رفتار این #سگ که صاحبش دچار حمله #صرع شده دیدنیه😍
➖➖➖➖
@IUST_Bioelecteric

✅ Spike sorting :

یک تکلنیک رایج در میان دانشندان علوم و اعصاب جهت مطالعه عملکرد #مغز است و در سالیان اخیر محققان ثابت کرده اند که از این تکنیک می توان در درمان بیمارییهایی از قبیل #صرع، #فلج و غیره استفاده کرد.
با اینکه در این کاربردها نیاز به فعالیت تک تک نورونها است، ولی در ثبت خارج سلولی سیگنال ثبت شده ترکیب چندین نورون که اطراف الکترود هستند، می باشد. لذا برای اینکه به فعالیت تک تک نورون ها دسترسی داشته باشیم نیاز است که با استفاده از تکنیکی این فعالیت ها را جدا کنیم که به این تکنیک، spike sorting می گویند.

🔹 همه چیز درباره spike sorting:
http://www.scholarpedia.org/article/Spike_sorting

https://en.wikipedia.org/wiki/Spike_sorting

https://www.youtube.com/watch?v=vSydfDvsewY

🔹 مقاله مروری برای spike sorting:
http://ieeexplore.ieee.org/document/6105476/?reload=true
🔶ثبت خارج سلولی
🔹 تکنیکی هست که در آن الکترود در قسمت خارج از سلول در مغز جهت ثبت فعالیت نورونها قرار می گیرد و بعنوان یک روش رایج جهت مطالعه عملکرد مغز استفاده می شود.
🔹اصول ثبت خارج سلولی:
https://link.springer.com/referenceworkentry/10.1007/978-3-642-27772-6_290-2


#neuroscience
#اسپایک_سورتینگ
#دوره_جامع_مهندسی_پزشکی
➖➖➖➖
@IUST_Bioelecteric

بطبع این دوره برای دوستان مهندسی پزشکی بسیار مفیدتر خواهد بود و به آنها دید بهتری از پروژه ها میدهد. پروژه هایی که طول دوره آموزش داده می شوند نتیجه چهار سال تجربه گروه مهندسی پزشکی دانشجویان علم و صنعت تهران هست و سعی کردیم پروژه های خوب و بروزی که امروزه در این رشته کار میکنند را انتخاب کنیم و براساس مقالات معتبر شبیه سازی کنیم.
بعد اتمام دوره انتظار داریم دوستان شرکت کننده دید بهتری از پروژه ها داشته باشند و بتوانند موضوعات مناسبی برای پایان نامه دکتری و کارشناشی ارشد انتخاب کنند. این دوره برای اولین بار در ایران برگزار می شود و هدف اینه که دوستان به طور مناسب آموزش ببینند تا در شبیه سازی مقالات تخصصی در حوزه مهندسی پزشکی، در انجام پروژه پایان نامه مشکلی نداشته باشند. در این دوره ما نحوه کار با داده های مختلف را آموزش میدهیم و دوستان سختی کار با داده ها را دیگر تجربه نخواهند کرد.
💡هدف اصلی ما اینه که دوستان شرکت کننده بعد از اتمام دوره، بتوانند پایان نامشون رو خودشون انجام دهند و مشکلاتی از قبیل کار با داده، برنامه نویسی، تجزیه و تحلیل داده ها نداشته باشند.😊
💡تو این چند سال متوجه شدیم که بیشتر دوستان مهندسی پزشکی بیشتر مباحث را بلدند ولی در پیاده سازی و تحلیل داده ها مشکل دارند. در این دوره ما آموزش می دهیم که چگونه داده را دانلود، تجزیه و تحلیل بکنند. 5 پروژه عملی از صفر تا صد در متلب پیاده سازی می شود و شرکت کنندگان با موضوعات مختلفی آشنا شده و کار با داده های مختلف پزشکی را یاد میگیرند.👌

✅ پروژه هایی که در طول دوره آموزش داده می شوند را در زیر خلاصه کرده ایم:
نکته: لازم به ذکر است که تمامی الگوریتمهای درس #شناسایی _آماری_الگو و #داده_کاوی را را روی این پروژه ها اعمال میکنیم و دوستان علاوه بریادگیری الگوریتمها، نحوه استفاده از الگوریتمها در #پروژه_های_عملی را نیز یاد میگیرند!

- کار با سیگنالهای مغزیِ eeg ( داده مربوط به صرع- داده های تصوری حرکتی- اسپایک(unit activity))
- کار با سیگنالهای قلبیِ ecg(داده های مربتط با آرتیمی های قلبی(داده استاندارد سایت فیزیونت))

- تشخیص بیماری #صرع از روی سیگنالهای EEG (داده استاندارد 5 کلاسه دانشگاه بن آلمان)، روشهای مختلف استخراج ویژگی در حوزه زمان، فرکانس، زمان فرکانس آشنا می شوند.
🔹 تمامی الگوریتمها درس پترن و داده کاوی روی این داده ها اعمال می شوند!

