18906

۱۸۹۰۶

كد گشايي اطلاعات بينايي از روي سيگنال هاي پتانسيل ميداني مغز

دكتري

مهندسي پزشكي - بيوالكتريك

اسفند ۱۳۹۶

دكتر دليري

برق

در مطالعه فرآيندهاي دخيل در روند شناسايي ماهيت يك شي در مغز، با توجه به گستردگي حوزه علوم اعصاب شناختي، با سوالات مختلفي رو برو خواهيم شد. در اين پروژه با طرح برخي سوالات، تلاش كرديم بخشي از ابهامات اين حوزه را با تحليل داده¬هاي مورد نياز پاسخ دهيم. در اولين گام به بررسي روش¬هاي كد شدن اطلاعات مفهومي اشيا در مغز پرداختيم. در ابتدا به تعيين نقش تزويج بين فركانسي و نيز ويژگي¬هاي غير خطي استخراج شده از فعاليت تك كانال¬ها در كد گشايي اطلاعات بينايي از سيگنال هاي مغزي پرداختيم. در اين مرحله به نقش موثر اين دو نوع رويكرد در كد گشايي از ويژگي¬هاي پيچيده بينايي كد شده در سيگنال هاي مغزي پي برديم. پس از آن، نقش ارتباطات بين دو ناحيه گيجگاهي و پيشاني را در كد كردن اطلاعات اشيا ارزيابي نموديم. نتايجي كه در اين بخش به دست آمد نشان داد كه روند زماني ارتباط اين دو ناحيه وابسته به گروه مفهومي محرك¬هاي بينايي مي¬باشد. بنابراين اين فرآيند را مي¬توان به عنوان روش كد كردن مفهوم اشيا در مغز معرفي نمود. همچنين در اين بخش نشان داديم كه فرآيند كد شدن اشيا در بر هم كنش بين دو ناحيه، مستقل از فرآيندي است كه تك الكترودها در كد شدن اطلاعات اشيا دارند. براي مطالعه الگوريتم هاي كد شدن اشيا، از داده¬هاي ثبت شده از بخش¬هاي مختلف مغز انسان با فراگيري مكاني بيشتر و رزولوشن مكاني كمتر، در حين انجام تسك هاي فعال شناسايي اشيا بهره برديم. در گام بعدي، اين سوال را مطرح نموديم كه اگر در محيط پيرامون، در جستجوي يك شي باشيم كه آن را بر اساس تركيبي از دو يا چند ويژگي از ساير اشيا متمايز مي¬كنيم (براي مثال يك دايره قرمز رنگ كه به سمت راست در حال حركت است)، ويژگي¬هاي چند گانه آن شي چگونه در مغز با هم ادغام مي¬شوند و مفهومي كلي از شي را مي سازند؟ براي بررسي اين موضوع، ابتدا بايد به اين سوال پاسخ دهيم كه اين ويژگي¬ها از نظر زماني چگونه مورد توجه قرار مي گيرند و براي تركيب شدن با يكديگر چگونه در مغز از نظر مكاني سازمان دهي مي¬شوند . براي پاسخ به اين سوال نياز به داده¬هايي با رزولوشن مكاني بالاتر در ناحيه مورد نظر داشتيم. از اين رو به تحليل سيگنال هاي LFP ثبت شده از يك آرايه 96 الكترودي در ناحيه LPFC مغز دو ميمون در حين انجام تسك تطابق بينايي كه شامل دو ويژگي رنگ و جهت حركت بود، پرداختيم. در نهايت به اين نتيجه رسيديم كه اين دو ويژگي در مناطق عملكردي مغز به طور مشترك در جمعيت¬هاي نوروني كد مي¬شوند. از نظر زماني نيز، تحليل داده¬هاي رفتاري و نوروني نشان دادند كه اين دو ويژگي با اولويت¬بندي خاص هر ميمون و به طور متوالي در زمان كد مي¬شوند. در بخش انتهايي نيز مدلي بر مبناي توابع گابور طراحي كرديم كه با اعمال آن به تصاوير ورودي، مي¬توانستيم خروجي را به صورت تخميني از پاسخ مغزي در ناحيه گيجگاهي به آن تصوير به دست آوريم. از اين مدل همچنين مي¬شد براي طبقه¬بندي تك ترايال¬ها بر اساس گروه مفهومي محرك نيز استفاده كرد. واژه‌هاي كليدي. شناسايي اشيا، تجميع اطلاعات، كدگشايي، قفل فاز، مدلسازي

1397/03/09

3/20/2019 12:00:00 AM