目的:评价神经病理性痛诱发小鼠睡眠障碍时谷氨酸与丘脑-皮质神经元活动的关系。方法:SPF级健康雄性C57BL/6小鼠28只，6~8周龄，体重15~25 g，采用随机数字表法分为2组( n＝14)：假手术组(Sham组)和神经病理性痛组(CCI组)。采用结扎坐骨神经干法建立小鼠神经病理性痛模型。于造模前1 d(T 0)和造模后3、5、7、14、21 d(T 1~5)时测定术侧足机械缩足反应阈和热缩足潜伏期。T 3时植入EEG记录电极到视觉皮层，T 4时监测6 h EEG的变化，计算非快动眼睡眠时间、快动眼睡眠时间和觉醒时间占总时间的百分比。T 3时利用脑立体定位仪将微丝电极植入到丘脑腹后核(VP)和初级体感皮层(S1)，T 4时采集VP和S1场电位，计算各波功率百分比，同时评价VP和S1局部场电位的相干性。T 4时处死小鼠，取脑组织，采用质子核磁共振波谱检测丘脑和皮质各脑区神经递质水平。 结果:与Sham组相比，CCI组T 1~5时机械缩足反应阈降低，热缩足潜伏期缩短，非快动眼睡眠时间百分比降低，觉醒时间百分比升高，VP区δ波功率百分比降低，VP和S1区α波功率百分比升高，VP-S1场电位的相干性在δ波(1~4 Hz)及α波(8~14 Hz)的频率范围内均增加，丘脑和皮质谷氨酸、谷氨酰胺及谷氨酸-谷氨酰胺水平升高( P<0.05)。 结论:神经病理性痛诱发小鼠睡眠障碍可能与丘脑-皮质谷氨酸水平升高，导致神经元电活动改变有关。

目的:评价海马含β4亚基的烟碱型乙酰胆碱受体(Chrnb4)在老龄小鼠术后谵妄中的作用。方法:SPF级雄性C56BL/6J小鼠48只，18月龄，体质量29～35 g。采用随机数字表法分为6组：胫骨骨折手术组(TF组， n＝6)、假手术组(Sham组， n＝6)、胫骨骨折手术＋阿地芬宁组(TA组， n＝9)、胫骨骨折手术＋对照溶剂组(TV组， n＝9)、假手术＋阿地芬宁组(SA组， n＝9)和假手术＋对照溶剂组(SV组， n＝9)。采用七氟烷麻醉下胫骨骨折手术制备术后谵妄模型。假手术为仅进行麻醉和皮肤切口并缝合。TA组、TV组、SA组、SV组于术前5 d置入脑室微量给药套管，每组再随机选取3只小鼠，置入海马CA1区微丝阵列电极。于术后30 min时，TA组和SA组脑室输注阿地芬宁(62.5 nmol/μl)2 μl，TV组和SV组给予对照溶剂2 μl，间断24 h给药，连续给予7 d。TF组及Sham组于术后24 h时，采用实时定量PCR法检测海马组织Chrnb4 mRNA表达水平。TA组、TV组、SA组、SV组分别于术后第7、8天采用旷场实验及O迷宫实验评价冲动样行为；行为学实验结束后，采用免疫荧光染色法检测海马CA1区胶质纤维酸性蛋白(GFAP)及囊泡谷氨酸转运蛋白1(Vglut1)的表达，旷场实验期间记录小鼠海马CA1区局部场电位。 结果:与Sham组相比，TF组海马Chrnb4 mRNA表达上调( P<0.05)；与TV组相比，TA组和SV组旷场实验中心路程百分比和O迷宫开放象限停留时间百分比降低，CA1区场电位β波功率降低，海马CA1区GFAP和Vglut1表达下调，GFAP ＋-Vglut1 ＋共染面积减少( P<0.05)。SA与SV组各指标比较差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:海马Chrnb4可能参与了老龄小鼠术后谵妄的发生机制，该过程可能与抑制神经元兴奋性毒性有关。

目的:初步观察可感知脑起搏器(Percept PC)在丘脑底核(STN)脑深部电刺激(DBS)治疗帕金森病(PD)中的应用，并与Lead-DBS成像技术对比在开机程控中的作用。方法:纳入2023年1—9月在解放军总医院第一医学中心神经外科医学部(10例)及其他两家医院神经外科(5例)接受STN-DBS的原发性PD患者进行回顾性研究。其中Percept PC组5例、Lead-DBS组10例。Percept PC组根据监测到的电生理信息选择程控触点，β频段局部场电位(LFP)振幅最高的触点作为开机触点；Lead-DBS组由Lead-DBS成像软件辅助，针对核团内触点采用传统的方法开机程控。观察Percept PC的记录情况，比较两组首次开机程控情况。结果:5例Percept PC组患者，术后开启Timeline功能，均记录到微毁损效应的LFP表现；通过"Survey"功能和"Streaming"功能观察到的LFP波动，确定开机触点和刺激电流后，5例患者的临床症状均有所改善。首次开机测试，Percept PC组与Lead-DBS组的程控耗时分别为(44.0±4.2)min、(63.9±6.2)min，测试中出现不良反应的次数[ M( Q1， Q3)]分别为0(0，1)次、2(1，3)次，差异均有统计学意义(均 P<0.05)。开机后，Percept PC组与Lead-DBS组的统一帕金森病评定量表第三部分评分的改善率分别为(65.2±7.3)%、(75.4±18.7)%；服药后每日左旋多巴等效剂量的减少率[ M( Q1， Q3)]分别为37.2(7.1，44.8)%、28.9(11.0，42.5)%，差异均无统计学意义(均 P>0.05)。 结论:STN-DBS治疗PD中应用可感知脑起搏器通过感知功能选择程控触点，可有效缓解患者的临床症状；与Lead-DBS成像技术辅助程控比较，开机程控时间短、发生不良反应的次数少。

目的:评价丙泊酚对睡眠剥夺大鼠社交行为中内侧前额叶皮层(mPFC)神经元活动的影响。方法:SPF级健康雄性SD大鼠60只，8周龄，体重200~250 g，采用随机数字表法分为3组( n＝20)：对照组(Con组)、慢性睡眠剥夺+自然睡眠组(CSD+NS组)和慢性睡眠剥夺+丙泊酚组(CSD+Pro组)。采用改良水平台法建立大鼠睡眠剥夺模型，每天睡眠剥夺20 h，自然睡眠4 h，连续28 d。CSD+Pro组于睡眠剥夺后腹腔注射丙泊酚40 mg/kg，连续28 d。C组和CSD+NS组腹腔注射等容量10%脂肪乳剂。睡眠剥夺第1、14和28天进行大脑皮质区域的脑电图记录。睡眠剥夺结束后，采用TUNEL法检测mPFC凋亡神经元，计算凋亡指数。采用三箱社交实验检测大鼠社交行为，采集mPFC局部场电位信号。 结果:与Con组比较，CSD+NS组快速动眼睡眠百分比增加，2个阶段嗅探时间偏好系数降低，社交探嗅过程中mPFC局部场电位信号β波和θ波频段功率百分比减少，mPFC神经元凋亡指数增加( P<0.05)；与CSD+NS组比较，CSD+Pro组快动眼睡眠百分比增加，2个阶段嗅探时间偏好系数增加，社交过程中mPFC局部场电位信号β波和θ波频段功率百分比增加，神经元凋亡指数降低( P<0.05)。 结论:丙泊酚抑制睡眠剥夺大鼠mPFC神经元凋亡，增加睡眠剥夺后社交行为mPFC局部场电位信号β波和θ波，有助于改善睡眠剥夺诱导的社交障碍。

