5797

طبقه بندي اسپايك در سيستم هاي عصبي

۱۳۹۴

دكتر وحيد شالچيان

آشكارسازي فعاليت اسپايك نوروني يك چالش فني است كه يك پيش‌نياز براي مطالعه انواع بسيار زياد فعاليت مغزي مي باشد. بيشتر نورون‌ها در مغز به‌وسيله آتش كردن پتانسيل عمل ارتباط برقرار مي كنند. اين اسپايك هاي كم ولتاژ مي‌توانند به‌وسيله ميكرو‌‌‌‌‌‌‌الكترودي كه معمولا بر روي انبوهي از نورون‌ها در آن منطقه قرار مي‌گيرد ثبت شوند. متناسب با اهداف آزمايش، نوروفيزيولوژيست ممكن است كه خواستار طبقه‌بندي اين سيگنال‌ها بر اساس اختصاص دادن اسپايك‌هايي خاص به نورون‌هاي مفروض باشد و اين كار را با درجاتي از قابليت اطمينان انجام دهند. در بسياري از موارد، فعاليت واحد منفرد خوب مي‌تواند به‌وسيله يك ميكرو‌الكترود تك و يك آشكارساز آستانه سخت‌افزاري ساده به دست آيد. اغلب، چون نورون‌ها در يك منطقه پتانسيل عمل‌هاي يك‌شكل و يك اندازه‌اي دارند، فقط اندازه‌گيري فعاليت يك نورون منفرد در برابر مقدار زياد نويز زمينه وظيفه چالشي محسوب مي‌شود. يك مورد استفاده طبقه‌بندي اسپايكي، كمك به مطالعه بر روي جمعيت‌هاي نوروني مي باشد. روش‌هاي سنتي هرچند تا حدودي ملال‌آور هستند مي‌تواند براي اندازه‌گيري فعاليت اسپايك بر روي هر كانال استفاده شود. طبقه‌بندي خودكار مي‌تواند به‌طور چشم‌گيري زمان صرف شده براي اندازه‌گيري اين فعاليت را كاهش و نيز هم‌زمان دقت اين اندازه‌گيري را افزايش دهد. مزيت ديگر طبقه‌بندي اسپايك اين است كه مطالعه بر روي جمعيت‌هاي نورون‌هاي محلي را كه به‌شدت به هم نزديك هستند ميسر مي‌سازد تا تجزيه به روش‌هاي سنتي امكان پذير گردد. اگر فعاليت چندين نورون بتواند به‌وسيله يك الكترود تنها اندازه‌گيري شود، ممكن است كه با طبقه‌بندي اسپايك به‌دقت فعاليت نوروني را اندازه‌گيري كرد، حتي در مواردي كه دو يا تعداد بيشتري نورون در يك‌زمان آتش مي‌كنند. اين ظرفيت به‌خصوص براي تحقيقات آزمايش‌گاهي كدهاي نوروني كه از زمان‌بندي اسپايك استفاده مي‌كنند مهم است. در اين سمينار چندين روش كارآمد براي طبقه بندي اسپايك مورد بررسي قرار مي گيرد. بعضي از اين روش ها به صورت آفلاين مي باشد و تعدادي نيز به صورت آنلاين انجام مي گيرد. همچنين روشي براي مرتب‌سازي اسپايك ارايه ‌شده است كه به‌صورت جداگانه مسئله همپوشاني را برطرف مي سازد. روشي نيز براي شناسايي و مرتب‌سازي ضربات از ثبت هاي چند واحدي مورد مطالعه و بررسي قرار مي گيرد.

11/13/2016 12:00:00 AM

60474

1397/12/22