عنوان

رابطه علّی بین نوسان‌های تتا و حافظه کاری فضایی با استفاده از سیستم حلقه بسته نوروفیدبک

شماره

پ۲۶۸۰۰

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

رابطه علّی بین نوسان‌های تتا و حافظه کاری فضایی با استفاده از سیستم حلقه بسته نوروفیدبک

نام نخستين پديدآور

فرهاد فرخنده طالع ناوی

نام ناشر، پخش کننده و غيره

علوم تربیتی و روانشناسی

تاریخ نشرو بخش و غیره

۱۴۰۱

نام خاص و کميت اثر

۱۴۳ص.

مواد همراه اثر

سی دی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

دکتری

نظم درجات

علوم اعصاب شناختی گرایش مغز و شناخت

زمان اعطا مدرک

۱۴۰۱/۰۳/۱۱

متن يادداشت

مقدمه: مطالعه مکانیسم زیر¬بنایی عملکردهای شناختی و ارزیابی ساختارها و فرایندهای فیزیولوژیک وابسته، جهت فهم رابطه بین مغز و رفتار ضروریست. به نظر می‌رسد سیستم حلقه¬بسته مبتنی بر نوروفیدبک با قابلیت دستکاری نوسان‌های مغزی امکان بررسی ماهیت علّی این ارتباط را فراهم نموده است. در چنین سیستمی با ثبت فعالیت الکتریکی در نواحی قشری و اعمال شرط برای تقویت توان یک باند فرکانسی خاص و ارائه تحریک الکتریکی مستقیم در مدار عصبی پاداش در هنگام برقراری شرط مطلوب، توان باند فرکانسی مورد نظر قابل تقوبت است و این تغییر به نوبه¬ی خود در سطح رفتاری با تغییر در عملکرد شناختی خاصی همراه خواهد بود. در پژوهش حاضر نوسان‌های تتا به دلیل مطالعات گسترده‌ای که بر روی تولید آن و همبستگی آن با حافظه¬کاری صورت گرفته، مد نظر قرار گرفت. روش: در این مطالعه موشهاي آزمايشگاهي بزرگ ویستار نر در سه گروه (n=7) بدون تحریک، تحریک حلقه بسته و تحریک تصادفی تحت بررسی قرار گرفتند. در گروه تحریک حلقه بسته، پتانسیلهای میدانی محلی در ناحیه mPFC موشهای صحرایی ثبت شده و در صورت برقراری شرط افزایش توان باند تتا (4-8 هرتز)، بالاتر از 80% نوسان‌های تتای پایه، تحریک الکتریکی مستقیم در هیپوتالاموس جانبی ارائه ¬شد. به‌منظور سنجش تغییرات در بخش‌های داخلی مدار عصبی تولید ریتم تتا در مطالعه الکتروفیزیولوژیک، تغییرات توان ریتم تتا با ثبت پتانسیل میدانی موضعی (LFP) از هیپوکامپ ارزیابی شد و در ادامه، تغییرات حافظه¬کاری فضایی به‌عنوان یک عملکرد شناختی مرتبط با تتای mPFC با استفاده از یک تکلیف رفتاری (ماز T) بررسی گردید. یافته‏ها: بکارگیری سیستم حلقه بسته نوروفیدبک به منظور تقویت توان ریتم تتا در ناحیه mPFC توانسته است در طی ده جلسه توان ریتم تتا را در ناحیه mPFC افزایش دهد. این تغییرات با افزایش توان ریتم تتا در ناحیه vHPC و همبستگی توان و کوهیرنسی دو ناحیهدر محدوده فرکانسی ریتم تتا، همراستا شد. این تغییرات در مدار تولید نوسانهای تتا بر عملکرد رفتاری موشهای صحرایی تاثیر گذار بوده و باعث افزایش درصد پاسخهای درست در تکلیف حافظه کاری در ماز T شد. علاوه بر این ، افزایش توان در ناحیه mPFC و احتمالا افزایش کنترلهای شناختی ناشی از آن موجب تاخیر در زمان رسیدن به بازوی هدف گردید.نتیجه‏گیری: یافته های این پژوهش نقش نوسانهای تتای قشر پیش پیشانی میانی و هیپوکامپ و همچنین ارتباط دو ناحیه در محدوده فرکانسی ریتم تتا را برای عملکرد حافظه کاری فضایی مورد تایید قرار می¬دهد. با توجه به اینکه سیستمهای حلقه بسته امکان دستکاری فعالیت مغزی را به صورت برخط فراهم می آورند می¬توانند برای ارزیابی مدارهای زیربنایی عملکردهای شناختی و همچنین ارزیابی اثرات ناشی از تحریک مستقیم مغز بر روی عملکردهای شناختی بکارگرفته شوند.

متن يادداشت

Introduction: The study of the underlying mechanism of cognitive functions and the evaluation of dependent physiological structures and processes are essential to understanding the relationship between the brain and behavior. It seems that the closed loop system based on neurofeedback with the ability to manipulate brain oscillations has made it possible to investigate the causal nature of this relationship. In such a system, by recording electrical activity in the cortical regions and applying a condition to amplify the power of a particular frequency band and providing direct electrical stimulation in the reward neural circuit when the desired condition is established, the desired frequency band power can be manipulated and this change in turn At the behavioral level, it will be accompanied by a change in a particular cognitive function.In the present study, theta fluctuations were considered due to extensive studies on its production and its correlation with working memory. This rhythm is seen in the medial prefrontal cortex (mPFC) and hippocampus. In this closed-loop system, local field potentials were recorded in the rat mPFC region, and if the condition for increasing theta band power (4-8 Hz) above 80% of the theta oscillations, direct electrical stimulation in the lateral hypothalamus was provided. Due to the extensive association between the hippocampus and mPFC, changes due to increased potency of the cortical theta rhythm are expected to be visible in the internal parts of this rhythm circuit (at the local field potential of the hippocampus).Method: In this study, male Wistar mice were examined in three groups (n = 7) without stimulation, closed-loop stimulation and random stimulation. In order to measure changes in the internal parts of the neural circuit of theta rhythm production in the electrophysiological study, changes in theta rhythm power were evaluated by recording local field potential (LFP) of the hippocampus. Behavioral task (T maze) was evaluated.Results: Using a closed loop neurofeedback system was able to increase theta rhythm power in the mPFC region during ten sessions. These changes were due to the increase in theta rhythm power in the vHPC region and the correlation between power and coherence of the two regions. These changes in the theta oscillation production circuit affected the behavioral performance of rats and increased the percentage of correct responses in working memory in the T maze. In addition, the increase in power in the mPFC region and possibly the resulting cognitive controls delayed arrival time to the target arm. Due to the fact that closed-loop systems may allow manipulating brain activity online, they can be used to evaluate the underlying circuits of cognitive functions as well as to evaluate the effects of direct brain stimulation.

عنوان گونه گون

Causal Relationship Between Theta Oscillations and Spatial Working Memory Using Closed-loop Neurofeedback System

عنصر شناسه اي

فرخنده طالع ناوی،

ساير عناصر نام

فرهاد

کد نقش

تهيه کننده

عنصر شناسه اي

نظری،

عنصر شناسه اي

‏راماناتان،

عنصر شناسه اي

حیثیت طلب،

عنصر شناسه اي

رئوفی،

ساير عناصر نام

محمد علی

ساير عناصر نام

داکشین

ساير عناصر نام

سمیه

ساير عناصر نام

محمد رضا

تاريخ

استاد راهنما

تاريخ

استاد راهنما

تاريخ

استاد مشاور

تاريخ

استاد مشاور

عنصر شناسه اي

تبریز