پديد آورنده :
سعادتي فر، رضا
عنوان :
آناليز و مدل‌سازي فعاليتهاي عصبي بخش‌هاي مختلف مغز در پاسخ به تحريك الكتريكي با استفاده از سيگنالهاي LFP
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده برق و كامپيوتر
صفحه شمار :
سيزده، [۸۲]ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
بهزاد نظري، سعيد صدري
واژه نامه :
انگليسي به فارسي
توصيفگر ها :
همگامي , اتصال عملكردي , قفلشدگي فاز , PLV , فيلترهاي گابور , LFP
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/06/10
رشته تحصيلي :
برق و كامپيوتر
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
چكيده فارسي :
چكيده عملكردهاي شناختي مغز بر اساس روابط و برهمكنش تعداد عظيمي از نورونهاي توزيع شده در قسمتهاي مختلف مغز شكل ميگيرند فهم و شناخت نحوه ارتباط اين نواحي و نورونها با يكديگر يك مسئله چالش برانگيز در حوزه علوم اعصاب محسوب ميگردد هرلحظه تعداد بسيار زيادي از اجتماعهاي نوروني درون مغز در حال فعاليت هستند و نوسانهاي هماهنگ بين اين اجتماعها ميتواند منجر به يك ارتباط سازنده و مؤثر گردد تحقيقات اخير نشان داده است كه فعاليتهاي عصبي همگام در باندهاي فركانسي مختلف مغز نظير و نقش مهمي را در طيف وسيعي از عملكردهاي شناختي ايفا ميكنند از جمله عملكردهاي شناختي ميتوان به ادراك شناخت تجزيه و تحليل اطالعات و كاركرد حافظه اشاره كرد بررسي فعاليتهاي نوساني مغز نشان داده است كه فعاليتهاي عصبي غير طبيعي منجر به بروز برخي از اختالالت ذهني ميشود تميز همگامي طبيعي از همگاميهاي غيرطبيعي مغز مي تواند در تشخيص بيماريهاي مرتبط با اختالالت ذهني مورد استفاده قرار گيرد پژوهشهاي انجام شده در درمان بيماري پاركينسون نشان داده است كه در صورت اعمال همگامي به صورت كنترل شده به برخي از قسمتهاي مغز كه به علت بيماري داراي فعاليتهاي عصبي غير طبيعي هستند امكان درمان بيماري وجود خواهد داشت در اين پژوهش از روشهاي اتصال عملكردي براي مطالعه ارتباط بين سيگنالهاي نواحي مختلف مغز استفاده شده است به اين منظور سيگنالها در حوزه زمان فركانس تحليل شده و با استفاده از آناليزهاي آماري به بررسي همگامي بين نواحي مختلف مغز پرداخته ميشود از فيلترهاي گابور براي محاسبه فاز لحظهاي نوسانات عصبي در باندهاي فركانسي مختلف استفاده ميشود فاز لحظهاي محاسبه شده در محاسبه ميزان قفلشدگي فاز PLV استفاده شده است عالوه بر PLV روش ديگري براي تخمين ميزان همگامي با استفاده از فيلترهاي گابور و تابع همبستگي متقابل بين دو سيگنال پيشنهاد شده است پس از محاسبه تأخير فاز براي دو سيگنال از هيستوگرام تأخير فاز براي تخمين سطح همگامي بين دو سيگنال استفاده شده است براي ارزيابي صحت روشپيشنهادي يك مجموعه داده ساختگي توليد شده است سطح همگامي بين دادههاي ساختگي توسط چند پارامتر قابل كنترل است از اين دادههاي ساختگي براي ارزيابي روش پيشنهادي معيار PLV و معيار همدوسي سرتاسري استفاده شده است در اين پايان نامه عالوه بر دادههاي ساختگي از دادههاي ميدان پتانسيل موضعي LFP براي بررسي سطح همگامي بين قسمتهاي مختلف مغز استفاده شده است دادههاي واقعي LFP در حالت استراحت از مغز افراد آزمايش شونده ضبط شدهاند در قسمت آخر اين پايان نامه از معيار PLV و معيار همگامي پيشنهادي براي تخمين سطح همگامي سيگنالهاي LFP استفاده شده است كلمات كليدي همگامي اتصال عملكردي قفلشدگي فاز فيلترهاي گابور LFP
چكيده انگليسي :
1۰ Analysis and Modelling of Neural Activity of the Brain Different Regions in Respose to Electrical Stimulation Using LFP Signals Reza Saadati Fard r saadatifard@ec iut ac ir Data of Submission 2018 06 24 Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology Isfahan Iran 84156 83111 Degree Master of Science Language Persian Supervisors Dr Behzad Nazari nazari@cc iut ac ir Dr Saeed Sadri sadri@cc iut ac irAbstractBrain cognitive functions are due to interaction between huge numbers of neurons distributed indifferent regions of the brain The study of neural communications and interactions between theseregions is a challenging field in neuroscience Many neuron ensembles are simultaneously active and the synchronized oscillation between these ensembles cause an effective neural communicationthroughout the brain Recent researches show that synchronized neural activities in differentfrequency bands such as and are related to cognitive functions Perception cognition dataanalysis and working memory are some examples of cognitive functions Studies have shown thatsome mental disorders are resulted from abnormal neural activities Discrimination of normal brainsynchrony from abnormal brain synchrony can be used in diagnosis of mental diseases Studies onthe Parkinson treatment show that applying a controlled synchrony by electrodes to those parts ofthe brain without normal synchronization may cure the disease This research uses functionalconnectivity methods to study relationship between signals of different regions of the brain For thispurpose these signals are analyzed in the time frequency domain and statistical measures are appliedto examine synchrony between different signals of the brain regions Gabor filters are applied tocalculate the instantaneous phase of neural activities in different frequency bands The computedphase is used in phase locking value PLV algorithm to estimate the level of synchronization Inaddition to PLV another algorithm is proposed to estimate the synchronization between two signalsusing the instantaneous phase computed by Gabor filters and the cross correlation function Whenthe phase lag of two signals is calculated the histogram of their phase lag is used to estimate thelevel of synchronization Synthetic data is used for evaluation of the algorithms The level ofsynchronization between synthetic signals is controlled by some parameters The synthetic data isused to evaluate the proposed algorithm PLV measure and Global Coherency In this thesis besidesthe synthetic data local field potential data LFP is also used to evaluate the synchrony betweendifferent regions of the brain The real LFP data is recorded from the human brain in the rest state Finally the PLV method and proposed algorithm are used to estimate the synchronization level ofthe LFP signalsKeywords synchronization functional connectivity phase locking PLV Gabor filters LFP
استاد راهنما :
بهزاد نظري، سعيد صدري
