面向鸽子机器人的磁刺激线圈仿真设计及实验研究

为了探究将磁刺激技术应用于动物机器人运动控制的可行性,本文面向鸽子机器人,仿真分析线圈半径、匝数等因素对磁刺激强度、深度及聚焦性的影响,提出线圈设计方案。将线圈置于鸽子头部及腿部,磁刺激同时记录腿部肌电。结果发现,磁刺激时肌电明显增强。降低磁刺激系统输出频率,输出电流增大,肌电随之增强。与脑部磁刺激相比,刺激坐骨神经引起的肌电增强反应更为显著。这表明,磁刺激系统通过驱动该线圈可以有效地实现对脑及外周神经功能的调控。本研究为后续实用性线圈优化改进提供了理论及实验指导,为动物机器人磁刺激运动控制实施奠定了初步的理论和实验基础。     

基于脑微刺激的智能动物的研究

本研究应用自动控制科学和微电子技术，研制开发了适合于自由活动动物的遥控导航系统，并借助于神经生物学和电生理学知识成功的应用于大鼠，使其成为受控于人的“智能动物”。本研究的开展推动了电子信息技术和神经科学的交叉融合，在智能动物的研究方面迈出了成功的一步。     

骶髂关节螺钉手术导航机器人系统设计及实验研究

目的 针对骶髂关节螺钉手术设计手术导航机器人系统,完成空间定位和路径导航,开展精度测试实验,检测系统定位的位置误差和角度误差.方法 本文开发手术导航机器人系统,利用基于透视视觉的双平面定位算法完成空间定位,利用串并混联结构的机器人完成路径导航.使用模型骨和尸体骨共完成模拟手术实验16例,通过术前规划与术后结果图片的重叠来评价手术导航机器人的系统精度.结果 本机器人系统最终测得的位置误差为(1.91±1.15)mm,角度误差为1.88°±0.915°.结论 本文开发的手术导航机器人可提高手术精度和手术安全性,并减少术中透视的使用.系统的平均误差能够满足骶髂关节手术的要求,但误差的标准差较大,需在后续研究中通过算法和系统优化来改善.     

不同刺激方式对大鼠穹窿周区orexin-A表达的形态学研究

目的:Orexin-A是一种来自下丘脑的具有神经兴奋作用的多肽,含orexin-A的神经细胞主要分布于下丘脑穹窿周区,该群神经元与摄食、睡眠、内脏活动等的调控有关。但如何活化该群神经元尚无有效途径。方法:为了搞清该神经元的激活状态和反应特性,本文采用五种不同的刺激方式,利用免疫组织化学染色和灰度测量相结合的方法对大鼠穹窿周区orexin-A的表达进行了分析。动物分为五组,三组动物分别行禁食1,2和3d,另外两组分别腹腔注射胰岛素和2-脱氧-D-葡萄糖(2-DG),五组动物的饮水量保持正常。结果:五种刺激方式引发的orexin-A表达主要集中于穹窿周区,各组间orexin-A阳性细胞数无明显区别;但进一步灰度分析显示禁食2d组细胞染色最深,与禁食1d组、3d组和对照组相比有明显的统计学差异(P0.05),胰岛素组和2-DG组与对照组相比没有明显差别。结论:orexin-A的细胞合成与刺激方式密切相关,禁食2d较之其它方式更能促进orexin-A神经元的活化和进一步的生物合成。     

杂交瘤研究中染色体分析的方法及其意义

目的探讨细胞同步化染色体高分辨技术检测杂交瘤细胞染色体的可行性。方法选择小鼠骨髓瘤SP-2/O细胞株、人淋巴母细胞CKM-8细胞株、人骨髓瘤KM细胞株、抗小鼠胰腺癌鼠-鼠杂交瘤细胞株,体外培养24～48h。对4种细胞株分别进行同步化处理,加入5-氟脱氧尿嘧啶核苷和尿嘧啶培养16～18h后,加入5-溴脱氧尿嘧啶核苷,并在收集细胞前加入秋水酰胺;收集细胞进行离心、低渗处理、固定、再固定,制备染色体滴片,应用胰蛋白酶-Giemsa染液对染色体进行G显带处理。每例标本以30个以上分裂象做众数分析,按照《人类细胞遗传学国际命名体制》(ISCN 1978)对细胞株染色体进行G显带分析。结果 4种细胞株的染色体均较长、分散良好、形态较好。SP-2/O细胞株、CKM-8细胞株、KM细胞株、抗小鼠胰腺癌鼠-鼠杂交瘤细胞株的染色体数目分别为63、46、42、105,其中抗小鼠胰腺癌鼠-鼠杂交瘤细胞染色体数目接近小鼠淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞染色体数的总和,且多数为端着丝点染色体。结论细胞同步化染色体高分辨技术检测杂交瘤细胞染色体具有良好的效果。     

恐惧应激对大鼠心血管系统及一般行为的影响

目的 观察恐惧应激对大鼠血压、心率及一般行为的影响.方法 采用条件恐惧应激模型,将64只成年雄性Wistar大鼠随机分为恐惧应激模型组、对照组.通过对大鼠恐惧行为的观察、自发活动试验的测定,动态观察两组大鼠在不同恐惧应激时期行为学方面的变化;通过无创尾动脉测压法,观察不同恐惧应激时程大鼠血压及心率的变化;采用放射免疫学...     

