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实践12 动作电位产生的计算机模拟
实践 12 动作电位产生的计算机模拟 实践目的 本实践的目的是通过计算机研究动作电位如何依赖于电压门控钠通道和钾通道的特性。 要准确（定量）描述这一现象需要生物物理学语言，借助生物物理学语言，我们不仅可以准确描述生物电，特别是兴奋性，还可以准确预测与疾病相关的变化将如何影响轴突电位的产生。 本实践让学生了解神经生理学家如何描述神经细胞的基本神经生理特性以及日常实践中动作电位的产生。 实验设置 计算机软件“MetaNeuron”用于模拟可兴奋细胞的电生理特性，由明尼苏达大学的 Eric Newman 开发。 第一部分 目的：本部分实践的目的是让您熟悉 MetaNeuron 软件和描述动作电位过程的基本参数。模拟过程：1. 打开 MetaNeuron 软件。从 Lesson 下拉菜单中选择 Lesson 4: Axon action potential 。根据定义的参数（下图中标记），程序计算膜电位随时间的值。请注意窗口底部的红色图表，显示何时施加去极化刺激。去极化刺激的持续时间由 Width (ms) 参数决定（上图中的蓝色框；默认值为 0.1ms）。达到阈值电位后，就会产生动作电位。软件只接受以点作为小数分隔符的值。
医疗技术 脑电图微显示器可显示大脑表面的神经元活动
脑外科手术期间的功能映射用于定义控制关键功能且无法移除的大脑区域。目前，这些程序依赖于神经外科医生和电生理学家之间的口头互动，这可能非常耗时。此外，用于测量大脑活动和识别病理性与功能性大脑区域边界的电极网格分辨率低，与大脑表面的贴合度有限。在这里，我们介绍了颅内脑电图 (iEEG) 微显示器的开发，该显示器由 2048 个 GaN 发光二极管的独立阵列组成，这些阵列层压在微皮层电图电极网格的背面。通过在大鼠和猪身上进行的一系列概念验证实验，我们证明了这些 iEEG 微显示器使我们能够执行实时 iEEG 记录，并通过手术区域大脑表面上的空间对应光图案显示皮质活动。此外，iEEG 微显示器使我们能够识别和显示大鼠和猪模型的皮质标志和病理活动。使用双色 iEEG 微显示器，我们用一种颜色展示了功能性皮质边界的配准，并用另一种颜色显示了与癫痫样活动相关的电位演变。iEEG 微显示器有望在临床环境中促进病理性脑活动的监测。
心脏植入电子设备的人围手术期管理指南
总结本文档为正在接受手术干预的心脏植入电子设备的人的管理提供了实用的指导。越来越多的人拥有心脏设备植入物，包括起搏器，可植入的闪光器和心脏重新同步设备。在手术过程中，电磁干扰可能导致不适当的装置功能，包括扣留起搏功能或冲击疗法。该指南总结了术前评估协议的关键方面，以确保所有人都清楚地识别了其设备，并在术前进行了适当的设备随访。概述了一般措施，可以最大程度地减少手术环境中潜在有问题的电磁干扰的风险。它还根据设备的类型包括详细的指导，个人是否取决于设备的起搏功能以及正在进行的过程的性质。被确定为有害程序相关的不适当设备功能的明显风险可能需要对设备编程进行暂时更改。这可以由训练有素的心脏生理学家使用设备程序员进行，或者在某些情况下可以通过临床磁铁应用来实现。包括安全使用磁铁和紧急情况的指导。涵盖了常见的诊断程序和牙科干预措施。该指南旨在提供特定的和务实的建议，可用于为具有心脏植入设备的人提供安全且精简的护理。
海军预防医学手册第 3 章...
