16、癫痫发作中的脑电棘波检测与连通性分析

癫痫发作中的脑电棘波检测与连通性分析

1. 动物模型与电生理记录

在癫痫研究中，为了模拟癫痫发作，研究人员采用雄性Wistar大鼠作为动物模型。通过控制静脉注射戊四氮（PTZ）来急性诱发癫痫发作。PTZ是一种具有GABA能拮抗作用的化学惊厥剂，广泛用于筛选新的抗癫痫药物和开发新的治疗方法。
在这个模型中，动物通常会表现出一系列刻板行为，先是前肢阵挛，随后发展为全身性强直 - 阵挛发作。这一过程与神经底物逐渐参与异常癫痫样活动有关。
为了记录大脑皮层的电活动，研究人员将微外科螺钉长期植入动物颅骨，作为皮层记录的电极。使用A - M Systems（美国华盛顿）的3500型前置放大器，对记录的信号进行如下处理：
- 以2000 V/V的增益进行放大。
- 进行模拟带通滤波，频率范围为0.3至300 Hz。
- 以1000 Hz的采样率进行数字化。
- 进行数字带通滤波，频率范围为10至100 Hz，以突出棘波。

2. 癫痫棘波检测算法结果

2.1 算法配置与检测结果展示

算法配置如下：移动阈值设为60%，时间阈值为0.1 s，最小阈值为0.225 mV。通过该算法，研究人员检测到了癫痫发作期间的棘波活动，并展示了检测到的棘波叠加结果以及这些特征的平均值和相应的标准差。以下是不同动物在特定阶段的检测结果示例：
| 动物编号 | 假阳性率（FP %） | 假阴性率（FN %） | 效率（%） |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 1 | 1.667 | 24.359 | 74.683 |
| 2 | 0.000 | 0.000 |