SD大鼠食管体部和食管胃连接部肌细胞的分布特点及其意义

目的:了解SD大鼠食管体部与食管胃连接部肌细胞的分布特点,并试图阐明食管胃连接部功能产生的机制.方法: 选取成年SD大鼠的食管体部及食管胃连接部标本切片,H-E染色和肌球蛋白重链Ⅱ(MHC-Ⅱ)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)免疫组织化学显色,观察肌细胞的种类及分布特点.结果: 食管胃连接部内层环形肌明显增厚,以前壁增厚最为显著;食管体部与食管胃连接部均表达MHC-Ⅱ细胞,食管胃连接部后壁环行肌内仅有少量α-SMA表达;贲门近胃底侧有一带状分布的MHC-Ⅱ阳性纵行肌细胞.结论: 胃和食管的肌层在食管胃连接部有一重叠区,食管下括约肌是构成食管胃连接部高压区的主要因素之一,其中增厚的前壁环行肌的作用可能更为重要.     

正常及去势大鼠骨组织内雌激素受体mRNA表达水平的研究

通过切除大鼠卵巢复制实验性骨质疏松动物模型，从小块胫骨组织内提取ＲＮＡ，对正常对照、切除卵巢及雌激素治疗组的标本进行逆转录。聚合酶链反应（ＲＴ－ＰＣＲ）检测，直接从生理状态下的成熟骨组织中检测出雌激素受体（ＥＲ）ｍＲＮＡ的表达，并经测序证实。实验结果还显示切除卵巢大鼠的ＥＲ表达水平明显降低，而予以雌激素治疗组的ＥＲ表达接近正常。提示ＥＲ的表达依赖于雌激素的存在，而雌激素通过ＥＲ在骨代谢中起作用。     

槲皮素治疗联合运动训练对脑卒中后大鼠抑郁样行为影响的研究

目的:探讨槲皮素治疗联合运动训练对脑卒中模型大鼠抑郁样行为的治疗作用。方法:将50只大鼠随机分为假手术组(sham)、卒中抑郁组(PSD)、槲皮素组(QUE)、运动组(EXE)和槲皮素+运动组(QUE+EXE)。通过大脑中动脉闭塞(MCAO)技术制备大鼠卒中后抑郁模型。通过悬尾实验(TST)和糖水偏爱实验(SPT)来评估各组大鼠抑郁样行为;利用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测各组大鼠血清和前额叶皮质中肿瘤坏死因子α(TNF-a)和白细胞介素1-β(IL-1β)的含量;利用Western Blot检测各组大鼠前额叶皮质中脑源性神经生长因子(BDNF)、原肌球蛋白受体激酶B (Trk-B)、糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)和β-连环蛋白(β-catenin)的表达。结果:行为学检测结果显示PSD组大鼠不动的时间显著增加(P<0.05),同时糖水摄入量及糖水偏爱百分比均显著下降(P<0.05),而槲皮素和运动训练均逆转了这些行为(P<0.05)。ELISA检测显示PSD组大鼠血清及前额叶皮质中TNF-α和IL-1β表达升高(P<0.05),而槲皮素和运动训练均不...     

感觉统合训练对多动症儿童的行为及智力的疗效研究

目的探讨感觉统合训练对ADHD儿童的行为与智力的疗效。方法将30例ADHD儿童作为实验组给予感觉统合训练,将30名正常儿童志愿者为对照组不予任何干预。在干预前后主要采用Conners父母评定量表(Conners Parents SymPtomQuestionnaire,PSQ)和瑞文智力测验联合型(Combined Raven’s Test,CRT)评定。结果实验组训练后PSQ各项指标得分均低于训练前(t=10.49,10.7,5.14,7.05,5.9,8.7;P<0.001)。实验组训练后在PSQ的学习问题、冲动一多动和多动指数3项因子上得分低于对照组(t=2.12,2.35,2.75;P<0.05)。实验组训练后在CRT的IQ值及知觉辨别力、比较推理能力、系列关系能力上得分均高于训练前(t=-6.6,-2.72,-3.81,P<0.01);但与对照组比较无显著差异(P>0.05)。结论感觉统合训练能有效提高ADHD儿童注意力,改善其多动、冲动行为,对儿童的智商及空间知觉和比较推理能力有一定程度的提高。     

