رمزگشايي اطلاعات سرعت حركت محرك بينايي از روي ثبت داخل قشري مغز موش صحرايي

كارشناسي ارشد

ثبت اطلاعات مغزي به‌صورت تهاجمي به‌منظور دستيابي به اطلاعات فعاليت‌هاي تك نورون ها و پتانسيل ميدان محلي بر روي حيواناتي مانند موش صحرايي و ميمون صورت مي‌گيرد. هدف از اين پروژه، بررسي اهميت و مزاياي استفاده از سيگنال هاي پتانسيل ميدان محلي ناحيه اوليه بينايي موش صحرايي به‌منظور رمزگشايي اطلاعات سرعت محرك است. به اين منظور نحوه ثبت و استفاده از اين سيگنال ها در مطالعات مشابهي كه تابه‌حال توسط گروه هاي ديگري در اين رابطه انجام‌گرفته است مورد بازبيني قرار گرفت و آزمايشي باهدف بررسي امكان پذيري رمزگشايي سرعت با استفاده از اطلاعات پتانسيل ميدان محلي طراحي شد. به دليل محدوديت‌هاي موجود در روش‌هاي غيرتهاجمي، تمركز بررسي‌ها در مطالعات اخير انجام‌شده بر روي موش صحرايي به روش تهاجمي، بوده است. در اين مطالعه، سيگنال‌هاي مغزي توسط الكترود قرارگرفته در قشر اوليه بينايي موش صحرايي بي‌هوش حين نمايش تحريك بينايي ثبت شد و سپس پارامتر سرعت تحريك از روي اطلاعات پتانسيل ميدان محلي ثبت و رمزگشايي شد. ابتدا داده‌ها با اعمال فيلترهاي ناچ و ميان گذر به‌منظور كاهش نويز و آماده‌سازي سيگنال پيش از استخراج ويژگي مورد پيش‌پردازش قرار گرفتند، سپس سه دسته ويژگي زماني، فركانسي و زماني-فركانسي از اين داده‌ها استخراج شدند و درنهايت ويژگي‌هاي بهينه براي دسته‌بندي مورداستفاده قرار گرفتند. در اين مطالعه از دوطبقه بندي كننده K نزديك ترين همسايگي و آناليز تفكيك‌كننده مرتبه دوم به‌صورت جداگانه به‌منظور طبقه‌بندي سرعت هاي مختلف محرك بينايي استفاده‌شده است كه بهترين نتيجه براي تفكيك سرعت 8 درجه بر ثانيه (deg/sec) از سرعت هاي 2 درجه بر ثانيه با استفاده از ويژگي تبديل كوايفلت مرتبه 4 درجه بر ثانيه روي ويژگي هاي ميانه و توان سيگنال و سرعت 4 درجه بر ثانيه با ويژگي زماني چولگي و با كمك طبقه بند KNN به تنهايي و در حالت انتخاب ويژگي با استفاده از اطلاعات متقابل براي سه موش صحرايي و صحت حدود 67 درصد حاصل شد. هم چنين استفاده از ويژگي هاي زماني و طبقه بند KNN و انتخاب ويژگي با اطلاعات متقابل نيز صحت قابل قبولي در حدود 66 درصد ايجاد مي كند. نتايج به‌دست‌آمده از اين پژوهش نشان مي‌دهد كه در پتانسيل‌هاي ميدان محلي قشر بينايي اوليه، اطلاعاتي در مورد پارامتر سرعت محرك بينايي وجود دارد كه با استفاده از آن مي توان اين پارامتر را رمزگشايي نمود.

193509

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي پزشكي - بيو الكتريك

دكتر محمدرضا دليري