26754

بررسي شبكه هاي مغزي مرتبط با حافظه كاري با استفاده از ارتباطات كاركردي

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي گرايش بيوالكتريك

1397-1400

1400/12/21

دكتر محمدرضا دليري-دگتر وحيد شالچيان

برق

توانايي حفظ و دستكاري اطلاعام موجود در حافظه كاري ي بستر عصبي براي تجربيام شناختي است. قشر شيش شيشاني مغك، نقش مهمي در فرآيندهاي شناختي ازجمله حافظه كاري دارد و همچنين مطالعام اخير به نقش مهم قشر گيجگاهي مياني در حافظه كاري اشاره دارند. وجود فعاليت عصبي همزمان در نواحي قشر مغكي، موضوع تحقيقهاي زيادي در علوم اعصاب است. هدف اين شروژه، رمكگشايي انواع اطلاعام نگهداري شده در حافظه كاري توسط ويژگي ارتباطام كاركردي در نواحي شيش شيشاني و گيجگاهي مياني است و همچنين استفاده از ويژگيهاي ارتباطام كاركردي براي شيشبيني رفتار انسان در زمان شاسخ ميباشد. دادگان استفاده شده در اين شروژه، سيگنالهاي موجود در سايت اينترنتي داده هاي علوم اعصاب است. اين مجموعه داده، شامل ال تروانسفالوگرافي داخل جمجمهاي(iEEG (از نواحي شيشاني جانبي، گيجگاهي مياني و اوربيتوفرونتال از ده فرد بالغ است، درحاليكه ي وظيفه حافظه كاري را انجام ميدادند و انواع اطلاعام از نوع چه،كجا و چه زماني در حافظه رمكگذاري ميشد. شركت كنندگان، بيماران صرعي با كانال هايي در لوب گيجگاهي مياني و شيشاني بودند. روش استفادهشده براي محاسبه ارتباطام كاركردي، مقدار قفل فاز)PLV )است و در ادامه، از معيارهاي تئوري گراف ازجمله درجه، ضرايب خوشهبندي و... براي استخراج ويژگي استفادهشده است. شس از تف ي اطلاعام تطابق)چه( از فضايي و همچنين اطلاعام تطابق از زماني با صحتهاي 11/78 %و4/78 %به ترتيب، برداشت شد كه ارتباطام كاركردي در نواحي شيش شيشاني و گيجگاهي مياني، اطلاعام زيادي در تف ي اين حالام دارند. همچنين شس از بررسي ارتباطام درون نواحي، بين نواحي و باندهاي فركانسي، با ميانگين صحتهاي حدود 18 ،% نتايج حاكي از آن است كه باند گاما و همچنين ارتباط درون شيش شيشاني و بين ناحيه شيش شيشاني گيجگاهي نقش بسكايي در تف ي اطلاعام فضايي زماني از تطابق دارند. نتايج حاصل از شيشبيني رفتار شركتكنندگان در خصو شاسخدهي كند و تند، نشاندهنده صحت، 3/11 ،%18%و 5/17 %به ترتيب براي حالتهاي تطابق، فضايي و زماني است. بررسي ويژگيهاي ارتباطام باندها و نواحي حاكي از وجود ويژگيهاي شراهميت باند گاما شايين و همچنين ارتباط بين نواحي شيش شيشاني گيجگاهي است. يافتهها، ديدگاه غالب حافظه كاري، براي تمركك بر روي قشر جلوي مغك را به چالش ميكشد و وجود ناحيهاي ديگر بهجك شيش شيشاني را نشان ميدهد كه در حافظه كاري نقش اساسي دارد

1401/04/15

Investigation of working memory-related brain networks using functional connectivities

3/12/2023 12:00:00 AM

The ability to maintain and manipulate information features in working memory provides the neurobiological infrastructure for our cognitive experiences. The prefrontal cortex plays an essential role in cognitive processes, including working memory. Also, recent studies point to the significant role of the medial temporal cortex in working memory. The simultaneous neural activity in the cerebral cortex is the subject of some research in neuroscience. This study aims to decode features of information stored in working memory by functional connectivity as features in prefrontal and medial temporal regions. Furthermore, use functional connectivity to predict human behavior during response time. The data of this study are the signals available on the Neuroscience Data Website. This data set contains intracranial EEG (iEEG) recordings of medial temporal, lateral frontal, and orbitofrontal regions in 10 human adults performing a visuospatial working memory task and encoding what, where, and when information in memory. Participants were epileptic patients with channels in frontal and medial temporal lobes. The method used to measure functional connectivity is the Phase lock value (PLV), and then graph theory criteria such as degree and clustering coefficients are used to extract features. Accuracies of classification between identity-spatial and identity-temporal information are 80.17% and 80.4%, respectively. It was concluded that functional connectivity in prefrontal and medial temporal regions has much information in the classification of these states. Moreover, after examining the inter-regional, between region connectivity and frequency bands, with an average accuracy of about 70%, the results indicate that the gamma band and the connectivity within the frontal and frontotemporal regions play a crucial role in the classification of spatial-temporal from identity information. Predicting participants' behavior in terms of slow and fast response time indicates accuracy, 79.3%, 70%, and 68.5% for identity, spatial and temporal states, respectively. Investigating the connectivity characteristics of the bands and regions as features indicates the existence of essential features of the low gamma band and the connectivity between the frontotemporal regions. The findings challenge the predominant view of working memory to focus on the prefrontal cortex and suggest the presence of a region other than the prefrontal that plays a crucial role in working memory

حافظه كاري، ارتباطات كاركردي، قشر پيش پيشاني، قشر گيجگاهي مياني

Working Memory, Functional Connectivity, Prefrontal Crtotex (PFC), Medial temporal Cortex (MTL)

sadaf sazesh

Dr. Mohammad Reza Daliri . Dr. Vahid Shalchyan