第一部分 引言 3-1. 目的 a. 本章提供预防和治疗冷热应激伤害的指导。本章中包含的信息描述了评估冷热环境条件对岸上、海上和地面部队的影响所必需的物理和生理测量。本文件的目标读者是预防医学和护理可能受到冷热影响的人员的提供者。 b. 海军和海军陆战队健康保护司令部 (NAVMCFORHLTH- PRTCMD) 技术手册 NEHC-TM-OEM 6260.6A《热和冷应激伤害的预防和治疗》包含有关该主题的更详细信息。 3-2. 热应力和应变 a. 热应力是影响身体吸热或散热的多种因素的组合（环境、生理和衣物）。图 3-1 显示了身体如何向周围环境吸热或散热。环境生理学家使用术语“压力”来表示作用于生物系统的力或负荷，使用术语“应变”来表示由此导致的生物系统扭曲。热应力因素包括热、冷、湿度、辐射、空气流动和表面温度。热应变表现为特定的心血管、体温调节、呼吸、肾脏和内分泌反应。3-3. 角色和职责 a. 海上部队：遵循 OPNAVINST 5100.19F 中规定的指导。b. 岸上部队：遵守 OPNAVINST 5100.23H 和职业安全与健康管理局规定（如适用）。根据 MARADMIN 111/15，军官、参谋士官、士官和其他主管应确保海军陆战队、水手和文职人员熟悉热和冷应力伤害预防。
神经科学家对意识的看法和禁忌
可以公平地说，大多数神经科学家对于意识如何产生这个问题采取的方法是忽略它。尽管有积极的研究项目在研究意识的关联因素，并探索可能相关的神经集合的信息属性，但这些方法中隐含的意识机制是意识不知何故就产生了。这种对意识“神奇出现”的依赖并没有解决“客观上不合理”的命题，即没有属性或特性可以说与意识相关的元素以某种方式聚集在一起产生意识。神经科学已经提供了证据表明神经元是意识的基础；在精细和粗略的尺度上，我们的意识体验的各个方面都依赖于特定的神经活动模式——在某种程度上，神经元的连接性计算了我们体验的特征。那么，我们如何从知道某些特定的细胞结构会产生意识，到理解为什么会这样呢？电生理学家测量的电压和电流背后是一个极其复杂的电磁场系统——这是大脑中神经元和神经胶质细胞的基本物理学。大脑完全由从原子层面向上的电磁 (EM) 现象构成。EM 场实际上体现了由产生第一人称视角的连接细胞集合执行的计算、信号或信息处理/活动。在细胞尺度上对 EM 场的研究提供了从基本术语（物理学）识别机制的外在迹象的可能性，而不仅仅是描述我们对它的心理抽象的相关性。
掌握修辞分析论文的策略
确定性产生力量。确定性使人有依靠。不确定性产生弱点。不确定性使人犹豫不决，甚至害怕，即使方向正确，犹豫不决也可能无法克服重大障碍。成为一名科学家不仅需要智慧和好奇心，还需要热情、耐心、创造力、自给自足和勇气。这不是冒险进入未知领域的勇气。这是接受——事实上，拥抱——不确定性的勇气。正如十九世纪伟大的法国生理学家克劳德·伯纳德所说，“科学教会我们怀疑。”科学家必须接受这样一个事实，即他或她的所有工作，甚至信仰，都可能因一个实验室发现而分崩离析。正如爱因斯坦拒绝接受自己的理论，直到他的预测得到检验一样，人们必须寻找这样的发现。归根结底，科学家除了探究过程之外什么都没有。即使在不确定的情况下也要有力而积极地前进，这需要比身体勇气更深的信心和力量。所有真正的科学家都存在于边疆。25 即使他们中最没有野心的人，也会处理未知的事情，哪怕只是比已知多一步。他们中最好的人深入荒野地区，在那里他们几乎一无所知，在那里，清理荒野、给荒野带来秩序所需的工具和技术都不存在。在那里，他们以有纪律的方式进行探索。在那里，只要迈出一步，他们就能透过镜子进入一个似乎完全不同的世界，如果他们至少部分正确的话，他们的探索就像一块水晶，从混乱中沉淀出秩序，创造出形式，
当前问题及发展前景...
