| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-10页 |
| 第一章 绪论 | 第16-39页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第16-17页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第17-36页 |
| 1.2.1 脑机接口 | 第17-20页 |
| 1.2.2 动物机器人 | 第20-29页 |
| 1.2.3 光遗传学调控技术 | 第29-36页 |
| 1.3 本课题的研究目的与研究内容 | 第36-38页 |
| 1.4 动物实验伦理陈述 | 第38-39页 |
| 第二章 大鼠光遗传学神经调控平台的建立 | 第39-59页 |
| 2.1 本章引言 | 第39-40页 |
| 2.2 光感基因大鼠造模 | 第40-45页 |
| 2.2.1 光感基因及载体的选择 | 第40-42页 |
| 2.2.2 大鼠的选择 | 第42页 |
| 2.2.3 病毒载体转染导入策略和具体过程 | 第42-45页 |
| 2.2.4 造模脑区位点的选择 | 第45页 |
| 2.3 光刺激平台搭建 | 第45-53页 |
| 2.3.1 激光装置的选择与搭建 | 第45-47页 |
| 2.3.2 光纤-微电极植入子阵列 | 第47-52页 |
| 2.3.3 线阵微电极植入子阵列 | 第52页 |
| 2.3.4 植入子阵列的埋植 | 第52-53页 |
| 2.4 光感基因大鼠的光刺激效果验证 | 第53-57页 |
| 2.4.1 在体电生理验证 | 第53-54页 |
| 2.4.2 行为学验证平台 | 第54页 |
| 2.4.3 大鼠灌流固定与脑样准备 | 第54-55页 |
| 2.4.4 冰冻脑切片组织学过程(IHC-FoFr) | 第55-57页 |
| 2.4.5 免疫组化染色验证过程 | 第57页 |
| 2.5 本章小结与讨论 | 第57-59页 |
| 第三章 基于奖赏学习机制的光遗传学大鼠“前进”运动调控 | 第59-85页 |
| 3.1 本章引言 | 第59-61页 |
| 3.2 材料与装置 | 第61-63页 |
| 3.2.1 研究对象与实验材料 | 第61-62页 |
| 3.2.2 溶液配制过程 | 第62-63页 |
| 3.2.3 光刺激实验装置及激光通路的设置 | 第63页 |
| 3.3 过程与结果 | 第63-80页 |
| 3.3.1 造模位点敲定 | 第63页 |
| 3.3.2 光感基因及载体的选择 | 第63-64页 |
| 3.3.3 基于VTA脑区的造模手术过程 | 第64页 |
| 3.3.4 基于VTA脑区的在体同步光刺激与电生理记录 | 第64-66页 |
| 3.3.5 圆形旷场行为学测试 | 第66-70页 |
| 3.3.6 压杆-光刺激行为学测试 | 第70-72页 |
| 3.3.7 奖赏学习训练后的旷场行为学测试 | 第72-75页 |
| 3.3.8 光感基因表达状况的脑片组织学验证过程 | 第75-78页 |
| 3.3.9 基于VTA脑区的免疫组化染色验证 | 第78-80页 |
| 3.4 本章小结与讨论 | 第80-85页 |
| 第四章 基于防御机制的光遗传学大鼠“停止”行为调控 | 第85-101页 |
| 4.1 本章引言 | 第85-87页 |
| 4.2 材料与装置 | 第87页 |
| 4.2.1 研究对象与实验材料 | 第87页 |
| 4.2.2 溶液配制过程 | 第87页 |
| 4.2.3 光刺激实验装置及激光通路的设置 | 第87页 |
| 4.3 过程与结果 | 第87-98页 |
| 4.3.1 造模位点敲定 | 第87-88页 |
| 4.3.2 光感基因及载体的选择 | 第88页 |
| 4.3.3 大鼠dPAG脑区病毒试剂微量注射过程 | 第88页 |
| 4.3.4 基于dPAG脑区大鼠的在体同步光刺激与电生理记录 | 第88-90页 |
| 4.3.5 直线跑道形行为学测试 | 第90-96页 |
| 4.3.6 基于dPAG脑区光感基因大鼠的脑片组织学验证 | 第96-98页 |
| 4.4 本章小结与讨论 | 第98-101页 |
| 第五章 光遗传学调控丘脑VPM对大鼠躯体“转向”机制的探索 | 第101-120页 |
| 5.1 本章引言 | 第101-104页 |
| 5.2 材料与装置 | 第104页 |
| 5.2.1 研究对象与实验材料 | 第104页 |
| 5.2.2 溶液配制过程 | 第104页 |
| 5.2.3 光刺激实验装置及激光通路的设置 | 第104页 |
| 5.3 过程与结果 | 第104-116页 |
| 5.3.1 造模位点敲定 | 第104-105页 |
| 5.3.2 光感基因及载体的选择 | 第105页 |
| 5.3.3 基于VPM脑区的造模手术过程 | 第105-106页 |
| 5.3.4 大鼠丘脑VPM区域的在体光刺激调控与同步神经电生理记录 | 第106-107页 |
| 5.3.5 光感基因大鼠T臂迷宫行为学调控研究 | 第107-110页 |
| 5.3.6 光感基因表达状态的脑片组织学验证研究 | 第110-114页 |
| 5.3.7 大鼠丘脑VPM结合S1BF脑区的在体电生理记录及发放率统计 | 第114-116页 |
| 5.4 本章小结与讨论 | 第116-120页 |
| 第六章 用于光遗传学大鼠运动调控的背包式光刺激装置 | 第120-142页 |
| 6.1 本章引言 | 第120页 |
| 6.2 系统开发背景及需求 | 第120-122页 |
| 6.2.1 系统开发的背景和意义 | 第120-121页 |
| 6.2.2 系统的功能与性能指标需求 | 第121-122页 |
| 6.3 系统整体设计方案 | 第122-123页 |
| 6.4 各模块方案的设计及实现 | 第123-134页 |
| 6.4.1 背包控制电路的硬件方案设计及实现 | 第123-130页 |
| 6.4.2 无线通信模块的方案设计 | 第130页 |
| 6.4.3 背包控制电路的微控制器软件设计与上位机软件设计 | 第130-131页 |
| 6.4.4 激光二极管(LD)与光纤耦合装置的方案设计 | 第131-134页 |
| 6.5 调试与结果 | 第134-140页 |
| 6.6 本章小结与讨论 | 第140-142页 |
| 第七章 总结与展望 | 第142-146页 |
| 7.1 研究工作总结 | 第142-144页 |
| 7.2 本研究的创新点 | 第144-145页 |
| 7.3 未来展望 | 第145-146页 |
| 参考文献 | 第146-154页 |
| 本人博士在读期间发表论文成果 | 第154页 |
