شماره ركورد
34416
پديد آورنده
مجيد روشنائي
عنوان
ارزيابي نقش نورون هاي قشر بينايي مغز ميمون در حافظه كاري بينايي- مكاني
مقطع تحصيلي
دكتري
رشته تحصيلي
مهندسي برق
سال تحصيل
1397
تاريخ دفاع
1404/9/26
استاد راهنما
دكتر محمدرضا دليري
استاد مشاور
دكتر زهرا بهمني دهكردي
دانشكده
مهندسي برق
چكيده
اين پژوهش به بررسي تأثير حافظه كاري بر پردازش بينايي در ناحيه گيجگاهي مياني (MT) مغز ميپردازد. براي اين كار، از دو روش تحليلي پيشرفته - تبديل موجك گسسته با بيشينه هم پوشاني(MODWT) و كوهيرنس بينآزمايشي (ITC) - بر روي دادههاي ثبتشده از فعاليت عصبي در ميمونهاي رزوس حين انجام تكليف حافظه كاري فضايي استفاده شد.
يافتههاي تحليل MODWT نشان داد حافظه كاري پارامترهاي نوسانات عصبي را بهشكل انتخابي تغيير ميدهد. حضور سيگنال حافظه نه تنها قدرت امواج فركانس پايين را افزايش ميداد، بلكه فركانس غالب اين نوسانات را نيز به مقادير بالاتر جابجا ميكرد، بهويژه زماني كه محتواي حافظه با ناحيه پذيرش نورون همپوشاني داشت. همبستگي قوي بين فركانس نوسانات و نرخ آتش نورونها مشاهده شد، بهطوري كه فركانس بالاتر با فعاليت نوروني بيشتر همراه بود. اين موضوع حاكي از پيوندي بنيادين بين مكانيسمهاي مولد ريتمهاي مغزي و سطح فعاليت نوروني است. همچنين، حافظه كاري كيفيت كدگذاري اطلاعات مكاني را با جاسازي دقيقتر اطلاعات در فاز نوسانات عصبي بهبود بخشيد.
تحليل ITC مكانيسم مكمل ديگري را آشكار ساخت: حافظه كاري ميتواند زمانبندي پردازش حسي را حتي پيش از تغيير در نرخ آتش نوروني متأثر كند. هنگامي كه محتواي حافظه با مركز ناحيه پذيرش نورون همخواني داشت، سيگنالهاي بينايي زودتر به ناحيه MT ميرسيدند. اين تسريع از طريق افزايش همگامي فاز پاسخهاي عصبي اندازهگيري شد و نشاندهنده بهينهسازي پردازش توسط حافظه كاري بود. اين اثر وابسته به مكان بود، بهطوري كه تمركز حافظه بر نقاط دور از مركز ناحيه پذيرش نورون، نه تنها تسريعي ايجاد نميكرد، بلكه گاهي موجب تأخير در پردازش ميشد.
در مجموع، اين يافتهها يك مكانيسم دوگانه براي تعديل حافظه كاري آشكار ميسازد: تنظيم طيفي از طريق تغيير توان و فركانس نوسانات عصبي، و تسريع زماني از طريق افزايش هماهنگي فازي. اين فرآيندهاي مكمل، بازنمايي حسي را در طول تكاليف حافظه كاري تقويت كرده و ويژگيهاي طيفي و زماني پردازش عصبي را بهينه ميسازند.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/10/30
عنوان به انگليسي
Assessment of the role of visual cortex neurons in macaque monkeys in visual-spatial working memory
تاريخ بهره برداري
12/17/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مجيد روشنائي
چكيده به لاتين
This study investigates the impact of working memory on visual processing in the middle temporal (MT) area of the brain. To achieve this, two advanced analytical methods—Maximal Overlap Discrete Wavelet Transform (MODWT) and Inter-Trial Coherence (ITC)—were applied to neural activity data recorded from rhesus monkeys performing a spatial working memory task.
Findings from the MODWT analysis revealed that working memory selectively alters the parameters of neural oscillations. The presence of a memory signal not only increased the power of low-frequency waves but also shifted the dominant frequency of these oscillations to higher values, particularly when the memory content overlapped with the neuronʹs receptive field. A strong correlation was observed between oscillation frequency and neuronal firing rates, such that higher frequencies were associated with greater neuronal activity. This suggests a fundamental link between the mechanisms generating brain rhythms and the level of neuronal activity. Additionally, working memory enhanced the quality of spatial information encoding by embedding information more precisely within the phase of neural oscillations.
The ITC analysis uncovered another complementary mechanism: working memory can influence the timing of sensory processing even before changes in neuronal firing rates occur. When the content held in working memory matched the center of a neuronʹs receptive field, visual signals reached the MT area earlier. This acceleration was measured by increased phase coherence in neural responses and indicates an optimization of processing by working memory. This effect was location-dependent, as focusing memory on locations distant from the receptive field center not only failed to produce acceleration but could sometimes lead to processing delays.
In summary, these findings reveal a dual mechanism for working memory modulation: spectral tuning through changes in the power and frequency of neural oscillations, and temporal acceleration through enhanced phase coherence. These complementary processes strengthen sensory representation during working memory tasks and optimize both the spectral and temporal characteristics of neural processing.
كليدواژه هاي فارسي
حافظه كاري , ناحيه گيجگاهي مياني , پتانسيل ميدان محلي , تبديل موجك گسسته با بيشينه همپوشاني , كوهيرنس بين آزمايش
كليدواژه هاي لاتين
working memory , middle temporal , local field potential , maximal overlap discrete wavelet transform , inter trial coherence
Author
majid roshanaei
SuperVisor
mahmmod reza daliri