ایمپلنت ساقه ی مغز تا چه اندازه مشابه اعصاب مسیر شنوایی عمل می کند؟ پژوهشی بر اساس مدل سازی ویژگی های زمانی

بدن انسان دارای پنج حس اصلی بینایی، شنوایی، چشایی، بویایی و لامسه بوده که هر یک از این حواس اطلاعات به خصوصی را از محیط پیرامون در اختیار می گذارند. نقص عمل کرد هر یک از این حواس باعث می شود تا نسبت به رفع آن و استفاده از تکنولوژی اقدام گردد. حس شنوایی نیز از این مقوله مستثنی نبوده و تلاش­های متعدد و زیادی در بهبود آن انجام شده­ که منجر به طراحی و ساخت ایمپلنت­های گوناگونی شده است. در این پژوهش با هدف بررسی عمل کرد ایمپلنت شنوایی ساقه ی مغز (Auditory Midbrain Implant - AMI) به ایجاد دو نوع تحریک آکوستیک و الکتریک در سیستم شنوایی گربه پرداخته شده است. تحریک­های الکتریک حاصل تزریق جریان به بافت توسط AMI و تحریک­های آکوستیک حاصل تولید موج تک-تن در گوش گربه می­باشند. پس از انجام تحریک و ثبت پتانسیل­های عمل محیطی از قشر اولیه ی شنوایی مغز گربه، ویژگی­های زمانی استخراج شده و نهایتا به مدل سازی توسط شبکه ی­ عصبی پرداخته شده است. بعد از ثبت و مقایسه بین داده­ها، مشخص شده که AMI در تحریک هسته ی کولیکولوس تحتانی موفق عمل کرده است اما این ایمپلنت کاهش تاخیر در زمان تحریک را احتیاج دارد. پس از مدل سازی مشخص شده که شبکه ی عصبی با مدل غیرخطی همراه با الگوریتم لونبرگ-مارکوارت و ۱۰ نورون در لایه ی پنهان بهترین عمل کرد را در بین سایر ساختارها با خطایی معادل ۰۰۹/۰ از خود ارائه کرده است. در مقایسه ی مدل الکتریک با مدل اعصاب شنوایی، هر دو مدل رفتار مشابهی در برابر تغییرات فرکانس از خود نشان داده اما مدل الکتریک در یک فرکانس ثابت شدت بزرگ تری از پاسخ را در خروجی نشان داده است. علاوه بر این موارد، فاصله ی زمانی انتقال پیام عصبی از هسته ی حلزونی تا کولیکولوس تحتانی، ۹ میلی­ثانیه محاسبه شده است.

کلیدواژه ها:

ایمپلنت شنوایی ساقه ی مغز ، پتانسیل های عمل محیطی ، تحریک الکتریک و آکوستیک ، مدل سازی غیرخطی ، الگوریتم لونبرگ-مارکوارت