11580

تشخيص و جداسازي و دسته بندي اسپايك با استفاده از روش هاي يادگيري عميق

1400

اقاي دكتر محمدرضا دليري

مرتب سازي اسپايك يك گام مهم برا ي استخراج اطالعات از نوارهاي خارج سلولي است. با فرصت هاي ثبت جديد فراهم شده توسط توسعه الكترودهاي جد يد كه امكان نظارت همزمان بر صدها نورون را فراهم مي كنند، سناريوي نسل جد يد الگوريتم ها هم هيجان انگ يز و هم چالش برانگ يز است. با اين حال، اين امر نيازمند يك رويكرد جديد به مساله و توسعه يك چارچوب مرجع مشترك براي ارزيابي سريع عملكرد الگوريتم هاي جديد است. در اين سمينار، مفاهيم اساسي مرتب سازي پرشي، از جمله الزامات براي كاربردهاي مختلف، به همراه مشكالتي كه الگوريتم هاي موجودبا آن مواجه هستند را مرور مي كن يم. با ارائه يك نقشه راه با تاكيد بر نكات مهمي كه بايد براي حمايت از تحقيقات علوم اعصاب در آينده نز ديك مورد توجه قرار گيرند، به اين نتيجه مي رس يم. نظارت بر فعاليت تك نورون ها در ثبت داخل سلولي اساس درك مكانيسم هاي مغزي است. به دنبال اين اصل، الكتروفيزيولوژيست ها چند ين دهه است كه فعاليت نورون ها را ثبت مي كنند. سنگ بناي اين نوارها قرار دادن الكترودها در بافت مغز براي ثبت فعاليت خارج سلولي نورون ها است. با فيلتر كردن سيگنال، فعاليت چند نورون نزديك به الكترود به علاوه فعاليت پس زمينه كه توسط نورون هاي دورتر از نوك استخراج مي شود را به دست مي آوريم. در سيگنال فيلتر شده بانويز پس زمينه ثبت شده، فعاليت نورون هاي مختلف افزايش مي يابد و مهم است كه هويت اسپايك ها ي مربوط به نورون هاي مختلف استخراج شود. در اصل اسپايك هاي شليك شده توسط نورون ثبت شده در يك الكترود مشخص، شكل خاصي دارند. اين عمدتا توسط مورفولوژي درخت دندريتي آن، فاصله و جهت گيري نسبت به محل ضبط، توزيع كانال هاي يوني و خواص محيط خارج سلولي تعيين مي شود. اسپايك هاي شناسايي شده براساس شكلشان در فرايندي به نام مرتب سازي اسپايك به خوشه هاي مختلف دسته بندي مي شوند. سپس هر خوشه به يك واحد منفرد متصل مي شود، اما برخي اشكال را نمي توان به دليل نسبت سيگنال به نويز پايين از هم جدا كرد، كه منجر به يك خوشه مرتبط با فعاليت چند واحد مي شود. در اين مرحله است كه از اسپايك سورتينگ و تكنيك هاي مربوطه استفاده ميكنيم تا بتوانيم پاسخ تك تك نورون هارا به دست اوريم. براي جدا سازي پاسخ هر نورون از پردازش هاي مختلف و تكنيك هاي مختلف دسته بندي ميتوان استفاده كرد اما در اين سمينار بيشتر از ياد گيري عميق و ابزار هاي مربوطه براي جدا سازي پاسخ هر نورون استفاده ميكنيم.

11/23/2022 12:00:00 AM

77299

1401/10/06

spike detection and sorting with deep learning