مهندسی مغز و اعصاب
محمدرضا نظری؛ محمدرضا دلیری؛ علی مطیع نصرآبادی
دوره 16، شماره 1 ، اردیبهشت 1401، ، صفحه 51-62
چکیده
توجه بینایی به عنوان یک فاکتور شناختی در پردازش اطلاعات ذهنی مرتبهی بالاتر که در مغز اتفاق میافتد، نقشی اساسی دارد و بر فعالیت مغزی نواحی مختلف قشر بینایی اثرگذار است. در میان ثبتهای مختلف مغزی، سیگنال پتانسیل میدانی محلی به دلیل ثبات، استحکام و محتوای فرکانسی، در مطالعات ساختار مغز، فرایندهای شناختی و سیستمهای BCI مورد توجه ...
بیشتر
توجه بینایی به عنوان یک فاکتور شناختی در پردازش اطلاعات ذهنی مرتبهی بالاتر که در مغز اتفاق میافتد، نقشی اساسی دارد و بر فعالیت مغزی نواحی مختلف قشر بینایی اثرگذار است. در میان ثبتهای مختلف مغزی، سیگنال پتانسیل میدانی محلی به دلیل ثبات، استحکام و محتوای فرکانسی، در مطالعات ساختار مغز، فرایندهای شناختی و سیستمهای BCI مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین استخراج و تفسیر اطلاعات سیگنال LFP در طول توجه بینایی یکی از مسائل مهم برای کنترل فعالیتهای شناختی است. امروزه تزویج متقابل فرکانس به عنوان یکی از استراتژیهای کدگذاری اطلاعات در مغز مطرح است که میتواند نقش مهمی در ادراک، حافظه و توجه داشته باشد. با این حال نقش عملکردی آن به منظور رمزگشایی توجه بینایی با استفاده از LFP کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. در این پژوهش رمزگشایی توجه بینایی با استفاده از LFP ثبت شده از ناحیهی تمپورال میانی مغز میمون مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از ویژگیهای تزویج فاز-فاز و فاز-دامنه و الگوریتمهای یادگیری ماشین بهره گرفته شده است. نتایج نشان میدهد که با ویژگیهای بهینهی انتخاب شده و طبقهبند ماشین بردار پشتیبان، بهترین عملکرد رمزگشایی حاصل شده است (36/90%). همچنین از میان ویژگیهای انتخاب شده، تزویج گاما-دلتا، گاما-آلفا و بتا-دلتا حاوی بیشترین اطلاعات شناختی و موثرترین ویژگیها در بهبود عملکرد رمزگشایی توجه بینایی میباشند. نتایج نشان میدهد که تزویج بین باندهای فرکانسی سیگنالهای LFP حاوی اطلاعات قابل توجهی در حوزهی توجه بینایی است و میتواند جایگزین مناسبی برای ویژگیهای زمان-فرکانس سیگنالهای مغزی در سیستمهای BCI شناختی باشد.
مهندسی مغز و اعصاب
غزاله سلیمانی؛ مهرداد ساویز؛ فرزاد توحیدخواه؛ حامد اختیاری
دوره 14، شماره 3 ، مهر 1399، ، صفحه 251-266
چکیده
تحریک الکتریکی جریان مستقیم فراجمجمهای (tDCS) پرکاربردترین روش تحریک غیرتهاجمی مغز بوده که چالش اساسی آن تفاوتهای بین فردی گزارش شده در پاسخ به این تحریک میباشد. یکی از منابع ایجاد این اختلافها تفاوت در توزیع میدان الکتریکی بوده که به دلیل تفاوت در ساختارهای مغزی ایجاد میشود. شواهد نشان میدهد که میدان ناشی از tDCS میتواند ...
بیشتر
تحریک الکتریکی جریان مستقیم فراجمجمهای (tDCS) پرکاربردترین روش تحریک غیرتهاجمی مغز بوده که چالش اساسی آن تفاوتهای بین فردی گزارش شده در پاسخ به این تحریک میباشد. یکی از منابع ایجاد این اختلافها تفاوت در توزیع میدان الکتریکی بوده که به دلیل تفاوت در ساختارهای مغزی ایجاد میشود. شواهد نشان میدهد که میدان ناشی از tDCS میتواند فعالیتهای مغزی را تحت تاثیر قرار داده و باعث ایجاد تغییر در رفتار گردد اما ارتباط بین توزیع میدان و فعالیتهای مغزی هنوز مورد بررسی قرار نگرفته است. از این رو در این مطالعهی متقاطع دوسو کور، tDCS با شدت 2 میلیآمپر به قشر پیشپیشانی 14 فرد وابسته به متآمفتامین اعمال شده و برای تعیین توزیع میدان و مشاهدهی فعالیت مغزی در پاسخ به نشانههای مواد، تصویر تشدید مغناطیسی ساختاری و عملکردی قبل و بعد از تحریک ثبت شده است. تحریک الکتریکی برای هر فرد یک مرتبه به صورت واقعی و یک مرتبه به صورت غیرواقعی (با فاصلهی حداقل یک هفته) انجام شده است. با استفاده از مدلهای سر مبتنی بر روشهای المان محدود برای نمایش توزیع میدان شبیهسازی شده و آنالیز گروهی نشان داده شده که بیشترین میدان در ناحیهی پیشپیشانی ایجاد شده (07/0±3424/0) و توزیع مکانی میدان در بین افراد متفاوت بوده است. دادههای کارکردی حاکی از آن بوده که در تفاوت بین پاسخ به نشانههای مواد و تصاویری که مربوط به مواد نیستند، تحریک واقعی در مقایسه با تحریک غیرواقعی فعالیت مغزی را در چین گیجگاهی فوقانی و قشر کمربندی خلفی کاهش داده (0001/0p<) اما همبستگی معناداری بین شدت میدان و تغییرات فعالیت مغزی به دست نیامده است. در این مطالعه یک روش کار برای ترکیب مدلهای سر با اطلاعات مربوط به عملکرد مغز ارائه شده که تاکنون مورد بررسی قرار نگرفته و میتواند دریچهای رو به درک بهتر مکانیسم اثر tDCS به شمار آید.