目的:探讨40 Hz、70 Hz频率闪光刺激对幼鼠的学习记忆与自主探究能力的影响。方法:27只SPF级19~21日龄雄性SD大鼠按照随机数字表法分为对照组(Ctr组)、40 Hz闪光刺激组(40 Hz组)、70 Hz闪光刺激组(70 Hz组)，每组9只。对照组大鼠不给予闪光刺激，40 Hz组与70 Hz组大鼠分别给予40 Hz和70 Hz的闪光刺激(1.5 h/d)，连续刺激39 d。采用Morris水迷宫实验评估大鼠的学习记忆能力，旷场实验评估大鼠的自主探究能力，尼氏染色观察大鼠海马CA1区尼氏体形态；运用电生理技术采集大鼠的视觉皮层区局部场电位(local field potentials，LFPs)用于验证闪光刺激诱发的神经振荡同步化效应。采用SPSS 23.0软件进行统计分析，正态分布的计量资料采用重复测量方差分析和单因素方差分析，进一步两两比较采用LSD检验和Tamhane检验；非正态分布计量资料采用Kruskal-Wallis检验。结果:(1)40 Hz与70 Hz频率闪光刺激可以有效引起健康幼鼠初级视觉皮层区神经振荡同步化。(2)重复测量方差分析结果显示，在Morris水迷宫定位航行阶段中，各组大鼠逃避潜伏期时间和组别交互作用不显著( F＝1.326， P>0.05)。逃避潜伏期的组别主效应不显著( F＝2.039， P>0.05)，时间主效应显著( F＝40.025， P<0.05)，随着学习天数的增加，各组幼鼠的逃避潜伏期显著减少。各组大鼠的运动总路程的时间和组别交互作用不显著( F＝2.029， P>0.079)，时间主效应显著( F＝32.052， P<0.05)，组别主效应不显著( F＝2.390， P>0.05)。随着学习天数的增加，各组大鼠的运动总路程显著缩短。Morris水迷宫实验第6天，3组幼鼠目标象限停留时间和穿越平台次数均差异无统计学意义( F＝2.511，0.802，均 P>0.05)。旷场实验结果显示，3组幼鼠的中心区域活动路程差异具有统计学意义( H＝8.935， P<0.05)，其中70 Hz组幼鼠的中心区域活动路程[3.80(2.25，6.93)m]明显长于40 Hz组[0.80(0.72，1.46)m， P<0.05)]。3组幼鼠的中心区域活动时间百分比差异具有统计学意义( H＝11.050， P<0.05)，其中70 Hz组幼鼠的中心区域活动时间百分比[3.20(2.43，8.30)]明显高于40 Hz组[0.95(0.37，1.06)， P<0.05]。(3)尼氏染色结果显示，3组幼鼠海马CA1区尼氏体均排列整齐紧密，周围间质均未见水肿，均未见明显的炎性细胞浸润。 结论:70 Hz频率闪光刺激可能会促进幼鼠的学习记忆能力和自主探究能力。

在过去的一个世纪中，神经科学家主要依靠电生理记录技术监测活体动物的神经活动状态。膜片钳和神经微电极技术是最常用的电生理技术：膜片钳可适用于单个微观神经细胞之兴奋电活动的检测 [1]；而传统的神经微电极可以记录众多神经元电活动形成的局部场电位，主要缺点为空间分辨率低。随着神经像素技术的出现，神经微电极记录的分辨率水平被提高到单细胞水平，允许同时记录大脑中上百个神经元的活动状态 [2,3]，对理解神经网络的工作机制提供了有力的技术支撑。

