癫痫的动力学建模分析与转迁调控

脑科学研究是全世界科学研究的热点，其中癫痫是我国乃至全球人口健康领域正在面临的重大挑战。由于发作种类繁多、诱因复杂、生理机制至今尚不明确，即便现在拥有有发展前景的神经调控治疗也无法治愈因此人们对癫痫的认识还需要医学、神经科学、生物学、数学、力学等学科的交叉研究和共同参与。作者与国内外有名医学院、不错癫痫神经外科医生合作，基于真实的临床医学数据或者电生理实验现象以及医学相关报道，借鉴、修正、构建符合生理特性的癫痫功能网络模型，采用动力学与控制分析手段，从分子细胞水平或者系统回路水平解释癫痫的发病原理从而指导临床干预，辅助实现从“对病治疗”提升为“对症治疗”。希望本书能为生物医学工程、动力学与控制等相关专业的研究生和科研人员提供有价值的参考。

《博士后文库》序言
序
前言
第1章 绪论
1.1 脑科学研究及脑疾病
1.2 癫痫种类及病理机制
1.2.1 全面性癫痫
1.2.2 局灶性癫痫
1.3 癫痫的诊疗技术
1.3.1 深部脑电刺激
1.3.2 经颅磁刺激
1.3.3 光遗传刺激
1.3.4 其他调控策略
第2章 基础知识
2.1 神经系统的生物学基础
2.1.1 神经元的结构及分类
2.1.2 神经元动作电位的产生机制
2.1.3 突触及神经递质
2.1.4 突触可塑性
2.2 神经元电生理模型
2.2.1 Hodgkin-Huxley模型
2.2.2 Morris-Lecar模型
2.2.3 Pinsky-Rinzel模型
2.2.4 Chay模型
2.2.5 Izhikevich模型
2.2.6 Hindmarsh-Rose模型
2.3 基底神经节-皮质-丘脑环路
2.4 脑电波
2.5 癫痫网络模型
2.6 神经系统的非线性动力学基础
2.6.1 分岔转迁
2.6.2 同步行为
第3章 皮质-丘脑环路的痛痫平均场建模与转迁
3.1 引言
3.2 Freeman模型方法
3.3 主要结果讨论
3.3.1 四种脑电模式
3.3.2 不同的诱导方式
3.3.3 癫痫发作的时空演化
3.3.4 固定时滞抑制癫痫发作
3.3.5 不确定时滞抑制癫痫发作
3.3.6 简化的癫痫模型
3.4 本章小结
第4章 局灶性癫痫的快慢动力学建模与转迁分析
4.1 引言
4.2 Epileptor模型方法
4.3 主要结果讨论
4.3.1 慢介电常数耦合
4.3.2 快速电耦合
4.3.3 快速化学耦合
4.3.4 二维简化模型
4.4 本章小结
第5章 难治性癫痫广义周期放电的建模与分岔转迁
5.1 引言
5.2 Liley模型方法
5.3 主要结果讨论
5.3.1 突触传递
5.3.2 时间延迟
5.3.3 外部电刺激
5.3.4 耦合连接
5.4 本章小结
第6章 失神癫痫发作的动力学建模分析与调控
6.1 引言
6.2 Taylor模型方法
6.2.1 数学模型
6.2.2 刺激模式
6.2.3 数值计算
6.3 主要结果讨论
6.3.1 动态输入调控
6.3.2 自抑制作用调控
6.3.3 混合调控
6.3.4 振荡调控
6.3.5 振荡簇调控
6.3.6 传统DBS调控
6.4 本章小结
第7章 神经场耦合网络的癫痫建模与传播分析
7.1 引言
7.2 耦合Taylor模型方法
7.3 主要结果讨论
7.3.1 双室耦合模型
7.3.2 三室耦合模型
7.3.3 多室耦合传播稳定性
7.4 本章小结
第8章 考虑星形胶质细胞的癫痫样波形的建模调控
8.1 引言
8.2 星形胶质细胞模型方法
8.3 主要结果讨论
8.3.1 星形胶质细胞功能紊乱
8.3.2 单脉冲刺激
8.3.3 深部脑刺激
8.3.4 间歇重置刺激
8.4 本章小结
第9章 基于婴儿癫痫临床脑电数据的建模及预测
9.1 引言
9.2 Alamir模型方法
9.3 主要结果讨论
9.3.1 420～460s
9.3.2 760～800s
9.3.3 全连通结构
9.3.4 非连通结构
9.3.5 可塑性阈值
9.3.6 兴奋性信号
9.4 本章小结
参考文献
编后记