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血浆脑动力学(PBD):人类意识下脑电波的一种机制

神经元与认知 2019-07-22 v1 医学物理

摘要

EEG信号是人类大脑中非线性孤波的纪录。这些波针对不同意识水平有若干类型(例如a、b、g、q、d)。它们被分为两组:第1组由复杂的风暴状波(a、b和g)组成;第2组由简单的准线性波(q和d)构成。为阐明EEG波形成与传播的机制,本文将血浆脑动力学(PBD)的Vlasov-Maxwell方程推广为一组双流体、自相似、非线性孤波方程。针对不同的EEG信号进行了数值模拟。主要结果包括:(1)EEG波包激发与传播依赖于电场和磁场、脑水合离子、电子与离子温度、质量及其初始流体速度;(2)第1组复杂波包含三种成分:高频离子声(IA)模、中频低杂(LH)模和低频离子回旋(IC)模;(3)第2组简单波落在IA带内,其特征为一个或三种包络的组合:正弦、锯齿和尖峰/双极。该研究通过提出大脑中非线性孤波EEG波的形成与传播与空间等离子体中的波具有相同机制,给出了量子脑动力学(QBD)的一种替代模型。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.02523,
  title  = {Plasma Brain Dynamics (PBD): A Mechanism for EEG Waves Under Human Consciousness},
  author = {John Z. G. Ma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.02523},
  year   = {2019}
}