目的:探讨非周期性成分对帕金森病(PD)患者丘脑底核(STN)局部场电位(LFP)分析结果的影响及其在运动症状评估中的生理学意义。方法:回顾性分析南方医科大学珠江医院神经外科中心功能神经外科2019年2月至2021年9月收治的27例行双侧STN脑深部电刺激治疗的PD患者，其中21例置入传统脉冲发生器，6例置入新型脉冲发生器。采集术中、术后(仅6例置入新型脉冲发生器患者)1～6个月的STN-LFP。采用统一PD评定量表第三部分(包括震颤症状、僵硬症状、运动迟缓症状评分及三种运动症状评分之和)评估术前及术后的肢体运动症状。采用神经元功率谱参数化的方法获得STN-LFP的原始频谱、拟合频谱、原始平坦频谱、拟合平坦频谱4种频谱的β功率值及提取非周期性成分(后2种频谱分别为前2种频谱去除非周期性成分所得)，分析非周期性成分与肢体运动症状评分的相关性；将PD患者分为运动不能型(12例)和震颤为主型(15例)，绘制受试者工作特征(ROC)曲线并计算曲线下面积(AUC)，分析4种频谱的β功率值鉴别PD运动亚型的效能；分析不同频谱在不同频带的功率值与肢体运动症状评分的相关性。结果:27例患者术中LFP的非周期性成分与术前肢体运动症状评分均无相关性(均 P>0.05)。6例置入新型脉冲发生器的患者术后随访时间[ M( IQR)]为2.00(2.75)个月，术后LFP的非周期性成分与术后肢体运动症状评分均无相关性(均 P>0.05)。ROC曲线结果显示，4种频谱的β功率值依上述次序鉴别PD运动亚型的AUC分别为0.69、0.67、0.84、0.89；拟合平坦频谱的分类效能优于拟合频谱( Z＝1.86， P＝0.033)和原始频谱( Z＝1.67， P＝0.041)，差异均有统计学意义。术中及术后LFP的不同频谱的功率值在不同频带与肢体运动症状评分均有一定的相关性(均 P<0.05)。 结论:尽管非周期性成分本身和肢体运动症状评分无相关性，但其影响PD患者STN-LFP的频谱分析结果和基于LFP鉴别运动亚型的分类效能。

目的:基于时变频谱相干研究工作记忆过程中海马（HPC）和前额叶皮层（PFC）局部场电位的同步特征模式，为研究工作记忆的信息处理机制提供支持。方法:采集6只SD大鼠在执行Y迷宫空间工作记忆任务过程中的腹侧海马（vHPC）和内侧前额叶皮层（mPFC）的局部场电位（LFPs）信号，应用短时傅里叶变换（STFT）计算vHPC和mPFC LFPs的时频分布，确定工作记忆的特征频段，进而基于时变频谱相干研究vHPC和mPFC LFPs特征频段的同步特征模式，最后应用支持向量机探索应用频谱相干值预测工作记忆的可行性。结果:大鼠正确执行工作记忆时，HPC和PFC的theta频段（4~12 Hz）能量均增加（均 P<0.01），且HPC-PFC theta频段的频谱相干值增加（ P<0.05）。以正确和错误执行工作记忆时的平均频谱相干峰值和峰值与起始点的差值作为特征，进行支持向量机的训练和预测，准确率达89%，精确率达90%，召回率为88%，F1分数为88%，与随机打乱标签数据重排结果相比差异均有统计学意义（均 P<0.05）。 结论:HPC-PFC theta频段的同步协同是正确执行工作记忆时信息处理的潜在机制之一。

近年来，脑深部电刺激已被广泛应用于各种神经系统疑难疾病的治疗。机器学习算法的飞速发展，极大地推动了脑深部电刺激的应用和发展。机器学习可在术前帮助筛选手术候选患者，疗效预测和手术规划。在术中可辅助靶点定位。更重要的是，在术后可实时分析宏观电极记录的局部场电位信号，为闭环刺激系统的开发提供基础。当然，机器学习的应用也有其局限性和挑战，如高维数据的降维，新模型的开发和验证等方面，尚需进一步的探索和完善。

帕金森病(PD)是一种常见的神经系统退行性疾病。近年来，随着以脑深部电刺激术(DBS)为代表的功能神经外科技术的发展，使用深部微电极记录的局部场电位(LFP)技术得到了广泛的应用。LFP技术对于深入PD的病理生理机制，改善PD的疗效具有重要意义，本文针对PD的LFP特征与应用进行探讨，旨在更加充分理解LFP特征在发掘PD电生理机制与指导临床实践。