شماره ركورد
33593
پديد آورنده
فريماه سلطاني
عنوان
رمز گشايي درد عاطفي از پتانسيل ميداني محلي ناحيه قشر كمربندي قدامي موش صحرايي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي پزشكي- بيوالكتريك
سال تحصيل
1400
تاريخ دفاع
1403/12/27
استاد راهنما
دكتر وحيد شالچيان
استاد مشاور
-
دانشكده
مهندسي برق
چكيده
در حاليكه جنبههاي حسي درد به طور گسترده مطالعه شدهاند، مؤلفههاي عاطفي و پيشبينيكننده مانند انتظار درد كمتر شناخته شدهاند. پيشبيني درد، بهعنوان آمادگي عصبي و رواني براي مواجهه با محركهاي مضر، نقش كليدي در تجربه درد داشته و بر درك، پردازش عاطفي و يادآوري آن تأثير ميگذارد. قشر كمربندي قدامي (ACC) نيز در پردازش احساسي و شناختي درد، از جمله پيشبيني آن، نقش مهمي ايفا ميكند. اين مطالعه با تمركز بر اين جنبه، تغييرات نوساني نورونهاي ناحيه ACC موشهاي صحرايي را در شرايط پيشبيني درد بررسي كرده است.
در دادههاي آزمايشگاهي ثبت شده توسط محققان پيشين در آزمايشگاه دانشگاه علم و صنعت، سيگنال پتانسيل ميدان محلي (LFP) بهطور همزمان از هر دو نيمكره در يك آزمايش شامل تحريك مكانيكي و شنوايي ثبت شده است. پردازش سيگنالها در سه بخش انجام گرفت: بررسي پتانسيل برانگيخته (ERP) شامل دامنه و زمان وقوع P1 و N1 در دو گروه آزمايشي و شاهد، استخراج توان باندهاي تتا، آلفا، بتا، گاماي پايين و گاماي بالا با تبديل موجك مورلت و تحليل تفاوتهاي معنادار با آزمون ويلكاكسون، و در نهايت بررسي همگامي دو نيمكره با روش قفل فاز در طول زمان.
نتايج نشان داد كه در گروه آزمايشي، هنگام ارائه نشانه شنيداري، دامنه P1 و N1 بهطور معناداري بيشتر از تحريك غيردردناك بود و زمان وقوع آنها سريعتر رخ داد. همچنين، توان باندهاي تتا، آلفا و گاماي بالا در حالت پيشبيني درد در گروه آزمايشي نسبت به گروه شاهد افزايش معناداري داشت. تحليل قفل فاز نشان داد كه در حالت پيشبيني درد، همگامي بين دو نيمكره در گروه آزمايش بيشتر بوده و اين افزايش براي مدت طولانيتري حفظ شد.
جمعبندي: انتظار درد باعث تقويت پاسخهاي حسي اوليه، افزايش دامنه و سرعت وقوع P1 و N1، افزايش توان باندهاي تتا، آلفا و گاماي بالا (فعالسازي شبكههاي توجه و شناختي) و افزايش همگامي بين دو نيمكره (يكپارچهسازي اطلاعات) ميشود. اين تغييرات نشاندهنده آمادهسازي مغز براي مقابله با درد بوده و به درك بهتر فرآيندهاي عصبي انتظار درد و توسعه درمانهاي هدفمند كمك ميكند.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/06/05
عنوان به انگليسي
Affective pain decoding by using local field potential signal in the anterior cingulate cortex of rat
تاريخ بهره برداري
3/18/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
فريماه سلطاني
چكيده به لاتين
Pain is a multifaceted experience that involves sensory, affective, cognitive, and anticipatory dimensions. While sensory aspects are well studied, affective and predictive components such as pain anticipation remain less understood. Pain anticipation, as neural and psychological preparation for harmful stimuli, shapes perception, emotional processing, and recall. The anterior cingulate cortex (ACC) plays a central role in processing these dimensions. This study examines how extracellular neural oscillations in the ACC of rats change under pain anticipation conditions.
Local field potential (LFP) signals were recorded bilaterally during mechanical stimulation combined with an auditory cue. Analysis included three main steps. First, event-related potentials (ERP) were analyzed, focusing on the amplitude and timing of P1 and N1 components during stimulus application and conditioned auditory cues in experimental and control groups. Second, power in theta, alpha, beta, low gamma, and high gamma bands was extracted using the Morlet wavelet transform and assessed via Wilcoxon statistical tests. Third, interhemispheric interactions were evaluated using phase-locking to assess temporal synchronization between hemispheres.
Results showed that ERP patterns in response to the auditory stimulus alone were similar across groups. However, in the experimental group, P1 and N1 amplitudes were higher and occurred faster during auditory stimulation paired with pain. Theta, alpha, and high gamma power increased significantly under pain anticipation. Phase-locking analysis revealed greater interhemispheric synchronization in the experimental group, which persisted longer than in controls. These findings reveal how the brain dynamically adjusts neural activity in preparation for expected pain and highlight the ACC’s role in integrating sensory and cognitive signals.
In conclusion pain anticipation enhances early sensory responses, reflected in greater amplitude and faster P1 and N1 peaks, increased theta, alpha, and high gamma power, and stronger interhemispheric synchronization. These changes indicate the brainʹs preparatory mechanisms for coping with pain and provide insights for targeted therapeutic interventions. Overall, this study contributes to understanding the neural mechanisms of pain prediction and cognitive-emotional integration in the ACC.
كليدواژه هاي فارسي
قشر كمربندي قدامي , پيشبيني درد , پتانسيل ميدان محلي , تبديل موجك , پتانسيل برانگيختگي , قفل فاز
كليدواژه هاي لاتين
Anterior cingulate cortex , pain anticipation , local field potential , wavelet transform , event-related potential , phase-locking
Author
Farimah Soltani
SuperVisor
Dr. Vahid Shalchyan