[發明專利]神經元信號的處理方法、處理裝置以及可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202110692081.6
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113627599A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 岳斌;李驍健
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G06N3/06
• 分類號: G06N3/06;G06N3/063
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 黎堅怡

本申請涉及神經元信號處理技術領域，公開了神經元信號的處理方法、處理裝置以及可讀存儲介質。該方法包括：獲取神經元信號，神經元信號包括膜電位數據；對膜電位數據進行求導處理，以得到導數數據；根據導數數據確定神經元信號的脈沖位置、單脈沖發放時間范圍、連續脈沖發放時間范圍中的至少一種。通過上述方式，能夠提升從神經元信號中提取脈沖位置、單脈沖發放時間范圍以及連續脈沖發放時間范圍的提取速度以及準確性。

技術領域

本申請涉及神經元信號處理技術領域，特別是涉及神經元信號的處理方法、處理裝置以及可讀存儲介質。

背景技術

電生理學是研究通過某細胞膜的電流或電壓變化的研究領域。電生理學技術廣泛應用于各種神經系統科學和生理學應用中，從了解某細胞膜中的單個離子通道行為到某細胞中膜電位數據的全細胞變化，再到體外腦片或體內大腦區域內場電位的較大范圍變化。離子通道由于其在很多神經和心血管疾病中發揮的關鍵作用及生理機能，而成為研究人員的主要靶標，而膜片鉗(使用最廣泛的電生理學技術之一)是研究離子通道活動的最佳工具。

相關技術中對膜片鉗采集的神經元信號的處理存在缺陷，會導致提取的數據不夠準確。

發明內容

本申請主要解決的技術問題是提供神經元信號的處理方法、處理裝置以及可讀存儲介質，能夠提升從神經元信號中提取脈沖位置、單脈沖發放時間范圍以及連續脈沖發放時間范圍的提取速度以及準確性。

為了解決上述問題，本申請采用的一種技術方案是提供一種神經元信號的處理方法，該方法包括：獲取神經元信號，神經元信號包括膜電位數據；對膜電位數據進行求導處理，以得到導數數據；根據導數數據確定神經元信號的脈沖位置、單脈沖發放時間范圍、連續脈沖發放時間范圍中的至少一種。

其中，對膜電位數據進行求導處理，以得到導數數據，包括：獲取神經元信號中相鄰的第一膜電位數據與第二膜電位數據；第二膜電位數據在第一膜電位數據之后；利用第一膜電位數據與第二膜電位數據的差值作為參考膜電位數據；基于多個參考膜電位數據得到導數數據。

其中，基于多個參考膜電位數據得到導數數據，包括：對多個參考膜電位數據進行二值化操作；將滿足第一預設條件的參考膜電位數據的值轉換為第一預設值；將滿足第二預設條件的參考膜電位數據的值作為第二預設值；基于多個第一預設值和多個第二預設值得到導數數據。

其中，根據導數數據確定神經元信號的連續脈沖發放時間范圍，包括：獲取導數數據中的目標參考膜電位數據以及在目標參考膜電位數據左鄰域的第一數量個參考膜電位數據和右鄰域的第二數量個參考膜電位數據，以得到多個第一膜電位數據片段；按照從左到右的順序確定每個第一膜電位數據片段中所有參考膜電位數據的平均值，作為每個第一膜電位數據片段中目標參考膜電位數據的第一數值；其中，在左鄰域的第一數量個范圍內的目標參考膜電位數據的第一數值將會參與當前第一膜電位數據片段的計算；按照從右到左的順序確定每個第一膜電位數據片段中所有參考膜電位數據的平均值，作為每個第一膜電位數據片段中目標參考膜電位數據的第二數值；其中，在右鄰域的第二數量個范圍內的目標參考膜電位數據的第二數值將會參與當前第一膜電位數據片段的計算；根據多個第一數值和多個第二數值確定連續脈沖發放時間范圍。

其中，根據多個第一數值和多個第二數值確定連續脈沖發放時間范圍，包括：將連續滿足預設條件的第一數值或第二數值對應的時間范圍確定為連續脈沖發放時間范圍。

其中，根據導數數據確定神經元信號的脈沖位置，包括：獲取導數數據中相鄰的第一參考膜電位數據與第二參考膜電位數據；第二參考膜電位數據在第一參考膜電位數據之后；若第一參考膜電位數據大于第二參考膜電位數據且大于0，第二參考膜電位數據小于0，則將第一參考膜電位數據對應的時刻作為脈沖位置。

其中，根據導數數據確定神經元信號的單脈沖發放時間范圍之前，包括：將對應脈沖位置的參考膜電位數據的值轉換為第一預設值；將不對應脈沖位置的參考膜電位數據的值轉換為第二預設值；基于多個第一預設值和多個第二預設值得到導數數據。