人腦局部場電位記錄為探索腦深部核團功能提供了獨特的方法。本文為研究丘腦底核局部場電位的同步化和動態穩定特性以及藥物治療對其的影響，對帕金森病患者的丘腦底核局部場電位信號進行功率譜分析、時頻分析和幅度變異系數分析。結果表明，低Beta頻段在不服藥狀態下存在明顯的過度同步化，藥物治療可顯著抑制該成分。此外，服藥后Theta成分同步化特征顯著升高且動態波動性增強，同時Gamma頻段動態波動性亦顯著增加。丘腦底核局部場電位在藥物作用下多頻段同步化與穩定性發生變化，有可能與帕金森病藥物作用下異動等癥狀的發生有關。這些特征的發現將有助于為帕金森病的機制研究與藥物治療建立基于多特征融合的敏感和特異的神經標記物，為實現閉環深部腦刺激提供判別指標。
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。
深部腦刺激（DBS）電極植入的準確性直接決定著帕金森病患者深部腦刺激最終治療效果。由于丘腦底核體積較小、邊界不明顯，術中核磁共振影像（MRI）分辨率低、電極偽跡大，而丘腦底核區域三維空間結構可視化將為醫生提供直觀和精準的定位信息。本文在標準腦圖譜空間下對雙側丘腦底核刺激治療的患者術前高分辨率和術中低分辨率核磁共振掃描影像進行配準融合，用閾值法自動確定橫斷面影像上的電極位置，并利用冠狀面影像校驗觸點位置，重建完整深部腦刺激電極路徑。利用標準圖譜灰度信息分割丘腦底核及其附近重要核團，實現深部腦刺激電極植入路徑重建與丘腦底核及其附近區域神經核團三維空間結構的可視化，為深部腦刺激術中定位提供定量直觀信息，提高電極植入精度，并為術后程控刺激參數設置提供指導。