17517

17517

رمزگشايي فركانس صوت از روي سيگنال هاي مغزي موش صحرايي

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي - بيوالكتريك

بهمن ماه 1395

دكترمحمدرضا دليري - دكتروحيد شالچيان

-

برق

سيستم شنوايي وظيفه پردازش صدا در محيط پيرامون را به عهده دارد.تشخيص و تفكيك فركانس هاي صداهاي محيط يكي از مكانيزم هاي مهم مغز انسان و ساير جانداران است. در اين رساله هدف رمزگشايي فركانس صوت از روي سيگنال مغزي موش صحرايي است و ازسوي ديگراز مكانيزم هايي كه به تفكيك فركانس كمك مي كند و بار محاسباتي مغز را در برابر صداهاي تكراري كم مي كند پديده تطبيق پذيري است،كاهش پاسخ نورون به محرك استاندارد يكي از ويژگي‌هايي است كه در تقريبا تمام سيستم‌هاي حسي (مانند بينايي، بويايي و شنوايي) وجود دارد، لذا اثر مكانيزم تطبيق پذيري بر دقت تفكيك فركانس هاي صوتي به دليل اهميت بالاي اين پديده مورد بررسي قرارگرفته است و دقت رمزگشايي دو حالت قبل و بعد از تطبيق پذيري با هم مقايسه شده است، براي اين منظور از دو دنباله صدا استفاده شده است. در دنباله اول دامنه و فركانس هاي گوناگون به صورت تصادفي پخش مي شوند هر دامنه فركانس 20 مرتبه، در دنباله دوم مانند دنباله اول صداها پخش مي شوند با اين تفاوت كه يك فركانس به عنوان فركانس مشخصه ناحيه ثبت، به ازاي هر تن فركانسي 4 مرتبه پخش مي شود. هدف مقايسه رمزگشايي فركانس هاي تن ها و ميزان تفكيك آن ها در دو دنباله به منظور يافتن تاثير تطبيق پذيري با استفاده از دو ويژگي فاز و طيف توان است. براي اين مقايسه از سيگنال هاي ثبت شده LFP ناحيه اوليه شنوايي مغز موش صحرايي استفاده شده است. نتايج اين بررسي حاكي از آن است كه پخش يك محرك به عنوان محرك تطبيق پذيري كه مانند يك پيش زمينه در يك دنباله صدا، باعث كاهش قدرت و دقت تفكيك پذيري فركانس هاي صدا مي شود، اين پديده در فركانس هاي بالاي (گاما) به صورت مشخصي نمايان است. در اين باند فركانسي با در نظر گرفتن هر دو ويژگي ماكزيمم دقت رمزگشايي قبل از اين پديده در حدود 80% به دست آمده است كه نسبت به كارهاي مشابه صورت گرفته افزايش دقت رمزگشايي مشاهده مي شود. نتايج نشان مي دهند كاهش قدرت تفكيك با افزايش دامنه صدا رخ مي دهد كه مي تواند به دليل عدم كدينگ مناسب همه فركانس هاي مورد آزمايش در دامنه هاي بالا باشد كه دقت رمزگشايي كاهش يافته است.

1396/04/03

3/21/2018 12:00:00 AM

Neural activity reduces when same stimulus is repeatedly presented. This phenomenon is an important mechanism of brain called adaptation. Neural adaption is observed in various areas of brain such as auditory cortex. Previous studies investigated around several effects of adaptation on different parameters of neural response. Main purpose of this study is to investigate about the effect of adaptation on sound frequencies discrimination. For this purpose two audio sequence stimuli is presented and signal is recorded from primary auditory cortex of Wistar rat. In the first sequence pure tones with different frequency and amplitude combinations are presented randomly. In the second sequence these stimuli are presented in the context of an adapter which constitutes 80% of the sequence. The local field potential was recorded simultaneously from four channels of rat primary auditory cortex. In order to investigate the adaptation effect the decoding performance of pure tones were compared in these two sequences. The pure tones were classified based on both power and phase features. The results show that adaptation reduces auditory frequency discrimination and in consequence decoding performance in gamma band.