脑-运动单元功能耦合估计方法

R318.04; 针对现有脑肌功能耦合(CMC)估计方法仅能反映皮层活动与运动单元(MU)复合放电活动间耦合状态、无法反映皮层和各MU独立耦合作用的问题,提出了一种脑与MU之间独立交互作用的估计方法,并初步验证了脑-运动单元功能耦合(CMUC)作用的存在.首先,采用肌电分解技术获得各MU独立活动,即运动单元动作电位序列;然后,利用头皮表面拉普拉斯技术,获得头皮电流密度以表征皮层活动,并通过估计运动单元动作电位序列和头皮电流密度的频域相干性获得CMUC;最后,通过手指伸展实验对所提方法的有效性加以验证.实验结果表明:当被试者伸展手指时,指伸肌的MU和对侧运动皮层存在显著的β、γ频带耦合交互作用,...

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Published in西安交通大学学报 Vol. 58; no. 12; pp. 111 - 118
Main Authors 郑杨, 强威, 张四聪
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西安交通大学精密微纳制造技术全国重点实验室,710049,西安 01.12.2024
西安交通大学机械工程学院,710049,西安
Subjects
coherence
motor unit action potential
electromyogram decomposition
肌电分解
相干性
脑肌功能耦合
运动单元动作电位
corticomuscular coherence
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Summary:R318.04; 针对现有脑肌功能耦合(CMC)估计方法仅能反映皮层活动与运动单元(MU)复合放电活动间耦合状态、无法反映皮层和各MU独立耦合作用的问题,提出了一种脑与MU之间独立交互作用的估计方法,并初步验证了脑-运动单元功能耦合(CMUC)作用的存在.首先,采用肌电分解技术获得各MU独立活动,即运动单元动作电位序列;然后,利用头皮表面拉普拉斯技术,获得头皮电流密度以表征皮层活动,并通过估计运动单元动作电位序列和头皮电流密度的频域相干性获得CMUC;最后,通过手指伸展实验对所提方法的有效性加以验证.实验结果表明:当被试者伸展手指时,指伸肌的MU和对侧运动皮层存在显著的β、γ频带耦合交互作用,且耦合强度显著高于其他皮层区域.这一结论与已有的CMC研究结论相一致,能够表明所提CMUC估计方法的有效性,同时也证明了脑和MU独立耦合交互作用的存在性.提出的CMUC估计方法可为进一步深入研究生理及病理条件下肌肉的神经控制机制提供有力指导.
ISSN:0253-987X
DOI:10.7652/xjtuxb202412011