tsta

Home / سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران

سامانه ی یکپارچه و کم‌هزینه برای ثبت پتانسیل‌های میدانی محلی (LFP) همگام با ویدئو و تحریک الکتریکیِ مغز به‌کمک برچسب‌گذاری نوریِ کُدگذاری‌شده ی رخداد

Authors :

حنیف صولت نیا¹ بیژن وثوقی وحدت²

1- دانشگاه صنعتی شریف 2- دانشگاه صنعتی شریف

Keywords :

الگوریتم پردازش تصویر،برچسب‌گذاری رویداد،تحریک الکتریکی،پتانسیل میدان محلی (LFP)،سیگنال عصبی،فیلم‌برداری ویدئویی،کد BCH،نشانگر نوری،همگام‌سازی نوری داده‌های الکتروفیزیولوژی و ویدئو

Abstract :

در پژوهش‌های علوم اعصاب، ثبت همزمان سیگنال‌های مغزی و رفتار برای درک ارتباط بین فعالیت عصبی و رفتار حیاتی است. در این پژوهش یک سامانه ی یکپارچه و کم‌هزینه برای ثبت و تحریک سیگنال‌های مغزی همزمان با ضبط ویدئو معرفی می‌شود که مسئله ی همگام‌سازی و برچسب‌گذاری رویدادها را بدون اتصال فیزیکی میان سامانه ی ثبت و تحریک سیگنال مغزی و دوربین حل می‌کند. هسته ی روش، یک نشانگر نوری کنترل‌شونده و الگوریتم پردازش تصویر است که بسته‌های نوری کدگذاری‌شده با BCH را از ویدئو استخراج کرده و زمان و نوع رویدادها را با دقت یک فریم بازیابی می‌کند. سامانه ی بومی طراحی و ساخته شد و در آزمایش حیوانی روی موش صحرایی، همراه با ثبت پتانسیل میدان محلی (LFP) و اعمال تحریک الکتریکی، ارزیابی گردید. نتایج نشان داد برچسب‌گذاری خودکار رخدادها پایدار بوده و بازیابی بسته‌ها ،حتی در شرایط نویزی، کامل انجام می‌شود؛ از این رو تطبیق رفتار با سیگنال‌های عصبی سریع‌تر و قابل‌اعتمادتر شده و زمان تحلیل ویدئو به‌طور محسوسی کاهش می‌یابد. معماری پیشنهادی قابل توسعه است و با طیفی از دوربین‌های رایج کار می‌کند. این پژوهش یک پلتفرم کامل و کاربرپسند ارائه می‌دهد که چالش‌های رایج همگام‌سازی داده در مطالعات علوم اعصاب رفتاری را به شکلی مؤثر و مقرون‌به‌صرفه برطرف می‌کند.