عنوان

استخراج ویژگی‌های دینامیک پاسخ‌های مغزی متاثر از محرک‌های بینایی دارای کدینگ رنگی به منظور کاربرد در سیستم‌های واسط مغز-رایانه

۹۲۶۲۲پ

فارسی

فارسی

استخراج ویژگی‌های دینامیک پاسخ‌های مغزی متاثر از محرک‌های بینایی دارای کدینگ رنگی به منظور کاربرد در سیستم‌های واسط مغز-رایانه

[پایان نامه]

مرتضی فرحی

دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشکده پزشکی

۱۳۹۶

۹۵ص.

جدول نمودار

سی دی

کارشناسی ارشد

مهندسی پزشکی بیوالکتریک

یک واسط مغز-رایانه سیستمی برای ارتباط بین انسان و رایانه است که بدون بهره‌گیری از اعصاب محیطی و فعالیت‌های عضلانی، امکان ارسال پیام‌ها یا فرمان‌هایی از فعالیت‌های مغز انسان به جهان خارج را برای افراد فراهم می‌سازد. بسته به روش‌های اندازه‌گیری فعالیت مغز، واسط‌های مغز-رایانه به دو نوع تهاجمی و غیرتهاجمی تقسیم می‌شوند. در واسط‌های مغز-رایانه‌ی غیرتهاجمی، فعالیت‌های مغز می‌توانند از طریق الکتروانسفالوگرام یا الکترومایوگرام آشکارسازی و ثبت شوند. برای واسط‌های مغز-رایانه‌ی غیرتهاجمی، از الکتروانسفالوگرام به طور گسترده‌تری استفاده شده‌است زیرا این روش تفکیک‌پذیری زمانی بالایی داشته و تجهیزات آن در مقایسه با مگنتوانسفالوگرام ، تصویربرداری عملکردی تشدید مغناطیسی و غیره، کوچک‌تر و ارزان‌تر هستند. در این مطالعه و در ادامه کارهای قبلی میخواهیم تحریک را از حالت تک رنگ خارج کرده و از ترکیب چند رنگی نیز برای تحریک سیستم بینایی استفاده کنیم. در نمودار زیر روند کلی مطالعات تیم و جایگاه پروژه فعلی را مشاهده میکنید.روش کار: در این مطالعه سعی بر آن است تا پاسخ مغز به الگوهایی از محرک های رنگی با شدت های مختلف و در توالی متفاوت مورد بررسی قرار گیرد. ابتدا با انتخاب توالی رنگ‌ها و نحوه تغییر شدت تحریک مورد نظر، پروتکل ثبت سیگنال طراحی خواهد شد، انتخاب تعدادی از رنگ‌‌های اصلی و ترکیب آنها مجموعه‌ای از رنگ‌های مختلف را به وجود خواهند آورد. سپس این رنگها با شدت مشخص و در توالی معین توسط LED به نمایش در می‌آیند. این الگوها و نحوه نمایش آنها توسط نرم‌افزار و سخت افزار ویژه‌ای که در این پروژه طراحی و ساخته شده است، تنظیم می‌شود. به منظور ثبت سیگنال، از 15 داوطلب در گستره‌ی سنّی 22 تا 32 سال دعوت به عمل می‌آید؛ به منظور داشتن بازه فرکانسی مناسب و همچنین حذف نویزهای فرکانس بالا، فرکانس پایین و برق شهر، سیگنال‌های EEG مورد نظر با فیلتر مناسب و روش‌های پیش‌پردازشی مورد نیاز آماده پردازش نهایی می‌شوند.یافته‌ها: سه رنگ قرمز، سبز و ابی در کل محرک ها ایجاد تفاوت معنی داری کرده اند و در مقایسه دو به دو رنگ ابی و سبز تفاوت معناداری نداشته اند. همچنین چینش یک رنگ در طول ریتم تفاوتی در خروجی مربوط به آن رنگ ندارد. (p-value به ازای مقایسه بین رنگ‌های اصلی: 017/0، p-value به ازای مقایسه بین محرک‌های دو به دو برای محرک‌های ابی-سبز، سبز-قرمز و قرمز-ابی: 048/0، 022/0 و 004/. سطح معنی‌داری: 017/0). از لحاظ خستگی تفاوت معنا دارای بین گروه ریتمیک و ساده مشاهده شد. ولی در بین گروه ریتمیک تفاوتی از لحاظ تفاوت خستگی مشاهده نشد. خستگی ابی ساده کمترین و قرمز ساده بیشترین بوده است. خستگی ریتم رنگی مابین ابی ساده و قرمز ساده قرار میگیرد.نتیجه‌گیری: در این مطالعه با درنظر گرفتن مزیت¬های رابط¬های مغز و ریانه مبتنی بر پتانسیل¬های برانگیخته بینایی در حالت پایدار سعی بر آن بوده مساله¬ای که در این نوع مطالعات با آن روبرو هستیم، مورد مطالعه قرار بگیرد؛ از آنجایی که در مطالعات قبل تمرکز بر روی تحریک های تک رنگ و اکثرا در حالت فرکانس پایین بوده است. در این مطالعه سعی کردیم تا با طراحی سیستم تحریک جدید نوعی جدیدی از تحریک رنگی را در فرکانس‌های بالا اعمال کنیم. در بین سه رنگ ابی و قرمز و سبز تفاوت معنادار مشاهده شده است. ولی در بررسی جزیی تر در انالیز دو به دو مشاهده کردیم که در بین گروه های سبز-قرمز و ابی-قرمز تفاوت معانادار است و این دو رنگ قابل تفکیک اند و خروجی تفاوت ایجاد میکنند. اما ترکیب سبز-ابی تفاوت معناداری ایجاد نکرد. و این موضوع نشان میدهد رنگ ابی و قرمز از لحاظ ایجاد پاسخ مشابهت بیشتری دارند. این موضوع با توجه به نوع خستگی که رنگها ایجاد میکنند میتواند مسیر مشخص و جالبی را پیش روی کاربر بگذارد. بدین صورت که میتوانیم رنگ قرمز را به صورت پایه در کدینگ خود قرار دهیم و از رنگهای ابی و سبز در ساخت ریتم استفاده کنیم تا همزمان خستگی را نیز کاهش دهیم. این موضوع از ان جهت حائز اهمیت است که استفاده از چینش رنگی در این مطالعه نشان داده است که علاوه بر ایجاد ترکیبهای متفاوت کد میتوان خستگی را نیز کاهش داد. و این موضوع در مطالعات ساخت سیستم های عملی واسط مغز-رایانه بسیار مورد توجه است.

ریتم

Rhythm

خستگی

Fatigue

-- درمان

-- Treatment

a09

a09

a12

a12

کدینگ رنگی

خستگی

واسط مغز-رایانه

محرک بینایی

، پدیدآور

فرحی، مرتضی

استاد راهنما

، استاد مشاور

جعفری، امیر همایون

مهنام، امین

دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشکده پزشکی

ایران

20230425

۱۶۱۸ف

دانشگاه علوم پزشکی تهران، کتابخانه دانشکده پزشکی

p

TF

92029

a

Y