摘要：目的研究分析基底核参数变化对帕金森病（PD）状态的影响。方法采用Izhikevich神经元数学模型构建基底核神经元网络,对基底核的结构进行分析;研究基底核参数对苍白球外侧部（GPe）、苍白球内侧部（GPi）、丘脑底核（STN）和丘脑（TC）生物动力学特性的影响。首先根据Izhikevich神经元模型的固有参数,分别实现各神经元核团在正常状态下的生物动力学特性;然后逐渐改变模型参数,直至其出现PD状态的生物动力学特性;最后根据从正常状态到PD状态时各模型参数的变化情况,分析它们对PD状态的影响。结果在一定范围内适当改变基底核中的相关参数,基底核能够实现生物动力学特性并出现不同的放电状态。在正常状态下,GPe、GPi、STN和TC神经元核团均呈现规则放电模式;当在一定范围内减小常量参数a、b和c时,各神经元核团的放电周期也逐渐增大,放电频率减小,放电模式由规则放电转变为簇放电;当在一定范围内减小常量参数d时,各神经元核团的放电周期也逐渐减小,放电频率加快,放电模式由规则放电转变为快速放电。结论对PD患者进行深度脑刺激术治疗时,可以结合基底核参数变化对PD状态的影响,实现更精确、更快速的治疗效果。

关键词：基底核 帕金森病 izhikevich模型 神经元网络 

单位：天津职业技术师范大学天津市信息传感与智能控制重点实验室; 天津300222