27175

تغييرات مبتني بر حركت قشر مغز پس از ضايعه نخاعي در موش هاي صحرايي در حال حركت

كارشناسي ارشد

مهندسي پزشكي_بيوالكتريك

1401

1401/07/27

دكتر محمدرضا دليري

دكتر عابد خراساني

مهندسي برق

رابط مغز و رايانه كه به واسط مغز و ماشين نيز معروف است، يك ابزار ارتباط دهنده بين فعاليت هاي الكتريكي مغز و يك رايانه و يا بازوي روباتيك است. ضايعه نخاعي در يك فرد منجر به اختلال در ارتباط بين مغز و نخاع مي شود و اين در حالي است كه هم نورون هاي پايين تر از ضايعه نخاعي و هم نورون هاي بالاتر از آن ناحيه سالم هستند. بنابراين مي توان همانند يك پل، ارتباط بين اين بخش ها را بوجود آورد و مسيرهاي جديدي را براي شبكه مغزي ايجاد كرد. قطار اسپايك كه حاوي اطلاعات مربوط به زمان رخداد دشارژ نورون هاست و همچنين پتانسيل هاي ميدان محلي اطلاعات سودمندي هستند كه مي توان از ثبت هاي مغزي استخراج كرد. دلايل اهميت شناخت تغييرات سيگنال ها نوروني بعد از ضايعه نخاعي را مي توان در ثبت هاي مغزي مقياس فضايي ريز جستجو كرد. در فردي كه دچار ضايعه نخاعي شده است رفتار مغز تغيير مي كند و اين شرايط جديد منجر به تغيير در رفتار و مسيرهاي ارتباطي نورون ها خواهد شد. ما در اين مطالعه قصد داريم تغييرات ناشي از ضايعه نخاعي در ناحيه M1 را براي دو حالت قبل و بعد از ضايعه نخاعي براي دو موش صحرايي نر از نژاد لانگ ايوانز بررسي كنيم. با استفاده از روش هاي علوم اعصاب محاسباتي اعم از رسمBar Plot , Raster Plot , ROC SVM , PSTH , Firing Rate و مقايسه حالت قبل و بعد از ضايعه نخاعي با استفاده از اين منحني ها نشان داديم كه ميزان فايرينگ نورون ها بعد از ضايعه نخاعي كاهش قابل توجه و معناداري داشته است و اين تفاوت ها را با منحني ROC و F_stat نشان داديم. همچنين در بررسي هاي ما با توجه به رسم رسترپلات براي هر 16 كانال و در هر دو موش، عليرغم وجود نورون هاي Excitory هيچ علائمي دال بر وجود نورون هاي Inhibitory ديده نشد.

1401/07/30

Movement-based cortical changes after spinal cord injury in freely moving rats

10/19/2023 12:00:00 AM

Brain-computer interface, also known as brain-machine interface, is a communication tool between the electrical activities of the brain and a computer or robotic arm. Spinal cord injury in a person leads to a disturbance in the communication between the brain and the spinal cord, and this is while both the neurons below the spinal cord injury and the neurons above that region are healthy. Therefore, like a bridge, it is possible to create a connection between these parts and create new paths for the brain network. Spike train containing information related to the time of neuron discharge occurrence and also local field potentials are useful information that can be extracted from brain recordings. The reasons for the importance of knowing the changes in neuronal signals after spinal cord injury can be found in fine spatial scale brain recordings. In a person who has suffered a spinal cord injury, the behavior of the brain changes, and these new conditions will lead to changes in the behavior and communication paths of neurons. In this study, we intend to investigate the changes caused by spinal cord injury in the M1 region for two conditions before and after spinal cord injury for two male Long Evans rats. Using computational neuroscience methods such as Bar Plot, Raster Plot, ROC SVM, PSTH, Firing Rate and comparing the state before and after spinal cord injury using these curves, we showed that the firing rate of neurons decreases after spinal cord injury. significant and significant and we showed these differences with ROC curve and F_stat. Also, in our investigations, according to the Rasterplot for all 16 channels and in both mice, despite the presence of Excitory neurons, no signs of Inhibitory neurons were seen.

سيستم هاي واسط مغز و ماشين , آسيب نخاعي , اسپايك , علوم اعصاب محاسباتي , تلفيق , قشر حركتي اوليه

brain _ Machine Interface , Spinal cord injury , Spike , Computational Neuroscience , Modulation , Primary Motor Cortex

Rasoul Habashi

Prof. Mohammadreza Daliri