未来20年，除了评估飞行员的身体健康状况外，人们更关注他们的心理生理状态。 1921年6月，在第四次全俄空军代表大会上，S.E.明茨做了关于飞行医学检查状况的报告，并确定了两个工作领域：飞行人员的临床药房观察和飞行人员的心理检查。所罗门·叶菲莫维奇在分析了 364 起事故后得出结论，90% 的事故取决于飞行员的个人素质。他倡导引进心理生理学研究来选拔飞行员，他于 1913 年创建的航空医学实验室成为红军空军中央心理生理实验室的核心，该实验室成立于 1924 年，由 N.M.多布罗特沃尔斯基。其中包括两名生理学家、一名耳鼻喉科医生、一名眼科医生和一名治疗师。让我先指出一个有趣的事实：在国际民航组织的附录1中，对航空人员健康状况的基本要求正是针对这些医生（耳鼻喉科医生、眼科医生和治疗师）能力范围内的问题提出的。从1930年民用航空队医疗卫生服务部成立到卫国战争开始的十年间，苏联成立了一个法人实体，负责民用航空队的医疗和飞行检查。空军，更重要的是，其运作的法律基础得到了发展。伟大的卫国战争。这四年来，组织积累了宝贵的经验
卸下可插入的心脏监护仪
为什么我需要删除我的ICM？您的ICM大约是笔盖盖的大小，通常在您的皮肤下，通常位于左侧胸部区域。植入了任何异常心律，该位置将取决于使用了哪种类型的ICM。删除它有多种原因。•您的症状现在可能已被确定为非心脏。•电池可能已经用完了。•您患有心脏症状，并正在考虑进一步治疗。•您决定要将其删除。删除您的ICM并不是必不可少的。您需要在诊所的医生和生理学家的帮助下对此做出决定，他们将经历风险和福利，或者您可以在入学预约时与护士讨论。如果我没有将其删除会发生什么？如果您决定不删除ICM，它将保持在您的皮肤下，并且没有相关的风险。当不再需要ICM，电池耗尽或埋葬或火化之前，制造商建议拆除。这是您的选择，尽管将其去除比插入更具侵入性，因此将由心脏导管实验室（CATH LAB）中的心脏顾问或注册商进行拆除。准备在程序当天的过程中，您将被我们的心脏日病房（Jim Shahi单位'（JSU）（位于战斗区1级的JSU）接纳。这是一个急诊单位，因此可能会有无法预料的延迟。请在您等待时带上一些东西来占领您。
概率脉冲神经元网络——计算机时代的神经数学
本书介绍并研究了一类生物神经网络的随机模型。生物神经网络是一个具有大量相互作用的组成部分（神经元）的系统。每个神经元的活动都用一个点过程表示，即神经元发出动作电位（也称为脉冲）的连续时间。一般认为，脉冲活动是系统编码和传输信息的方式。我们对大脑皮层工作原理的大部分理解都源于对点过程的实际观察数据。神经生理学家通过平均或聚合来分析这些数据，构建了所谓的刺激周围时间直方图（46）。据我们所知，（50）是第一个估计脉冲时间序列强度的人，即使他没有使用数学框架，顺便说一句，数学框架当时还不存在。 (46) 即使不使用术语，也清楚地将数据以数学形式表示为点过程的实现。点过程形式主义的明确使用将在 (25) 一书中出现。我们认为，脉冲序列系统的现代统计研究始于 70 年代的 Brillinger（例如，参见 (11) 和 (13)）。点过程是时间点的随机序列。确实有生物学证据表明，神经元的脉冲活动本质上是随机的。按照 Brillinger 的说法，在我们的模型中，给定神经元的脉冲概率是其膜电位的函数。膜电位可以粗略地定义为一组相邻神经元（称为突触前神经元）的整体活动之和。当神经元脉冲时，其膜电位被重置为平衡电位。同时，如果受到影响，则神经元集会经历膜电位
虚拟脑电图电极
背景：在临床实践中，EEG 是通过视觉评估的。出于实际原因，记录通常需要使用较少数量的电极，而伪影会使评估变得困难。为了规避这些障碍，可以使用不同的插值技术。这些技术通常在电极密度较高时表现更好，而在远离电极的区域插值的值可能不可靠。使用学习皮质电场的统计分布并预测值的方法可能会产生更好的结果。新方法：基于卷积层的生成网络经过训练，可以从 4 或 14 个通道上采样，或动态恢复单个缺失通道以重新创建 21 通道 EEG。来自坦普尔大学医院 EEG 数据库的 1,385 名受试者的 5,144 小时数据用于训练和评估网络。与现有方法的比较：将结果与球面样条插值进行比较。使用了几种统计测量方法以及由委员会认证的临床神经生理学家进行的视觉评估。总体而言，生成网络的表现明显更好。经验丰富的 EEG 解释人员将真实数据和网络生成的数据评定为人工的示例数量没有差异，而插值生成的数据的数量则明显更高。此外，随着纳入的受试者数量的增加，网络性能得到改善，在 5 – 100 名受试者的范围内效果最佳。结论：使用神经网络恢复或上采样 EEG 信号是球面样条插值的可行替代方案。