بررسي عملكردي هيپوكمپ با استفاده از داده هاي fMRI

كارشناسي ارشد

هيپوكمپ در ميانه لوب تمپورال قرار دارد و ساختار بسيار متنوعي دارد. ناهنجاري¬هاي هيپوكمپ با بسياري از اختلالات مغزي از جمله بيماري آلزايمر، صرع لوب تمپورال و اسكيزوفرني مرتبط است . درك ساختار عملكردي هيپوكمپ براي شناخت نقش آن در اختلالاتي كه در آن دخالت دارد، حياتي است. هيپوكمپ شامل مناطق عملكردي و ساختاري ناهمگن است كه در توابع چندگانه مانند يادگيري و حافظه نقش دارند. در مورد چگونگي عملكرد زيربناهاي هيپوكمپ با يكديگر و همسايگي قشرهاي خارجي آن كمبود اطلاعات وجود دارد. بدين منظور به بررسي ساختار عملكردي هيپوكمپ با استفاده از داده¬هاي حالت استراحت پروژه Human Connectom افراد سالم، با پيش¬پردازش¬هاي اعمال شده ICA FIX و خط لوله عملكردي پرداختيم. در روش‌هاي پيشين با توجه به ارتباط عملكردي هيپوكمپ با قشر مغز به تقسيم‌بندي عملكردي پرداخته شده بود اما در اين رساله ما با توجه به ارتباط عملكردي واكسل‌هاي هيپوكمپ با يكديگر به تقسيم بندي عملكردي آن پرداختيم و سپس ارتباط عملكردي هر زير بخش هيپوكمپ را با بقيه نواحي مغز بدست آورديم. به منظور تقسيم‌بندي عملكردي هيپوكمپ ابتدا لاپلاسين بردارهاي ويژه ماتريس شباهت را به‌ دست آورده و سپس از روش خوشه‌بندي پيك چگالي استفاده كرديم و مراكز خوشه¬ها را با استفاده از گراف تصميم‌گيري انتخاب كرديم. در مرحله اعتبارسنجي ازمعيار silhouette و Dice استفاده كرديم كه به ترتيب نسبت پراكندگي درون كلاسي به پراكندگي برون كلاسي و تكرارپذيري را نشان مي¬دهد و متوجه شديم كه معيارها در تعداد چهار خوشه بيشينه است. مقدار silhouette به ازاي هيپوكمپ راست 0.61 و به ازاي هيپوكمپ چپ 0.63 و مقدار Dice به ازاي هيپوكمپ راست و چپ 0.99 است. در نتيجه با استفاده از اين روش هيپوكمپ به چهار قسمت سر، دم، بدنه قدامي و بدنه خلفي تقسيم شد. سپس به بررسي ارتباط عملكردي هر زير بخش با بقيه نواحي قشر مغز پرداختيم. همچنين ارتباط عملكردي هر زيربخش هيپوكمپ با هفت شبكه مغزي بدست آمد. نتايج نشان داد كه مناطق همجوار در هيپوكمپ راست و چپ ارتباط عملكردي دارند كه نشان از گراديان عملكردي در هيپوكمپ است.

211508

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي پزشكي گرايش بيوالكتريك

دكتر محمدرضا دليري