鲤鱼机器人无线遥控系统设计与应用

为解决有线控制时导线对水生动物机器人缠绕和运动束缚问题,设计一种鲤鱼机器人脑电刺激无线遥控系统。其中,系统硬件包括无线通信模块、电刺激信号生成模块、电源模块,系统软件包括串口通信设置、运动模式选择。将脑电极植入后在颅腔表面进行防水封固,将无线电刺激器放入防水包内搭载于鲤鱼机器人上,利用上位机远程控制无线电刺激器,令电刺激器发射信号通过电极刺激脑运动区,控制鲤鱼机器人运动。将鲤鱼机器人(n=10)置于水迷宫进行水下实验,结果显示该系统可以控制鲤鱼机器人的前进、左转向和右转向运动,成功率分别为60%、70%、80%,表明所设计系统及应用方法对鲤鱼机器人水下无线控制均是有效且可行的。     

酶标仪远程控制系统的设计

利用串行通讯技术及VB数据库编程技巧,实现酶标仪和计算机之间的数据通讯、分析和处理.系统可对酶标仪进行远程控制,并可把接收的数据自动导入到大型关系数据库(ORACLE)中.本文以单波长远程控制测量为例,介绍酶标仪远程控制系统的测量原理.     

低等哺乳动物的学习行为训练系统的研制

目的针对缺乏适应于低等哺乳动物条件反射与辨别学习行为的综合训练平台问题,本文设计并构建了一套适用于训练低等哺乳动物建立行为模型的自动训练系统。方法系统包括信号刺激与信号采集分析两大部分：刺激子系统产生条件刺激与非条件刺激信号训练刺激动物;信号采集分析子系统则以专用的生物信号采集装置采集动物的眨眼行为信号与脑电信号,记录并分析动物在条件刺激与非条件刺激下的眨眼行为信号与脑电信号。实验以豚鼠作为研究对象,分组进行条件刺激与非条件刺激配对实验。结果实验结果表明,通过对脑电信号的分析可以准确区分和判定豚鼠对特定声音的反应。豚鼠经过该系统的训练,形成了条件反射与辨别学习能力。结论该系统的成功设计为大脑神经活动和行为之间的相关性研究提供了实验平台。     

心脏远程监护网络用户管理系统的设计与应用

我们根据住院病历、心脏远程监护数据处理系统和计算机数据处理的要求,开发设计本软件。本软件由关系型数据库ACCESS设计完成,辅之以VBA语言设计界面、操作功能按钮和菜单。其设计包括总体设计、数据表、模块、界面和菜单五部分;其应用具有稳定性、安全性、友好性、实用性和兼容性等特点,可实现佩带时登记、发送时登记、查询、统计和打印等功能,对用户进行有效管理,进一步发挥心脏远程监护网络在预防急性心血管事件中的重要作用。     

Balance Training for Neuromuscular Control and Performance Enhancement: A Systematic Review

Objective:

As a result of inconsistencies in reported findings, controversy exists regarding the effectiveness of balance training for improving functional performance and neuromuscular control. Thus, its practical benefit in athletic training remains inconclusive. Our objective was to evaluate the effectiveness of training interventions in enhancing neuromuscular control and functional performance.

Data Sources:

Two independent reviewers performed a literature search in Cochrane Bone, Joint and Muscle Trauma Group Register and Cochrane Controlled Trials Register, MEDLINE, EMBASE, PEDro (Physiotherapy Evidence Database), and SCOPUS.

Study Selection:

Randomized controlled trials and controlled trials without randomization with healthy and physically active participants aged up to 40 years old were considered for inclusion. Outcomes of interest were postural control, muscle strength, agility, jump performance, sprint performance, muscle reflex activity, rate of force development, reaction time, and electromyography.

Data Extraction:

Data of interest were methodologic assessment, training intervention, outcome, timing of the outcome assessment, and results. Standardized mean differences and 95% confidence intervals were calculated when data were sufficient.

Data Synthesis:

In total, 20 randomized clinical trials met the inclusion criteria. Balance training was effective in improving postural sway and functional balance when compared with untrained control participants. Larger effect sizes were shown for training programs of longer duration. Although controversial findings were reported for jumping performance, agility, and neuromuscular control, there are indications for the effectiveness of balance training in these outcomes. When compared with plyometric or strength training, conflicting results or no effects of balance training were reported for strength improvements and changes in sprint performance.

Conclusions:

We conclude that balance training can be effective for postural and neuromuscular control improvements. However, as a result of the low methodologic quality and training differences, further research is strongly recommended.     

