شماره مدرك :
16559
شماره راهنما :
14710
پديد آورنده :
نعمت اله زاده ، فاطمه السادات
عنوان :

بررسي الگوي فضايي ارتباطات عملكردي فعاليت هاي عصبي در قشر حسي مغز موش

مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مخابرات سيستم
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1400
صفحه شمار :
دوازده، 95ص.، مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
احسان يزديان
استاد مشاور :
جلال ذهبي
توصيفگر ها :
علوم اعصاب محاسباتي و سيستم ها , روابط عملكردي , تزويج متقابل فركانسي , پتانسيل ميدان محلي , فعاليت هاي اسپايكي يك يا چند واحد مختلف , اطلاعات متقابل , يادگيري ماشين
استاد داور :
فرزانه شايق، احسان روحاني
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/06/01
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
برق
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/06/01
كد ايرانداك :
2726858
چكيده فارسي :
ﯾﮑﯽ از اﻫﺪاف اﺳﺎﺳﯽ در ﻋﻠﻮم اﻋﺼﺎب ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ و ﺳﯿﺴﺘﻢﻫﺎ اﯾﻦ اﺳﺖ ﮐﻪ ﺑﻔﻬﻤﯿﻢ ﭼﮕﻮﻧﻪ ﻣﺪارﻫﺎي ﻋﺼﺒﯽ ﻣﻐﺰ در ﻣﻘﯿﺎسﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺑﺎ ﻫﻢ ﻫﻤﮑﺎري ﻣﯽﮐﻨﻨﺪ ﺗﺎ ﭘﺮدازشﻫﺎي ﻻزم را در ﺷﺮاﯾﻂ ﻣﺨﺘﻠﻒ از ﺟﻤﻠﻪ ﻓﻌﺎﻟﯿﺖﻫﺎي ﺧﻮد ﺑﻪ ﺧﻮدي و در ﺣﯿﻦ ﺗﺤﺮﯾﮏ، اﻧﺠﺎم دﻫﻨﺪ. ﺑﻪ ﻫﻤﯿﻦ ﻣﻨﻈﻮر ﺗﺎﮐﻨﻮن ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت زﯾﺎدي ﺑﺮاي ﮐﺸﻒ ﻧﺤﻮهي ﻣﺨﺎﺑﺮهي اﻃﻼﻋﺎت ﺑﯿﻦ ﺑﺨﺶﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﻐﺰ اﻧﺠﺎم ﺷﺪه و ﻓﺮﺿﯿﻪﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻔﯽ در راﺑﻄﻪ ﺑﺎ آن اراﺋﻪ ﺷﺪهاﺳﺖ. از ﺟﻤﻠﻪ ﻓﺮﺿﯿﻪﻫﺎي ﻣﻌﺮوف در اﯾﻦ راﺑﻄﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﯽﮐﻨﺪ ﮐﻪ ﻣﺨﺎﺑﺮهي اﻃﻼﻋﺎت در ﻣﻐﺰ از ﻃﺮﯾﻖ ﻫﻤﺎﻫﻨﮕﯽ ﻓﺎز و/ﯾﺎ داﻣﻨﻪي ﻧﻮﺳﺎﻧﺎت ﺑﺎﻧﺪﻫﺎي ﻓﺮﮐﺎﻧﺴﯽ ﻣﺨﺘﻠﻒ اﻧﺠﺎم ﻣﯽﺷﻮد ﺗﺎ ﺑﻪ اﯾﻦ ﺗﺮﺗﯿﺐ اﻃﻼﻋﺎت در ﮐﺎﻧﺎلﻫﺎي اﻃﻼﻋﺎﺗﯽ ﺟﺪاﮔﺎﻧﻪاي ﻣﻨﺘﺸﺮ ﺷﺪه و ﺷﺒﮑﻪﻫﺎي ﻋﺼﺒﯽ ﻣﻮرد ﻫﺪف ﺑﺘﻮاﻧﻨﺪ اﻃﻼﻋﺎت ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺧﻮدﺷﺎن را از آن اﺳﺘﺨﺮاج ﮐﻨﻨﺪ. در اﯾﻦ ﺗﺤﻘﯿﻖ ﺑﺮاي ﺑﺮرﺳﯽ اﯾﻦ ﻣﺴﺎﻟﻪ در ﻣﻮرد ﻗﺸﺮ ﺣﺴﯽ ﻣﻐﺰ ﻣﻮش، از ﯾﮏ ﭘﺎﯾﮕﺎه داده اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه ﮐﻪ در آن از ﯾﮏ آراﯾﻪ ﻣﯿﮑﺮواﻟﮑﺘﺮودي 10 در 10 ﮐﺎﺷﺘﻪ ﺷﺪه در اﯾﻦ ﻗﺸﺮ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪهاﺳﺖ. ﻧﻮﺳﺎﻧﺎت ﺿﺒﻂ ﺷﺪه ﺷﺎﻣﻞ ﺳﯿﮕﻨﺎلﻫﺎي ﭘﺘﺎﻧﺴﯿﻞ ﻣﯿﺪان ﻣﺤﻠﯽ و ﻓﻌﺎﻟﯿﺖﻫﺎي اﺳﭙﺎﯾﮑﯽ ﻧﺎﺷﯽ از ﯾﮏ ﯾﺎ ﭼﻨﺪ واﺣﺪ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﮐﻪ در ﻣﻘﯿﺎس ﻣﯿﮑﺮوﺳﮑﻮﭘﯽ و ﻣﺰوﺳﮑﻮﭘﯽ از ﻓﻌﺎﻟﯿﺖﻫﺎي ﺧﻮدﺑﻪﺧﻮدي و ﺗﺤﺮﯾﮏ ﭘﺎﯾﺪار، ﺿﺒﻂ ﺷﺪهاﻧﺪ. ﺑﺮاي ﺑﺮرﺳﯽ ﻫﺪف ﻓﻮق ﺑﻪ ﮐﻤﯽﺳﺎزي رواﺑﻂ ﻋﻤﻠﮑﺮدي در ﻣﻘﯿﺎسﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﭘﺮداﺧﺘﯿﻢ و اﻟﮕﻮﻫﺎي ﻓﻀﺎﯾﯽ ﻓﻌﺎﻟﯿﺖﻫﺎي اﺳﭙﺎﯾﮑﯽ ﻗﻔﻞ ﺷﺪه ﺑﺎ ﻓﺎز، ﺗﺰوﯾﺞ ﻣﺘﻘﺎﺑﻞ ﻓﺮﮐﺎﻧﺴﯽ و اﻃﻼﻋﺎت ﻣﺘﻘﺎﺑﻞ ﺑﯿﻦ داﻣﻨﻪﻫﺎ و ﯾﺎ ﻓﺎزﻫﺎي ﺳﯿﮕﻨﺎلﻫﺎي ﭘﺘﺎﻧﺴﯿﻞ ﻣﯿﺪان ﻣﺤﻠﯽ را ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﯽ ﻗﺮار دادﯾﻢ. از ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪه ﻣﺸﺎﻫﺪه ﮐﺮدﯾﻢ ﮐﻪ ﻗﺪرت رواﺑﻂ ﻋﻤﻠﮑﺮدي ﺑﻪ ﻃﻮر ﮐﻠﯽ ﺑﺎ اﻓﺰاﯾﺶ ﻓﺎﺻﻠﻪي ﺑﯿﻦ اﻟﮑﺘﺮودﻫﺎ ﮐﺎﻫﺶ ﻣﯽﯾﺎﺑﺪ. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ اﯾﻦ ﻣﻘﺪار در راﺳﺘﺎي ﺟﻠﻮ-ﻋﻘﺐ ﺳﺮ ﻋﻤﻮﻣﺎ ﻗﻮي ﺗﺮ از راﺳﺘﺎي ﭼﭗ- راﺳﺖ ﺳﺮ ﺑﻮده و ﻫﻤﺒﺴﺘﮕﯽ آن ﺑﺎ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻓﺎﺻﻠﻪ در راﺳﺘﺎي ﭼﭗ-راﺳﺖ ﺳﺮ ﺑﯿﺸﺘﺮ اﺳﺖ. ﺑﺮاي رﺳﻢ ﻧﻘﺸﻪﻫﺎي دوﺑﻌﺪي از رواﺑﻂ ﻋﻤﻠﮑﺮدي ﺑﯿﻦ اﻟﮑﺘﺮودﻫﺎ، از ﺗﮑﻨﯿﮏ ﻫﺎي آﻣﺎري و ﯾﺎدﮔﯿﺮي ﻣﺎﺷﯿﻦ اﺳﺘﻔﺎده ﮐﺮدﯾﻢ و ﻣﺸﺎﻫﺪه ﮐﺮدﯾﻢ ﮐﻪ آراﯾﺶ اﻟﮑﺘﺮودﻫﺎ در ﻓﻀﺎي ﻋﻤﻠﮑﺮدي، ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﻮﻗﻌﯿﺖﺷﺎن روي آراﯾﻪي اﻟﮑﺘﺮودي ﺗﺎ ﺣﺪ زﯾﺎدي ﺣﻔﻆ ﺷﺪهاﺳﺖ. در ﻧﻬﺎﯾﺖ ﺑﺎ ﻣﻘﺎﯾﺴﻪي ﻣﻘﺪارﻫﺎي ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪه از ﮐﻤﯽﺳﺎزي رواﺑﻂ ﻋﻤﻠﮑﺮدي در ﻓﻌﺎﻟﯿﺖﻫﺎي ﺑﺪون ﺗﺤﺮﯾﮏ و ﺗﺤﺮﯾﮏ ﭘﺎﯾﺪار، ﻣﺸﺎﻫﺪه ﮐﺮدﯾﻢ رواﺑﻂ ﻋﻤﻠﮑﺮدي در ﺗﺤﺮﯾﮏ ﭘﺎﯾﺪار ﻋﻤﻮﻣﺎ ﻗﻮيﺗﺮ ﺷﺪه و ﻧﻈﻢ و ﺟﻬﺖ ﺗﺰوﯾﺞ در آنﻫﺎ ﻧﯿﺰ ﺣﻔﻆ ﺷﺪه اﺳﺖ.
چكيده انگليسي :
One of the fundamental aims of computational and systems neuroscience is understanding how neural circuits at different cortical scales work together to perform processes in various conditions of spontaneous activity and during stimulation. To this end, many studies have been conducted to find how information is transmitted between