丘腦底核神經活動與帕金森病癥狀密切相關,其局部場電位提供了豐富的神經波動成分信息。在震顫狀態下,局部場電位信號中可見震顫頻率及其倍頻譜峰,這種多倍頻現象中各成分間的相互關系很可能與震顫發生的神經機制有關。為確定各神經活動成分間的相互耦合關系,對9名帕金森病患者局部場電位進行跨頻率相關分析,結果表明在震顫頻率與其倍頻成分之間存在明顯相關,互相關系數在0.18~0.50范圍內。Granger因果分析表明震顫基頻對2倍頻成分、震顫基頻和2倍頻成分對3倍頻的發生有貢獻作用。在雙譜分析中發現震顫基頻和2倍頻、3倍頻成分間存在二次相位耦合作用,說明高頻段倍頻成分的產生與低頻段倍頻成分間的非線性耦合有關。本研究證實了震顫相關的基底神經節活動的多個波動成分并不獨立,互相間存在線性和非線性交互作用關系,進一步揭示了震顫發生的復雜神經機制。
大腦皮層網絡有向功能連通性是理解大腦組織行為活動方式的關鍵。本文探索步槍射擊任務中射手大腦網絡在腦電信號不同節律下的有向功能連通性，為加速步槍射擊訓練方法的研究提供神經科學方面的依據。采用擴展概率性因果方法分析步槍射擊專家和新手在射擊準備（pre-shot）階段大腦皮層的有效定向功能連接。結果表明，額區、額-中、中央區、頂區和枕區在射擊過程中都被激活，并且大腦右半球功能連接數量明顯多于左半球。在 pre-shot 階段，與專家相比較，新手大腦皮層網絡參與活動的腦區明顯增多、網絡節點間的連接強度更大、全局效率值較低。這些結果間接地證明了新手需要更努力地協調更多的資源來完成任務，這與專家功能性腦組織的“神經效率”假說一致。
運動神經系統通過神經振蕩活動傳遞運動控制信息，從而引起相應肌肉的同步性振蕩活動并反映運動響應信息，然后反饋至大腦皮層，使其能夠感知肢體的狀態。這種同步振蕩活動可反映皮層肌肉功能耦合的連接信息。其中，耦合的強弱由多種因素決定，包括肌肉收縮的力量、注意力、運動意圖等，因此分析不同因素影響下的腦肌電信號同步耦合的強弱對運動功能評價及控制方法等研究有重要意義。針對腦肌電信號同步耦合的分析方法，本文主要介紹與比較了線性方法中的相干性分析和格蘭杰因果分析，以及非線性方法中的互信息以及傳遞熵，總結了各方法在腦肌電信號同步耦合的應用研究，以便于相關領域的科研工作者更系統地了解目前腦肌電信號同步耦合分析方法的研究進展。