- کلاس‌بندی داده های تصوری و حرکتی EEG (واسط مغز و کامپیوترBCI)، در این پروژه الگوریتم معروف csp و fbcsp آموزش داده شده سپس روی داده اعمال میشوند.
الگوریتم csp یک الگوریتم معروفی است که برای کاهش تعداد کانالها در داده های تصوری حرکتی دوکلاسه استفاده میشود.
نحوه تعمیم این الگوریتم برای داده ها چندکلاسه را نیز آموزش میدهیم.
روشهای بهبود یافته دیگر csp برای دانشجویان به عنوان تمرین تعریف می شود.

- اسپایک سورتینگ با استفاده از دو روش مختلف
1- خوشه بندی (kmeans-fcm)
2-Template matching

🔹اسپایک سورتینگ یا همان کلاسترینگ (مرتب سازی)اسپایکها یک تکنیک رایج در میان دانشمندان علوم و اعصاب جهت مطالعه عملکرد مغز است و در سالیان اخیر برای درمان بیماریهای از قبیل صرع، فلج و از دست دادن حافظه استفاده می کنند.
برای بررسی بیماریها نیاز به داشتن اطلاعات درباره فعالیت تک تک نورون ها است. در ثبت خارج سلولی فعالیت چندین نورون همزمان ثبت می شود. برای تفکیک فعالیت نورونها از تکنیک اسپایک سورتینگ استفاده میکنند.
در این دوره مفاهیم ثبت داخل و خارج سلولی، تکنیکهای اسپایک سورتینگ را آموزش داده و یک پروژه عملی نیز انجام میدهیم!

- تشخیص بیماری های قلبی با استفاده از سیگنال ECG
🔹امروزه افراد زیادی از نارسایی قلبی رنج میبرند و اگر در زمان مناسب بیماریها تشخیص داده شود میتوان از اتفاقات ناگوار جلوگیری کرد. ثابت شده فعالیت الکتریکی قلب اطلاعات مفیدی درباره وضعیت سلامت قلب ارائه میدهد. پزشکان برای تشخیص بیماریهای قلبی از سیگنال ECG یا همان نوار قلبی استفاده می کنند. ولی مشکلی که اینجا هست اینه که بررسی نوار قلبی بسیار زمان‌بر و خسته کننده ست، از طرف دیگر ممکن است پزشک متخصص نباشد و تحلیل اشتباهی انجام دهد.
در این دوره نحوه کار با داده ECG و نحوه تجزیه و تحلیل داده ها را آموزش میدهیم تا بتوانیم مدلی دقیق (نزدیک به نظر پزشکان متخصص) و بسیار سریع(خودکار) طراحی کنیم.

✅ شرکت‏ کنندگان بعد از اتمام این دوره، قادر خواهند بود به:
- برنامه‌نویسی در محیط متلب
- پیاده‏ سازی تمامی الگوریتمهای مربوط به شناسایی الگو و داده کاوی
- پیاده‏ سازی پروژه‌های مرتبط با رابط مغز و کامپیوتر
- پیاده‏ سازی پروژه‌های مرتبط با علوم اعصاب محاسباتی
- شبیه‌سازی مقالات مرتبط با رشته مهندسی پزشکی بیوالکتریک
- انجام پایان نامه
➖➖➖➖➖
@IUST_Bioelecteric

💡✅ توضیحات تکمیلی دوره شبکه عصبی:

✍️ امروزه در ایران دوره های مختلفی برای درس شبکه عصبی برگزار می‌شود و البته هر کدام مزایای خودشون رو دارند و با اهدافی دوره ها رو برگزار می‌کنند.
گروه تخصصی و آموزشی مدرسین علم و صنعت تهران هم سعی براین دارد که در این مسیر فعالیت کند، اما به صورت #متفاوت!
سعی ما بر این است که یک دوره صرفا عملی و یا صرفا تئوری برگزار نکینم. ما در این دوره علاوه برمباحث تئوری، همزمان مباحث عملی رو به صورت گام به گام آموزش می‌دهیم.

🔺 اولین #وجه_تمایز دوره شبکه عصبی ما با سایر دوره ها این است که در این دوره نحوه استفاده از #توابع_آماده_متلب آموزش داده نمی‌شود بلکه نحوه‌ی #پیاده_سازی شبکه ها بطور کامل آموزش داده می شود و مطمئنا شرکت‌کنندگان بعد از #تمرین و تکرار مطالبی که آموزش داده می‌شود، در پیاده‌سازی شبکه‌ها، #بهبود شبکه‌ها، شبیه‌سازی #مقالات و استفاده از شبکه‌ها در #پروژه‌های_عملی دچار مشکل نخواهند شد.

