19563

۱۹۵۶۳

رمزگشايي داده‌هاي بينايي با استفاده از سيگنال‌هاي‌ مغزي موش صحرايي

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي - بيوالكتريك

۱۳۹۴

۱۳۹۷/۰۷/۲۵

دكتر محمدرضا دليري

برق

استفاده از جوندگان به عنوان نمونه‌هايي براي مطالعات تهاجمي بينايي نيازمند داشتن اطلاعات كافي از نحوه عملكرد ناحيه اوليه بينايي در اين موجودات است. با وجود تفاوت قسمت‌هاي مختلف اين ناحيه در موش‌هاي صحرايي هنوز مطالعات چنداني در مورد بررسي نحوه عملكرد اين بخش‌ها در مواجهه با تحريك‌هاي متفاوت انجام نپذيرفته است. اين مطالعه براي شناخت دقيق‌تر ناحيه اول بينايي در موش‌صحرايي طراحي شده و انجام پذيرفت. در اين آزمايش ابتدا از مناطق داخلي(V1M)، مياني(V1BM) و خارجي(V1B) از ناحيه اول بينايي موش‌هاي صحرايي كه در مقابل نمايش تحريك بصري قرار گرفته‌اند، در حال بيهوشي ثبت گرفته شد. تحريك بصري نقاط تصادفي در حال حركت بودند كه با 4 سرعت‌ متفاوت و در 8 جهت مختلف حركت مي‌كردند. سيگنال ثبت شده پس از طي مراحل پيش پردازش جهت آموزش و تست به دو دسته تقسيم شده و پس از آموزش طبقه‌بند با استفاده از دادگان آموزش و با استفاده از ويژگي‌هاي استخراج شده از آن‌ها، در مرحله تست توسط دادگان تست مورد بررسي قرار گرفت. از تحليل اطلاعات بدست آمده، مشاهده شد كه سرعت واكنش بخش مياني از ناحيه اول بينايي بيش از نواحي داخلي و خارجي بوده و ناحيه خارجي آهسته‌ترين پاسخ را دارد. همچنين در بررسي نتايج حاصل از رمزگشايي جهت حركت، نشان داده شد با استفاده از اطلاعات سيگنالهاي ميداني محلي با دقت 68.12% در ناحيه داخلي، 69.55% در ناحيه مياني و 70.63% در ناحيه خارجي، مي‌توان حركت در جهت‌هاي متفاوت را از يكديگر تفكيك كرد. نتايج اين مطالعه نشان داد مناطق مختلف از ناحيه اول بينايي قادر به جداسازي زواياي مختلف از همديگر هستند و گرايش خاصي به يك جهت حركت خاص در بين جهات حركت وجود ندارد. همچنين از روي نتايج بدست آمده مي‌توان گفت كه سيگنال LFP اطلاعات كافي براي تمايزبخشي بين جهت‌هاي حركت متفاوت را داراست.

1397/07/30

Decoding Visual Information Using Rat's Brain Signal

10/17/2019 12:00:00 AM

Using rodents as a subject of invasive vision studies, needs adequate information about their visual cortex. Despite the fact that rats' V1 has different segments, there are few studies on the functions of these segments. In this study, we record extracellular data from anaesthetized rats' V1 area in medial (V1M), intermediate (V1BM) and lateral (V1B) regions. Rats were in front of LCD display that shows random dot patterns moving in 8 directions and 4 speeds in random sequences. After recording the data we applied preprocessing methods like noise removal and filtering on data. In the next step we extracted features and used SVM, LDA and knn methods to classify stimulus direction. Results show that reaction time to stimulus depends on recording regions. Mediolateral region is the fastest and lateral region is the slowest one. Also classifier achieved 68.12% (V1M), 69.55% (V1BM) and 70.63% (V1B) accuracy which show LFP data can decode stimulus direction. Our results shows all regions of V1 has selectivity to direction stimulus and there is no significant diference between classifier performances to various directions. This selectivity is uniform across all directions. Also we find that LFP signals have enough information to classify between different directions.