27537

بررسي تاثير تطبيق پذيري بر رمزگشاييفركانس صوت در موش صحرايي با استفاده از آنتروپي انتقال فاز

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي

1398

1398/12/3

دكتر محمدرضا دليري

مهندسي برق

سيستم شنوايي تغييرات مداوم صدا در محيط را پردازش مي كند. تشخيص تغييرات جريان صدا ممكن است براي بقا حياتي باشد، و نقش مهمي در شكلگيري سيستم شنوايي بازي ميكند. پديده انطباق به محرك خاص (Stimulus-Specific Adaptation-SSA)، كاهش خاص در پاسخ نورون به محرك استاندارد است، كه قابل تعميم به محرك نادر (منحرف) نيست. در اين پروژه هدف بررسي تاثير تطبيق پذيري شنوايي بر دقت تفكيك فركانسي است. دقت طبقه بندي فركانسي در حالتهاي متفاوت قبل و بعد از تطبيق پذيري ميتواند غير يكسان باشد در اين پروژه از دو دنباله صدا كه شامل تنهاي صوتي متفاوت هستند استفاده شده است كه در هر كدام با الگوي متفاوت تنهاي صدا پخش شده و حالت هاي قبل و بعد از تطبيقپذيري بررسي ميشود. براي بررسي تاثير تطبيقپذيري از سيگنال پتانسيل ميدان محلي (LFP) ناحيه اول شنوايي (A1) موش صحرائي استفاده شده است و بعد از پيش پردازش سيگنال به باندهاي فركانسي معمول تقسيم شده و همزماني فاز ميان الكترودهاي ثبت شده توسط سه نوع ويژگي، آنتروپيانتقال فاز، آنتروپيانتقال فاز موثر، آنتروپي انتقال فاز نمادين محاسبه شده است. در هر كدام از ويژگيهاي ذكر شده به بررسي تاثير تطبيقپذيري بر رمزگشايي فركانسهاي تحريك شنوايي پرداختهايم در هر بخش بعد از انتخاب ويژگي موثر؛ رمزگشايي توسط ماشين بردار پشتيبان صورت پذيرفته است. نتايج نشان ميدهد كه كارائي رمزگشايي بعد از تطبيقپذيري به صورت معناداري در هر سه ويژگي كاهش يافته است و بيشترين كاهش دقت رمزگشايي در دامنه و فركانس تطبيقكننده (Adaptor) بوده است. همچنين كارائي رمزگشايي در الگو كنترل 1 در فركانس گاما پتانسيل ميدان محلي بيشتر از باندهاي فركانسي ديگر بوده است ولي بعد از تطبيقپذيري تفاوت معناداري در كارائي رمزگشايي بين باندهاي فركانسي ديده نميشود. اين پديده را ميتوان به تاثير تحريك تطبيقكننده بر فركانسهاي اطراف مرتبط دانست كه باعث اين مهم ميشود كه رمزگذاري در ناحيه A1 به خوبي صورت نپذيرد و باعث درهم آميختگي رمزگذاري فركانسهاي تحريك شود.

1401/08/29

The effect of adaptation on sound frequency d3coding in rat using phase transfer entropy

2/21/2021 12:00:00 AM

The auditory system processes continuous changes of sound in the environment. Diagnosis of sound flow changes may be critical for survival, and plays an important role in forming the auditory system. Stimulus-Specific Adaptation (SSA) is a specific decrease in the response of neurons to standard stimuli, which cannot be generalized to rare (deviant) stimuli. The purpose of this project is to investigate the adaptability of hearing to frequency decoding accuracy. The accuracy of frequency classification in different states before and after adaptation can be different. The project uses two sound sequences containing different audio tones, each with a different sound tone paradigms being played, and before and after adaptation are examined. To investigate the effect of adaptability, the LFP signal of the first auditory area (A1) of the rat was used and after pre-processing the signal was divided into common frequency bands and phase synchronization between the electrodes recorded by three features, Phase Transfer Entropy, effective phase transfer entropy, symbolic phase transfer entropy is calculated. In each of the above mentioned features, the impact of adaptability on decoding the frequencies of auditory stimulation in each section after selecting the effective decoding feature by the support vector machine have been investigated. The results show that the decoding efficiency after adaptability was significantly decreased in all three features and the highest decrease in decoder accuracy was in the Adapters amplitude and frequency. Also, the decoding efficiency in the control pattern at the gamma frequency of the local field potential was higher than the other frequency bands, but after adaptability no significant difference was observed in the decoding efficiency between the frequency bands. This phenomenon can be attributed to the effect of adaptive stimuli on the surrounding frequencies, which causes the encoding in the A1 region to be poorly performed and to interfere with the encoding of the excitation frequencies.

تطبيق پذيري , قشر اول شنوايي , رمزگشايي فرنكاس تحريك شنوايي , آنتروپي انتقال فاز

Adaptation , First auditory region , Decoding of auditory stimulation frequency , Phase transfer entropy

Mahsa behroozi

Mohammadreza daliri