1. ارزيابي حافظه به كمك سيگنال مغزي و تقويت آن با استفاده از نوروفيدبك
بسم الله الرحمن الرحيم
ارزيابي حافظه به كمك سيگنال مغزي و تقويت آن با استفاده از نوروفيدبك
ارائه دهنده: مجید قشونی
استاديار گروه مهندسي پزشكي
دانشگاه آزاد اسلامي واحد مشهد

2. فهرست مطالب مقدمه حافظه و انواع آن آزمايش ثبت داده براي استخراج ERP
تقويت باند SMR فردي به كمك نوروفيدبك به منظور تقويت حافظه
نحوه استخراج ريتم هاي فردي
آزمون حافظه
بحث و نتيجه گيري

3. مقدمه
شكل گيري حافظه در مغز انسان بواسطه تغيير در قابليت هدايت سيناپسي است.

4. حافظه و انواع آن Memory Nondeclarative (implicit)
Skills
and
Habits
Priming
Associative
learning
Nonassociative
Striatum
motor cortex
cerebellum
Neocortex
Amygdala
Reflex
pathways
Declarative (explicit)
episodic
Semantic
Hippocampus
medial temporal lobe
diencephalon

5. تقسيم بندي حافظه بر اساس دوام آن
حافظه كوتاه مدت
ثانيه هايي يا حداكثر دقايقي بيشتر به طول نمي انجامند،
حافظه ميان مدت
روزها يا هفته ها طول مي كشد، ولي سرانجام از دست مي رود.
حافظه بلند مدت
بعد ازتثبيت، با گذشت سالها و يا حتي تا پايان عمر مي توان آن را به ياد آورد.

6. انواع ديگر حافظه حافظه كاري (Working Memory) حافظه كاذب (False Memory)

7. حافظه اپيزوديك
شامل خاطرات و وقایع گذشته ای است که در یک زمان و مکان خاص رخ داده است.

8. آزمایش ثبت داده براي استخراج ERP
پروتکل آزمایش
فاز آموزش
15 تصویر بی‏معنا
5 تصویر یک بار (weak)
5 تصویر سه بار (middle)
5 تصویر پنج بار (strong)
فاز آزمون
15 تصویر قدیمی (old)
15 تصویر جدید (new)

9. آزمایش ثبت داده براي استخراج ERP
چند نمونه از تصاویر آزمایش

10. آزمایش ثبت داده براي استخراج ERP
کانال‏های ثبت سیگنال
EEG Pz Cz Fz
VEOG

11. روش تحليل داده ها پیش پردازش داده‏ها ارزیابی ویژگی‏ها ثبت داده
استخراج ویژگی
ویژگی‏های زمانی
ویژگی‏های ویولت
فیلترسازی
حذف EOG
حذف آرتیفکت
متوسط‏گیری
T-Test
Stepwise Method
Genetic Algorithm
قدیمی
پیاده سازی سیستم شناخت
دسته بندی داده‏ها
Linear
MLP
جدید

12. پیش پردازش داده‏ها حذف نویز حذف EOG حذف آرتیفکت متوسط‏گیری سنکرون
فیلتر بالاگذر 5/0 هرتز
فیلتر پایین گذر 35 هرتز
حذف EOG
فیلتر تطبیقی (ANC)
ANFIS
حذف آرتیفکت
حد آستانه 100 میکرو ولت
متوسط‏گیری سنکرون
داده های مجموع آزمایشها
جدید (61)
قدیم (61)
داده‏های فردی
قوی (22)
میانی (22)
ضعیف (22)
جدید (22)

13. استخراج ویژگی حوزه زمان حوزه زمان- فرکانس مشخصات ظاهری سیگنال ویولت
18 ویژگی
حوزه زمان- فرکانس
ویولت
quadratic B-Splines
(بازه میلی‏ثانیه)
27 ضریب باند دلتا
27 ضریب باند تتا
39 ضریب باند آلفا
63 ضریب باند بتا
110 ضریب باند گاما

14. ویژگی‏های زمانی زمان نهفتگی سیگنال (LAT) دامنه سیگنال (AMP)
لحظه ای که ماکزیمم دامنه سیگنال ظاهر می شود
دامنه سیگنال (AMP)
بیشترین مقدار دامنه سیگنال در بازه مورد نظر
نسبت زمان نهفتگی، به دامنه سیگنال (LAR)
قدر مطلق دامنه سیگنال (AAMP)
قدر مطلق نسبت زمان نهفتگی به دامنه سیگنال (ALAR)
ناحیه مثبت (PAR)
مجموع مقادیر مثبت سیگنال

15. ویژگی‏های زمانی ناحیه منفی (NAR) مجموع مقادیر منفی سیگنال
قدر مطلق ناحیه منفی (ANAR)
مجموع ناحیه (TAR)
قدر مطلق مجموع ناحیه (ATAR)
مجموع قدر مطلق ناحیه (TAAR)
متوسط قدر مطلق شیب سیگنال (AASS)
 پریود نمونه برداری (1/fs)
n تعداد نمونه ها در بازه مورد نظر
پیک تا پیک سیگنال (PP)

16. ویژگی‏های زمانی پنجره زمانی پیک تا پیک (PPT) شیب پیک تا پیک (PPS)
محل عبور صفر (ZC)
تعداد دفعات عبور صفر در پنجره زمانی
پیک تا پیک
چگالی عبور صفر (ZCD)
عبور صفر در واحد زمان در پنجره زمانی
تغییر علامت شیب (SSA)
تعداد دفعات تغییر علامت
شیب در دو نقطه مجاور سیگنال
 پریود نمونه برداری می باشد.

