[发明专利]小脑浦肯野细胞复杂尖峰识别方法、系统、设备及应用

权利要求书

1.一种小脑浦肯野细胞复杂尖峰识别方法，其特征在于，所述小脑浦肯野细胞复杂尖峰识别方法包括：利用攀援纤维突触刺激浦肯野细胞；根据浦肯野细胞响应波形的初始尖峰所处的幅值范围进行初步筛选；对响应波形第一、二尖峰响应差值和间隔时间的共有特征进行分析，设定二次筛选条件，从而得到复杂尖峰的识别方法。

2.如权利要求1所述的小脑浦肯野细胞复杂尖峰识别方法、系统、设备及应用，其特征在于，所述小脑浦肯野细胞复杂尖峰识别方法包括以下步骤：

步骤一，刺激浦肯野细胞获得复杂尖峰响应波形；

步骤二，基于获得的小脑浦肯野细胞复杂尖峰响应波形，构建复杂尖峰需满足的阈值范围条件；

步骤三，以复杂尖峰初始尖峰与第二小穗电位的差值与响应间隔时间作为筛选复杂尖峰的条件；

步骤四，根据所述条件筛选出的响应波形即作为小脑浦肯野细胞的复杂尖峰响应，所述条件即是复杂尖峰的识别方法。

3.如权利要求2所述的小脑浦肯野细胞复杂尖峰识别方法、系统、设备及应用，其特征在于，步骤一中，所述刺激浦肯野细胞获得复杂尖峰响应波形，包括：

(1)采用电流钳方式输入电流控制细胞初始电压稳定，公式如下：

其中，I表示输入的电流，amp表示电流强度，del表示触发时间、dur表示持续时间。电流I直接注入到细胞体soma内部。

(2)攀缘纤维突触刺激的电流可以由具备指数上升和下降性质的电导g所控制，在细胞初始电压稳定的条件下通过激发攀援纤维突触刺激，获得复杂尖峰响应，公式如下：

i＝g*(v-e)；

其中，v代表细胞膜电位，即细胞初始电压。e代表细胞的反转电位，这里取值为0。当实验时间t未到达突触刺激时刻onset时g＝0，当实验时间t到达onset后，公式如下：

其中，tau₀和tau₁分别代表突触最大电导的上升时间和衰减时间；amp由下式定义：

amp＝adjust*g_max；

其中，g_max是最大电导，本模型g_max是1.22nS，adjust由下式定义：

其中tpeak由下式得出：

4.如权利要求2所述的小脑浦肯野细胞复杂尖峰识别方法、系统、设备及应用，其特征在于，步骤二中，所述基于获得的小脑浦肯野细胞复杂尖峰响应波形，构建复杂尖峰需满足的阈值范围条件，公式如下：

v＝[v_min，v_max]；

其中，v表示复杂尖峰初始尖峰电位，v_min和v_max分别表示复杂尖峰需满足的最小电位和最大电位，v_min＝-25mv，v_max＝10mv。

5.如权利要求2所述的小脑浦肯野细胞复杂尖峰识别方法、系统、设备及应用，其特征在于，步骤三中，所述以复杂尖峰初始尖峰与第二小穗电位的差值与响应间隔时间作为筛选复杂尖峰的条件，包括：

(1)复杂尖峰初始小穗响应峰值需大于第二小穗峰值，设定Δv为小穗尖峰差值，公式如下：

Δv＝v₁-v₂＞11mv；

其中，v₁、v₂分别表示复杂尖峰初始小穗和第二小穗响应峰值，取差值作为Δv；若Δv小于11mv则可判定该波形不属于复杂尖峰，否则进行下一步，判断波形第二小穗响应电位是否大于-45mv，若大于则继续下一步处理；

(2)相邻的第一、二响应电位峰值时刻的间隔需小于时间Δt，Δt的计算公式如下：

Δt＝t₁-t₂；

其中，t₁、t₂分别表示复杂尖峰初始小穗和第二小穗达到峰值的时间，Δt取值为1.5ms。