different brain areas, and various hypotheses have been proposed regarding the algorithms that the brain uses to exchange information. For instance, one of the popular hypotheses states that the transmission of information in the brain is done through the coordination of phase and/or amplitude of signals in different frequency bands. In this way, the information is published in separate information channels, and the target neural networks can extract the desired information. Here, we used a 10 × 10 microelectrode array implanted in the somatosensory cortex of anesthetized rats. We recorded Multiunit activity (MUA) and local field potential (LFP) signals at the mesoscopic scale of spontaneous and stimulated activity. We quantified functional connectivity at different Field-Field and Spike-Field coupling levels. We examined the Spatial patterns of phase-locked spiking activities, cross-frequency coupling, and mutual information between amplitude or phase of different LFP frequency bands. From the results, we observed that the strength of functional connectivity generally de- creases by distance. Also, this value along the Anterior-Posterior axis is commonly more substantial than the Medial-Lateral axis. Still, its correlation with changes of distance is stronger along the Medial-Lateral axis. For two-dimensional maps of functional connections between electrodes, we used Multidimensional Scaling(MDS) method. We observed that, in general, electrodes in functional space maintain their arrangement on the electrode array. Finally, by comparing the values obtained from the quantification of functional connections in spontaneous activities and sustained stimulation, we found that functional connections in sustained stimulation generally are stronger and maintain their direction on the cortex.
استاد راهنما :
احسان يزديان
استاد مشاور :
جلال ذهبي
استاد داور :
فرزانه شايق، احسان روحاني
لينک به اين مدرک :

بازگشت