3.3 全连通结构 160
9.3.4 非连通结构 160
9.3.5 可塑性阈值 161
9.3.6 兴奋性信号 161
9.4 本章小结 164
参考文献 165
编后记 188
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