كنترل حلقه بسته تشنج در مدل صرع‌ ساز با استفاده از روش كنترل سطح ديناميكي تطبيقي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي برق

كارشناسي ارشد

مغز ما شامل ميليون‌ها نورون است كه اين نورون‌ها در تعامل باهم تمامي فعاليت‌هاي ذهني و جسمي فرد را كنترل مي‌كنند. هر تغييري در سطح ميان ارتباطات نرون ها سبب بروز اختلالات عصبي در فرد مي‌شود. يكي از اين اختلالات شايع صرع است. صرع خود را با تشنج هاي مكرر در يك دوره زماني نمايش مي دهد. براي درمان صرع روش هاي زيادي مانند دارو، عمل جراحي و اخيراً تحريك مناطق مغزي براي كنترل فعاليت و ارتباط نرون ها پيشنهاد شده است. در اين پايان نامه يك سيستم كنترلي براي انتخاب تحريك مناسب با هدف كاهش حمله هاي صرعي پيشنهاد شده است. يكي از اجزاي سيستم هاي كنترلي بازخورد است، بازخورد از فعاليت‌هاي صرعي رخ داده‌ در مغز را مي‌توان توسط سيگنال‌هاي دريافت شده از الكترود بيرون يا در درون جمجمه تشخيص داد. ديگر جزء مهم در سيستم تحت كنترل عملگر است، عملگر هاي درماني مي توانند دارو يا درمان با تحريك الكتريكي باشند، هر دو اين موارد را مي توان به عنوان ورودي هاي فرآيند كنترل در نظر گرفت. بنابراين در ابتدا به معرفي مدل صرع ساز مي‌پردازيم كه توانايي بازتوليد فعاليت‌هاي صرع با سيگنال هاي پتانسيل هاي ميدان محلي (LFP) را دارد، اين مدل شامل پنج حالت است. براساس مدل صرع ساز روش هاي كنترلي متفاوتي پيشنهاد شده است ، با اين حال به علت عدم وجود اثبات براي كراندار ماندن تمامي حالت هاي پنجگانه سيستم و سرعت كند همگرائي سيستم در پژوهش هاي قبل، بر اين اساس ما به طراحي كنترل‌كننده سطح ديناميكي مي‌پردازيم. سپس با توجه به عدم قطعيت‌هاي موجود در مدل سازي با نامشخص گرفتن ديناميك‌هاي مدل به طراحي كنترل‌كننده سطح‌‌ديناميكي تطبيقي بر پايه شبكه‌هاي عصبيRBF مي‌پردازيم. با توجه به اينكه متغير هاي بيولوژيكي مرتبط با هريك از حالت هاي پنج گانه در مدل صرع ساز به روشني بيان نشده است و تنها خروجي قابل اندازه گيري، سيگنال LFP است، پس به طراحي يك مشاهده‌گر حالت براي سيستم و اثبات پايداري آن خواهيم پرداخت. در پايان به بررسي نتايج شبيه‌سازي به بررسي عملكرد كنترل‌كننده هاي پيشنهادي خواهيم پرداخت.

223196

كنترل

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان