本文首次对针刺神经电信息的传导与作用规律进行研究。针灸是中国医学的重要组成部分,长期的临床实验已经充分证明了其有效性,然而针灸确切的作用机理尚不清楚。本文首次采用神经电信息研究针刺的传导与作用规律。神经系统是机体内起主导作用的系统,在其调控下使机体不断适应内外环境的变化。由于神经系统是复杂的非线性系统以及针刺手法的不同,针刺作为对神经系统的外部刺激会诱使神经系统产生丰富的放电模式。因此本文以神经电信号为切入点,采用非线性时间序列分析方法等现代信息处理技术对不同针刺手法所诱发的神经电信号进行特征分析,研究针刺的神经编码特性,量化和区分不同针刺手法,分析针刺对神经系统的影响。本文设计了动物和人体实验研究针刺神经电信息的传导与作用规律。以不同频率手法针刺足三里穴在大鼠外周神经系统(脊髓背根)、大鼠低级中枢神经系统(脊髓背角)以及人高级中枢神经系统(大脑皮层)等神经系统的三个水平层次上采集了大量的神经电信号,研究针刺对神经系统的影响。本文的研究内容主要包括以下三个方面:首先,对动物实验得到的神经动作电位序列,引入点过程和峰峰间期的概念,基于放电率、变异系数等指标,分析不同频率针刺手法诱发的神经电信号的频率编码和时间编码模式;采用Welch频谱估计法进行谱分析,结合Lyapunov指数,确定针刺神经电信号是非随机的,利用关联维数和Lempel-Ziv复杂度等非线性时间序列的分析方法度量不同频率手法作用下的神经电信号的复杂程度,证明了针刺神经电信号是具有典型非线性特征的混沌信号;基于编码统计量和非线性测度等量化指标对不同频率针刺手法进行了聚类分析。其次,对人体实验得到的脑电信号(EEG),利用关联维数和基于递归图的确定性指标分析发现,针刺会使大脑电活动复杂化;引入相位同步的概念,研究发现针刺会使全脑的同步水平降低;采用互信息复杂度和Granger因果性分析法,分析针刺作用诱发的不同脑功能区间的信息流动情况。最后,建立电刺激作用下改进的神经元模型,研究了电针刺激对神经元的影响。通过仿真实验,发现神经元在不同强度和不同频率的电针刺激下会产生正弦型放电、周期放电、簇放电以及混沌放电等丰富的放电模式,并发现了与传统手针刺激相似的放电模式。本论文的研究成果为揭示针刺的神经作用机理提供一定的理论基础,为量化和规范中医针灸的技术指标和诊疗标准提供了一条新的思路。