بررسي حالت‌هاي مختلف توجه بينايي با استفاده از كوپلينگ‌ بين باندهاي فركانسي

كارشناسي ارشد

سازوكارهاي كنترل توجه در طي دهه¬هاي اخير هدف مطالعات وسيعي قرار گرفته است و يافته¬هاي متعدد، شواهدي بر اثرگذاري سازوكار توجه انتخابي بر¬ روي فعاليت سلول¬هاي عصبي(نورون) قشر حسي مغز پستانداران گزارش نموده¬اند. تصور بر اين است كه پردازش اطلاعات در مغز بستگي به رفتارهاي نوساني مغز دارد. اشكال پيچيده¬تر جريان اطلاعات در مغز، همزماني¬هاي گذرا و رفتارهاي چند فركانسي با معيارهاي وابسته به كوپلينگ هاي فركانسي هستند. كوپلينگ¬هاي فركانسي در واقع به تعاملات بين نوسانات سيگنال هاي مغزي اطلاق مي شود. شواهد تجربي نشان مي دهد كه كوپلينگ¬هاي فركانسي (CFC) ، نقش مهمي در سازماندهي شبكه¬هاي گسترده مغزي و پردازش هاي عصبي ايفا مي¬كنند. باتوجه به اينكه مي توان فركانس، فاز و دامنه لحظه اي را از سيگنال هاي بيولوژيك استخراج نمود، شش نوع كوپلينگ متفاوت تعريف شده است. اما كوپلينگ هاي فركانسي كه يك جزء تعاملي آن¬ها فركانس لحظه اي باشد، كمتر مورد بررسي قرار گرفته است. در اين پژوهش، روشي براي بدست آوردن كوپلينگ فركانس- دامنه پيشنهاد مي¬گردد كه از روش رگرسيون خطي و رگرسيون خطي تعميم يافته استفاده شده است. اين روش يك رويكرد مفيد محاسباتي براي مشخص كردن CFC ارائه مي دهد و اين توانايي را دارد كه متغيرهاي تشريحي به آن افزوده گردد. اعتبار اين روش ابتدا در داده¬هاي شبيه سازي شده تست و سپس به داده¬هاي واقعي الكتروانسفالوگرافي اعمال مي¬شود. در اين پژوهش سيگنال EEG از 15 سوژه سالم در آزمايش¬هاي توجه بينايي ثبت گرديد. روش ما قادر به يافتن كوپلينگ دامنه و فركانس در سيگنال هاي EEG بين كانال هاي مختلف و باندهاي فركانسي متفاوت بوده و اين نوع كوپلينگ در كنار معيارهاي ديگر كوپلينگ به عنوان ويژگي، در نظر گرفته شده و قابليت ديكدينگ حالت¬هاي مختلف توجه بينايي در دو آزمايش مذكور با استفاده از چند كلاسبندي كننده بررسي شده است. نتايج بررسي¬ها حاكي از آن است كه كوپلينگ¬هاي فركانسي مي¬توانند به خوبي در ديكدينگ حالات مختلف توجه بينايي به كار روند. همچنين كوپلينگ¬هاي دامنه-فركانس و كوپلينگ دامنه-فاز نسبت به دو نوع ديگر كوپلينگ دقت بالاتري را با¬استفاده از طبقه¬بندي كننده مرتبه دوم در هر دو آزمايش نشان مي دهد كه براي آزمايش رنگ، دقت كلاسبندي براي كوپلينگ دامنه-فركانس (غيرخطي)، كوپلينگ دامنه-فركانس (خطي) و كوپلينگ فاز-دامنه به ترتيب 90.745 ،94.11 و 92.247 است و اين مقادير براي آزمايش جهت به ترتيب 83.94 ،90.545 و 86.206 مي¬باشد. واژه‌هاي كليدي: كوپلينگ باندهاي فركانسي، توجه بينايي، مدل خطي تعميم يافته، سيگنال الكتروانسفالوگرافي، كلاس بندي¬كننده.

190869

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي پزشكي - بيوالكتريك

دكتر محمدرضا دليري