دانلود مقاله ترجمه شده رابط های مغز-ماشین در کورتکس حرکتی موش: شرطی سازی کنش گر نورونی برای انجام عمل تشخیص حسی

توجه عمده در پیگیری کنترل دستگاه پروتز عصبی با استفاده از سیگنال های مستقیم مغز به این مسئله است که چند بیت اطلاعات به وسیلۀ رابط مستقیم مغز-ماشین (BMI) از طریق کاشت دست یافتنی است. این آزمایش با پیاده سازی الگوریتم کد گشایی ساده و مبتنی بر نرم افزار که سبب وفق یافتن مغز با قوانین تحمیل شده به آن می شود، به این مسئله می پردازد. برای تست این الگوریتم، دو آرایۀ میکروالکترود سیلیکنی دائمی میشیگان 16 کاناله در کورتکس حرکتی دو موش به منظور ضبط فعالیت همزمان نوسانات لحظه ای واحد کاشته شده است. این حیوانات آموزش دیده اند تا از طریق مدوله کردن فعالیت نوسانات لحظه ای کورتیکال ضبط شده به روش تجویز شده، عمل تشخیص شنیداری را انجام دهند. هر دو الگوریتم کد گشایی نورونی غیر وفقی و وفقی ارزیابی شده اند. با پیاده سازی الگوریتم کد گشایی غیر وفقی، پاسخ های رفتاری (کورتیکال) موش ها تقریبا با درستی 75% به ثبات رسیده اند؛ با این حال، با پیاده سازی الگوریتم وفقی، پاسخ های رفتاری موش ها نسبتا سرع تر افزایش یافت و به درستی 91% رسیده اند. ضبط نورونی نشان می دهد که مغز قادر به مدوله کردن پاسخ های دقیق کورتیکال مطابق قوانین شرطی سازی کنش گر تجویز شده می باشد.

1-مقدمه

سیستم های پیشرفتۀ پروتز عصبیِ مربوط به کنترل به دلیل تعداد کم سیگنال های کنترلی در دسترس در حال کم شدن هستند. یک شیوه برای افزایش پهنای باند سیگنال کنترلی، وصل کردن تدریجی آن به سیستم کنترل حرکتی در سطوح بالاتری از سیستم از قبیل نورون ها در کورتکس حرکتی می باشد [1]. مطالعات مهمی که ابتدا در دهۀ 1960 آغاز شد [3] و تا به امروز ادامه یافته است [3] به صورت تجربی نشان می دهند که سیگنال های مربوط به حرکت در کورتکس حرکتی اولیه از طریق اَعمال ترکیبی تعداد زیادی از نورون های تنظیم شده، کد گذاری شده اند...