基于非线性Wigner-Ville分析的多通道局部场电位θ和γ同步振荡对大鼠工作记忆事件的编码

基于非线性Wigner-Ville distribution(WVD)方法,对大鼠在工作记忆过程中前额叶皮层多通道局部场电位(local field potentials,LFPs)进行相位同步分析,研究LFPs与工作记忆有关的θ及γ频段的同步振荡模式及其对工作记忆事件的编码。实验数据为大鼠在工作记忆过程中前额叶皮层的16通道LFPs,应用带通滤波提取每个通道LFPs的θ与γ频段,应用Hilbert变换分别提取其相位,选取平均放电频率最高的通道作为参考通道。取计算窗口为50 ms,移动窗口步长为12.5 ms,从初始窗口开始,计算每个窗口中各通道LFP的θ与γ频段的相位序列对参考通道相位序列的非线性WVD项,然后计算每个窗口中各通道LFP的θ与γ频段的相位序列的线性WVD项,分别获得这两个频段同步振荡的时空分布模式。结果显示,在工作记忆事件发生过程中,LFPs的θ和γ频段相位的非线性WVD项出现同步振荡,LFPs的θ频段相位的线性WVD项出现同步振荡而γ频段相位的线性WVD项未出现同步振荡。表明多通道LFPs的θ和γ频段相位的非线性WVD项能有效地编码工作记忆事件,LFPs相位的线性WVD项只能在θ频段编码工作记忆事件,在γ频段不能编码工作记忆事件。