17. ویژگی‏ برتر
ویژگی‏های زمانی

18. نتایج تفکیک با MLP & GA صحت داده‏های آزمون (%) صحت داده‏های آموزش (%)
ویژگی‏های انتخاب‏شده
کانال ثبت
جدید
100
LAT,AAMP Pz
قدیم
ALAR,AASS,ZCD
67/91
95/97
AAMP,AASS Cz
PP,PPS,ZC
88/93 Fz
33/83
PP ,PPT,ZC

19. متوسط‏‎ گیری (Grand Average)
متوسط ERP های استخراج شده بر اساس
چهار نوع تحریک (جدید/ضعیف/میانی/قوی)
متوسط ERP های استخراج شده بر اساس نوع تحریک (جدید/قدیم)

20. تقويت باند SMR فردي به كمك نوروفيدبك به منظور تقويت حافظه
مراحل كار در جلسه اول:
انتخاب سوژه
تكميل فرمهاي آمادگي شركت در آزمون
قرعه كشي براي قرار دادن در گروه آموزش، تجربي كاذب يا كنترل
ثبت سيگنال مغزي پايه در حالت چشم بسته و چشم باز
استخراج SMRفردي
اجراي آزمون حافطه
برداشتن الكترودها 20

21. تقويت باند SMR فردي به كمك نوروفيدبك به منظور تقويت حافظه
مشخصات سوژه ها
10 نفر (5 زن) در گروه آموزش
9 نفر (4 زن) در گروه تجربي كاذب
8 نفر (4 زن) در گروه كنترل
تحصيلات
ميانگين سن
جنسيت
تعداد
دانشجوي كارشناسي
0/70±22/11سال
13زن و 14مرد
27نفر

22. نحوه استخراج ريتم آلفاي فردي

23. نحوه استخراج ريتم هاي فردي
آلفاي فردي (IAP-2Hz IAP+2Hz)
SMR فردي (IAP+2Hz IAP+5Hz)
بتا1 فردي (IAP+5Hz IAP+8Hz)

24. آزمون حافظه

25. آزمون حافظه 36 تصویر در فاز رمزگذاري 26 تصویر در فاز بازيابي
18 قرمز رنگ
18 سبز رنگ
همرا با 2 تصویر اضافه (یکی در ابتدا و یکی در انتها برای حذف اثر تصویر ابتدایی و انتهایی در حافظه)
26 تصویر در فاز بازيابي
14 جديد
12 قديمي

26. تقويت باند SMR فردي به كمك نوروفيدبك به منظور تقويت حافظه
مراحل كار در هر جلسه آموزش نوروفيدبك:
نصب الکترودهاي كانال Fz و Oz روی سر و چک کردن امپدانس الکترودها
اجراي نوروفيدبك براي تقويت SMRفردي كانالهاي Fz و Oz به مدت 5 دقيقه
2 دقيقه استراحت
اجراي نوروفيدبك براي تقويت SMRفردي كانالهاي Fz و Oz به مدت 5 دقيقه
اجراي نوروفيدبك براي تقويت SMRفردي كانال Fz و Oz به مدت 5 دقيقه
2 دقيقه استراحت
برداشتن الكترودها

27. پنجره نمايش نوروفيدبك

28. نتايج ناشي از آناليز فركانسي

29. مقايسه نتايج ناشي از آناليز فركانسي در طول جلسات

30. نتايج آزمون حافظه

31. نتايج آزمون حافظه

32. نتايج آزمون حافظه

33. بحث و نتيجه گيري
با تقويت ريتم SMR فردي مي توان كيفيت حافظه را در هنگام بازيابي تصاوير و رنگ آنها بهبود داد.
از طرفي فعاليت SMR مرتبط با حالت گوش به زنگي همراه با تمركز بدون حركت و اضطراب است.
بنابراين مي توان نتيجه گرفت كه براي تقويت حافظه، كافيست با استفاده از نوروفيدبك توجه و تمركز بدون حركت و اضطراب را افزايش داد تا از اين طريق شخص بتواند تصاوير را با دقت بيشتر به خاطر بسپارد و با دقت بيشتري به آنها پاسخ دهد.

34. بحث و نتيجه گيري
با توجه به ماهيت حافظه و مشخص نبودن يك جايگاه مشخص در مغز براي آن، نمي توان ريتم يا فعاليت مشخصي از مغز را در ارتباط مستقيم با آن دانست.
دليل تقويت حافظه با استفاده از تقويت ريتم SMR فردي، افزايش تمركز افراد حين به خاطرسپاري و بازيابي تصاوير بوده است كه اثر آن به صورت تقويت حافظه ظاهر شده است.