19974

۱۹۹۷۴

جهت‏ دهي و هدايت موش صحرايي به‌وسيله ريز تحريك الكتريكي مغزي

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي - بيوالكتريك

۱۳۹۴

۱۳۹۷/۰۹/۲۷

دكتر محمدرضا دليري - دكتر وحيد شالچيان

برق

يكي از موضوعات مهم در بحث فيزيولوژي عصبي، موضوع تحريك الكتريكي مغز و كاربردهاي گسترده آن مي‌باشد. يكي از زمينه هايي كه در آن اخيراً پيشرفت‌هاي خوبي صورت پذيرفته ‌است، كنترل حركت و جهت‌دهي حيوانات در مسير خاص مي‌باشد. در همه موارد نام برده شده شناسايي نقاط هدف به منظور تحريك مناسب در ناحيه از مغز از اهميت زيادي برخوردار است. سيستم جهت‏دهي حيوان بر مبناي تحريك الكتريكي، به‌منظور توسعه مدل‌هاي رفتاري جديد با هدف ايجاد يك بستر ارتباطي با سيستم عصبي حيوان در فرآيند يادگيري حركت در موقعيت‌هاي مكاني استفاده مي‌شود. از تحريك الكتريكي مغز هم به‌عنوان راهنمايي با ايجاد حس مجازي و هم به‌عنوان عامل انگيزشي با ايجاد حس پاداش مجازي براي هدايت و جهت‌دهي حيوان استفاده شده است. تحريك ناحيه حسي پيكري باعث ايجاد حس مجازي برخورد به مانع در سمت مخالف شده و تحريك اين ناحيه به منظور جهت دهي به حيوان استفاده مي شود. در اين پروژه حس مجازي نشانه به‌وسيله تنها يك قطار تحريك ناحيه حسي پيكري به موش صحرايي در نقطه تصميم گيري ماز T شكل اعمال مي‌شود و عمل هدايت به‌‌ كمك آن صورت مي‌پذيرد و اثر تغيير پارامترهاي طول پالس و فاصله زماني بين پالس‌ها در عمل هدايت بررسي شده است و نتايج نشان داده است كه طول پالس و فاصله زماني بين پالس‌ها به‌ترتيب اثر مستقيم و معكوس در كارائي سيستم هدايت دارد و كارائي هدايت در ماز T شكل با افزايش طول پالس تحريك و كاهش فاصله زماني بين پالس هاي تحريك افزايش يافته است و توانسته‌ايم در 90 درصد ترايال‌ها موش‌صحرايي را فقط با يك قطار پالس در ماز T شكل به‌درستي هدايت كنيم و در مرحله‌ي پاياني نيز در ماز پيچيده موش‌صحرايي هدايت شده است و 71 درصد تحريك‌ها فقط يك پالس تحريك بوده است. يكي از مسائل مهم در هدايت اتوماتيك محاسبه و شناسايي تعداد قطار تحريك مطلوب جهت چرخش درست مي‌باشد. در اين پروژه پارامترهاي تحريك ناحيه حسي پيكري به منظور اعمال تحريك تنها يك قطار تحريك در نقاط تصميم گيري مورد بررسي قرار گرفته است.

1397/11/02

Brain Electrical Stimulation for Animal Navigation

12/18/2019 12:00:00 AM

The brain stimulation and its widespread use is one of the most important subjects in studies of neurophysiology. In brain electrical stimulation methods, following the surgery and electrode implantation, electrodes send electrical impulses to the specific targets in the brain. The use of this stimulation method is provided therapeutic benefits for treatment chronic pain, essential tremor, Parkinson’s disease, major depression, and neurological movement disorder syndrome (dystonia). One area in which advancements have been recently made is in controlling the movement and navigation of animals in a specific pathway. It is important to identify brain targets in order to stimulate appropriate brain regions for all the applications listed above. An animal navigation system based on brain electrical stimulation is used to develop new behavioral models for the aim of creating a platform for interacting with the animal nervous system in the spatial learning task. In the context of animal navigation, the electrical stimulation has been used either as creating virtual sensation for movement guidance or virtual reward for movement motivation. In this project the virtual sensation cue was applied to the rat by stimulating somatosensory area in order to do the navigation and the effect of changing pulse width and pulse intervals parameters on navigation have been examined. Results have shown that the pulse width and intervals have direct and inverse relationships with the performance of the navigation system respectively.