17059

17059

تشخيص ميزان آشنايي افراد به موسيقي با پردازش سيگنال هاي مغزي

كارشناسي ارشد

بيوالكتريك

تير ماه 1395

دكترحميد بهنام

برق

چكيده شواهدي وجود دارد كه نشان مي¬دهد، افراد متخصص در موسيقي به دليل آموزش¬هاي موسيقايي و تمرين¬هاي متوالي، داراي مشخصه¬هاي مغزي كاركردي و ساختاري هستند كه ممكن است در ساير افراد يافت نشود. مغز انسان به دليل داشتن خاصيت پلاستيسيته، به طور پويا مي¬تواند خود را با تغييرات محيط وفق دهد، مطالعات متعدد نشان داده¬اند كه كورتكس قشري در موسيقي¬دان¬ها در اثر چندين سال آموزش موسيقي، دچار تغيير مي¬شود. در اين پژوهش، با بررسي سيگنال¬هاي ثبت شده¬¬ از مغز افراد موسيقيدان در پاسخ به محرك موسيقايي، به دنبال بررسي اثراتي خواهيم بود كه آموزش دراز مدت موسيقي بر نحوه¬ي عملكرد مغزي اين افراد در پردازش موسيقي داشته است. فرضيه اين است كه موسيقيدانان به دليل آموزش¬هاي دراز مدت در موسيقي، نسبت به سايرين، ويژگي¬هاي جهان كوچك بهينه¬ در شبكه¬ي مغزي خود داشته باشند. به منظور دستيابي به هدف تحقيق، سيگنال¬هاي مغزي افرادي كه تحت آموزش¬هاي بلند مدت موسيقي بوده¬اند با سيگنال¬هاي مغزي ساير افراد مقايسه مي¬شود. ثبت سيگنال به شيوه¬ي الكتروانسفالوگرافي انجام مي¬گيرد. سپس با استفاده از تئوري گراف، شبكه¬هاي كاركردي مغز را كه در باندهاي فركانسي مجزا و همچنين توابع مود ذاتي استخراج شده از روش EMD به دست آورده¬ايم، مورد بررسي قرار داده و به مقايسه¬ي ويژگي¬هاي اين شبكه¬ها در افراد موسيقيدان و ساير افراد خواهيم پرداخت. نتايج به دست آمده، همزماني بيشتر، ضريب خوشه بندي بزرگ¬تر و طول مسير مشخصه¬ي¬كمتر كه ويژگي¬هاي بهينه¬ در اتصالات شبكه¬ها محسوب مي¬شوند را در افراد موسيقيدان نسبت به ساير افراد نشان مي¬دهد. واژه‌هاي كليدي: الكتروانسفالگرافي، موسيقي، نظريه¬ي گراف، شبكه¬هاي كاركردي مغز، همزماني

1396/01/19

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: There is evidence that shows people specializing in music, because of continuous musical training, has structural an​d functional features of the brain that may not be found in other people. Because of the human brain plasticity property, it can dynamically adapt itself to a changing environment, numerous studies have shown that learning to play an instrument in several years can lead to structural an​d functional differences in the brain of musicians. In this research, we investigate the effect of music training in functional brain networks through EEG signal recording of musicins in response to music. Our hypothesize is that musician functional brain networks because of long- term music training, have Optimized small-world properties in compared whit others. In order to achieve the purpose of research, EEG brain signals of training people who have been long-time music has been compared to other people. We then filtering the recording signals in several frequency bands an​d obtain imfs of recording signals through EMD method an​d then obtain functional networks in these bands an​d imfs by using gragh theory tool, then compare topographical properties between musicians an​d nonmusicians. Comparing the two groups during the listening tasks, the clear-cut difference was found in phase synchrony, which was significantly stronger in musicians while listening to every chosen piece of music an​d silence. Also the results show enhancement of clustering coefficient an​d decrease in path length in the musician functional connectivity networks. Keywords: EEG, Music, Gragh theory, brain functional networks, Synchrony