-
شماره ركورد
28142
-
پديد آورنده
ساره يوسفي
-
عنوان
ارزيابي شبكه هاي عملكردي در بيماران ام اس با استفاده از داده هاي fMRI مبتني بر حافظه كاري
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي پزشكي (بيوالكتريك)
-
سال تحصيل
1399
-
تاريخ دفاع
1401/12/24
-
استاد راهنما
محمدرضا دليري
-
دانشكده
مهندسي برق
-
چكيده
ام اس يك بيماري خود ايمني است كه در آن غلاف ميلين سلول هاي عصبي در مغز و نخاع آسيب مي بيند. بيش از نيمي از بيماران ام اس از اختلالات شناختي نظير اختلال در حافظه كاري رنج مي برند. حافظه كاري در ذخيره سازي موقت و پردازش اطلاعات و به روزرساني آن ها نقش مهمي دارد. براي بررسي حافظه كاري تسك n-back تعريف شده است. مغز انسان شبكه پيچيده اي از نواحي در حال تعامل مي باشد كه يكي از روش هاي ارزيابي اين شبكه پيچيده، تئوري گراف است. هدف از اين مطالعه بررسي شبكه هاي عملكردي در بيماران ام اس با استفاده از تئوري گراف و تفكيك گروه ام اس و كنترل مي باشد. به اين منظور از اطلس AAL با 116 ناحيه استفاده شد و ماتريس ارتباطات با استفاده از همبستگي پيرسون بدست آمد. بعد از استخراج ويژگي هاي محلي، ضريب خوشه بندي، مركزيت رتبه صفحه، درجه، مركزيت بردار ويژه، مركزيت k-coreness و مركزيت بينابيني ، از آزمون مجموع رتبه ويلكاكسون براي انتخاب ويژگي هاي برتر و معنادار استفاده شد و در نهايت داده ها با استفاده از سه كلاس بند SVM، درخت تصميم و KNN طبقه بندي شدند. نتايج بدست آمده نشان مي دهند كه ويژگي هاي استخراج شده از شبكه 3-back كه شبكه با بار شناختي زياد مي باشد، بهتر از شبكه هاي ديگر عمل كرده است. به نظر مي رسد نواحي مربوط به مخچه در شبكه 1-back و ناحيه اربيوفرونتال در شبكه 3-back اهميت بيشتري داشته اند.
ويژگي هاي درجه، مركزيت k-coreness، مركزيت بردار ويژه استخراج شده از شبكه 3-back و ويژگي مركزيت بينابيني استخراج شده از شبكه 1-back توانستند دو گروه را با قدرت 95.5% تفكيك كنند. شبكه 3-back عملكرد بهتري نسبت به بقيه شبكه ها داشته است. به نظر مي رسد با افزايش بار شناختي تفكيك بهتري بين دو گروه اتفاق افتاده است اگرچه شبكه 1-back عملكرد بهتري از شبكه 2-back داشته است. ممكن است تاثير پذيري ظرفيت حافظه كاري در بار هاي شناختي مختلف متفاوت بوده باشد و بيماران ام اس احتمالا در ارتباطات مربوط به حالت 2-back دچار اختلالات بيشتري بوده اند.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1402/01/22
-
عنوان به انگليسي
evaluation of functional networks in MS patients using fMRI data based on working memory
-
تاريخ بهره برداري
3/14/2024 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
ساره يوسفي
-
چكيده به لاتين
MS is an autoimmune disease in which the myelin cell sheath of the nerve cells is damaged in the brain and spinal cord. More than half of MS patients suffer from cognitive disorders such as working memory disorder. Working memory plays an important role in temporary storage and information processing and updating them. For evaluating working memory in MS patient we used n-back task. The human brain is a sophisticated network of interaction areas, one of the ways to evaluate this complex network is graph theory. The purpose of this study is to investigate the functional networks in MS patients using graph theory and to separate the MS and control groups. To construct functional brain networks, we employed an automated anatomical labelling (AAL) atlas with 116 regions and the connectivity matrix was obtained using Pearson correlation. After extracting local features including clustering coefficient, page rank centrality, degree, eigenvector centrality, k-coreness centrality and betweenness centrality, the Wilcoxon rank sum test was used to select discriminative and significant features, and eventually the data were classified using SVM, decision tree and KNN classifier. The results demonstrate that the features extracted from the 3-back network, which is a network with a high cognitive load, performed better than other networks. It seems that the areas related to the cerebellum in the 1-back network and the orbitofrontal region in the 3-back network were more significant. The features of degree, k-coreness centrality, eigenvector centrality extracted from 3-back network and betweenness centrality feature extracted from 1-back network were able to distinguish two groups with 95.5% accuracy. 3-back network has performed better than other networks. It seems that with the increase of cognitive load, a better separation between the two groups occurred, although the 1-back network performed better than the 2-back network. It is possible that the effectiveness of working memory capacity was different in different cognitive loads and MS patients probably had more disorders in 2-back connections.
-
كليدواژه هاي فارسي
حافظه كاري , اف ام آر آي , ام اس , تئوري گراف , ارتباط عملكردي
-
كليدواژه هاي لاتين
working memory , fMRI , Multiple sclerosis , Graph theory , functional connectivity
-
Author
Sareh Yousefi
-
SuperVisor
Mohammad Reza Daliri
-
لينک به اين مدرک :