نام و نام خانوادگی: سبحان خدادادی ارپناهی
عنوان پایان نامه: استخراج شبکه دینامیکی ارتباطات موثر مغزی در بیماران مبتلا به آلزایمر به منظور تعیین سطح تخریب مبتنی بر آنالیز سری¬های زمانی BOLD و مدلسازی علیت گرنجر
رشته تحصیلی:مهندسی پزشکی- بیوالکتریک
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر مجید پولادیان

چکیده:
مطالعات اخیر نشان داده که افزایش سن و اختلالات عصبی نظیر “اختلال خفیف شناختی” (MCI) و در مرحله پیشرفته تر “بیماری آلزایمر” (AD) می تواند بر روی ارتباطات موثر و عملکردی مغز تاثیر بگذارد. بنابراین نیاز است تا به کمک یک تکنیک غیرتهاجمی نظیر تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی یا fMRI، بیومارکرهای اولیه بیمای آلزایمر را شناسایی کرد. در دهه گذشته به سبب تصویربرداری عملکردی، عصر نوینی در مطالعات شناختی آغاز شده است. به کمک داده های حالت استراحت تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (Rs-fMRI) می توان فعالیت عصبی و نورونی خود به خودی و ذاتی مغز را مورد بررسی قرار داد. اخیرا رویکرد بررسی مغز در حالت استراحت به کمک سیگنال وابسته به سطح اکسیژن خون (BOLD Signal) میسر شده¬است.
هدف از این مطالعه کشف ارتباطات مغزی و رابطه علت و معلولی بین لوب های مختلف مغز در بررسی پیشرفت بیماری آلزایمر در یک فرد در طول سالیان  متوالی و بدست آوردن مرز تفاوت برای افراد سالم و افراد دارای بیماری آلزایمر بطور مشخص با استفاده از معیارهای همبستگی غیرخطی است. هدف نهایی این است که بتوان به کمک روش پیشنهادی، یک معیار برای پیش بینی بیماری آلزایمر به دست آورد.
در این مطالعه از دیتاست ADNI استفاده شده است. از علیت گرنجر به منظور مدلسازی سری های زمانی استفاده شده است تا بتوان به رابطه علت و معلولی بین ارتباطات مغزی پی برد. از اطلس دوزنبپچ نیز برای استخراج نواحی مورد علاقه (ROI) بهره برده شده است. در نهایت از معیارهای غیر خطی (نظیر گرنجر اسپیرمن و گرنجر کندال) برای استخراج ارتباطات موثر مغزی در لوب های مختلف مغز استفاده شده است.
نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که افراد آلزایمری در گذر زمان دچار کاهش در ارتباطات موثر مغزی در ناحیه مخچه و ناحیه هیپوکامپ می شوند. این کاهش ارتباط سبب کاهش در میزان ذخیره سازی حافظه فرد و در نهایت زوال عقل در وی خواهد شد.
این پژوهش پیشنهاد می دهد تا برای درک بهتر و عمیق تر اثر آلزایمر بر روی ارتباطات مغزی در گذر زمان مدالیته های مختلفی همچون EEG یا PET-Scan را با روش پیشنهادی ترکیب کرد تا بتوان درک کامل و درستی از آلزایمر را بر روی شبکه های ارتباطات مغزی داشت.

کلیدواژه:تصویربرداری تشدید مغناطیسی کارکردی، ارتباطات مغزی، آنالیز سری های زمانی، بیماری آلزایمر، مدلسازی علیت گرنجر

تاریخ دفاع: زمستان 1398