Control of FES-induced cyclical movements of the lower leg

The control of a cyclical movement of the lower leg with electrical stimulation of the quadriceps muscles is formulated as an optimal control problem. The time integral of knee torque is taken as the optimisation criterion. As an additional condition, every cycle a certain reference maximum angle should be reached. A model study indicates that one stimulation burst per cycle at the maximum recruitment level is a suboptimal solution to this problem. To compensate for the influence of muscle fatigue, the burst time is adaptively adjusted by a discrete time PID-controller on the basis of the performance in the previous cycles. This strategy appeared to be successful in experimental tests. A considerable time difference (about 0·15 s) was found between the end of the stimulation burst and the tracking of the passive state trajectory, which satisfies the maximum angle condition.     

远程会诊系统中生理信号实时采集传输系统的设计与实现

目的:研究远程会诊系统中人体生理信号的实时采集与传输,用于对患者进行实时远程物理检查,辅助远程诊断。方法:应用传感器获取生理信号,用LabWindows/CVI编程,实现远程会诊中心音、呼吸音和脉搏的实时采集和传输。结果:远程会诊专家能够实时对远程患者进行心音、呼吸音和脉搏等物理检查,并将诊断结果实时反馈给患者。结论:在现有的网络条件下,系统可以很好的实现生理信号的实时采集与传输,具有较强的实用性。     

大鼠背阔肌肌皮瓣缺血再灌注损伤局部缺血预处理及 肢体远程缺血预处理的影响对比

目的 对比局部缺血预处理和肢体远程缺血预处理对大鼠背阔肌肌皮瓣缺血再灌注损伤的影响。方法 选取广西医科大学动物实验中心提供的40只体质量在250~300 g的健康雄性SD大鼠,采用随机数字表法分为肢体缺血预处理组、局部缺血预处理组、缺血组、对照组,每组10只。用无损伤血管夹对肢体缺血预处理组大鼠右股动脉进行夹闭,对局部缺血预处理组大鼠胸背动脉进行夹闭,对缺血组大鼠的胸背动脉进行夹闭,对照组大鼠只在胸背动脉穿线,不结扎。运用ELISA法检测四组大鼠缺血前（T0）、缺血3 h（T1）、灌流恢复后1 h（T2）血清NO、ET水平。结果 肢体缺血预处理组、局部缺血预处理组、缺血组大鼠T1、T2时血清NO水平均低于T0时,血清ET水平均高于T0时,差异均有统计学意义（P＜0.05）;肢体缺血预处理组、局部缺血预处理组、缺血组大鼠T1、T2时血清NO水平均低于对照组,血清ET水平均高于对照组,差异均有统计学意义（P＜0.05）;肢体缺血预处理组、局部缺血预处理组大鼠血清NO水平高于缺血组,血清ET水平低于缺血组,差异均有统计学意义（P＜0.05）。结论 大鼠背阔肌肌皮瓣缺血再灌注损伤在局部缺血预处理和肢体远程缺血预处理下均能够减轻,并保护肌皮瓣。     

The substrates for self-stimulation of the lateral hypothalamus and medial prefrontal cortex: a comparison of strength-duration characteristics

The directly activated substrates for self-stimulation of the lateral hypothalamus (LH) and medial prefrontal cortex (MPFC) were described by comparing their strength-duration characteristics. The current required to maintain a half-maximal rate of lever pressing was traded off against the pulse duration while all other stimulation parameters were kept constant. In this manner, cathodal strength-duration curves were obtained at four LH and eight MPFC sites; anodal curves were obtained at two of the LH and six of the MPFC sites. In general, the cathodal LH curves had lower rheobases than the cathodal MPFC curves and continued to descend after the MPFC curves had levelled off. At short pulse durations, the anodal curves lay above the cathodal curves, a finding more pronounced in the LH data. The two sets of curves converged at the longer pulse durations. The differences in the strength-duration curves are consistent with the notion that different directly stimulated neurons are responsible for the rewarding effects of LH and MPFC stimulation. Anatomical and physiological properties that could account for these differences are discussed.     

综合心理行为训练对偏远哨所士兵心理健康的影响

目的观察综合心理行为训练对偏远哨所士兵心理健康的影响,探讨提高部队心理健康的有效措施。方法采用艾森克个性问卷(EPQ)对偏远哨所士兵进行个性测定,定期对士兵进行综合心理行为训练,采用症状自评量表(SCL-90)在干预前后进行心理卫生状况调查。结果 1与全军常模比较,偏远哨所士兵EPQ的P分、N分较高、E分较低,差异有显著性(t=2.51、2.76和3.21,P0.05、0.01和0.01);2综合心理行为训练前SCL-90各因子分均较军人常模高,差异有显著性(P0.05或0.01);3综合心理行为训练后SCL-90除偏执外,各因子分与综合心理行为训练前比较明显降低,差异有显著性(P0.05或0.01);4综合心理行为训练前SCL-90总分与EPQ量表的N分、P分及E分相关。结论综合心理行为训练能有效提高偏远战士心理健康水平。