🔺 دوره به صورت #آکادمیک هست و سعی بر این است که تمام مباحث #کتاب معروف Siomon Haykin آموزش داده شود. کتاب Siomon Haykin، کتابی #استاندارد برای یادگیری شبکه‌های عصبی است که در بیشتر دانشگاه‌های داخل و خارج کشور تدریس می‌شود. در ابتدای هر جلسه، مباحث تئوری کتاب آموزش داده می‌شود و سپس به طور گام به گام در متلب پیاده‌سازی می‌شود.
از آنجا شرکت کنندگان علاوه بر یادگیری مباحث عملی، مباحث تئوری را نیز یاد میگیرند لذا شرکت‌کنندگان بعد از اتمام دوره، می‎توانند #نمره_کاملی در درس شبکه عصبی (در هر مقطعی) بگیرند که این یکی از مزیتهای دیگر دوره شبکه عصبی ما است.
از آنجا که دوره ما #پروژه محور است، سعی شده مسائل و پروژه های مختلفی با استفاده از شبکه عصبی انجام شود تا شرکت کنندگان بعد از اتمام دوره بتوانند پروژه های خود را با شبکه های عصبی انجام دهند.

✅💡پروژه هایی که در این دوره با استفاده از شبکه های عصبی انجام داده می‌شوند:
💡تشخیص #سرطان_سینه با استفاده از شبکه های عصبی
💡تشخیص بیماری #صرع از روی سیگنالهای مغزی با استفاده از شبکه های عصبی
💡تخمین کیفیت #شراب با استفاده از شبکه های عصبی(داده معروف سایت UCI)
💡پیش بینی #نرخ_ارز با استفاده از شبکه های عصبی
💡کلاسبندی داده های دوکلاسه و #چندکلاسه، مثل داده سه کلاسه #iris (داده ی معروف در سایت uci)
💡حل مسائل مختلف از قبیل گیتهای منطقی(and, or, xor,…) با استفاده از شبکه‌های عصبی
💡 تخمین کیفیت شراب با استفاده از شبکه های عصبی(داده معروف سایت UCI)


تمامی شبکه ها از #صفرتاصد آموزش داده می‌شوند، در ابتدا، مباحث تئوری آموزش داده می‌شود و سپس به صورت گام به گام در متلب پیاده‌سازی می شوند و بعد از پیاده سازی در پروژه های عملی استفاده می شوند.
#مزایا و #معایب هر شبکه به صورت #واقعی در پروژه‌های عملی نشان داده می‌شود و هنرجو از این طریق #درک بهتری نسبت به شبکه‌ها پیدا می‌کند.

🔺علاوه بر مباحث کتاب Siomon Haykin ، دو شبکه عصبی معروفPNN و ELMرا طبق مقالات معتبر پیاده‌سازی می¬کنیم که از این طریق شرکت‌کنندگان با پیاده‌سازی مقالات نیز آشنا می‌شوند.


✅ شرکت‏ کنندگان بعد از اتمام این دوره، قادر خواهند بود به:

💡 برنامه‌نویسی در محیط متلب
💡پیاده‏سازی تمامی شبکه‌های عصبی در متلب
💡 حل مسائل مختلف از قبیل گیتهای منطقی(and, or, xor,…) با استفاده از شبکه‌های عصبی
💡 استفاده از شبکه‏های عصبی در پروژه‌های کلاسبندی و رگرسیون
💡 انجام پروژه‌های عملی با استفاده از شبکه‌های عصبی
💡 کاهش بعد و استخراج ویژگی با استفاده از شبکه‌های عصبی
💡 حل مسائل کلاسبندی با استفاده از شبکه‌های عصبی
💡 حل مسائل پیش‌بینی با استفاده از شبکه‌های عصبی
💡 خوشه‌بندی داده‌ها با استفاده از شبکه‌های عصبی

✅ 💡بعد از اتمام دوره دانشجویانی که طول دوره فعال بودند و نمره قابل قبولی دریافت کردند، انتخاب می شوند تا در کارهای عملی و پروژه‌های پژوهشی جهت نوشتن مقالات همکاری ‌شود.

https://telegram.me/joinchat/BcXDaEEL4FjSZ9Uxrki-9Q
➖➖➖➖➖
@IUST_Bioelecteric

🌐 بهبود تصویربرداری سه بعدی جهت پیشبرد درمان بیماریهای مغزی
👨‍💻نویسنده : محمد نوری زاده چرلو

✍محققان ترکیبی از سخت افزار تجاری و نرم افزار منبع باز(open source) توسعه داده اند که تصویربرداری سه بعدی و دوبعدی از مغز و سایر بافتها را سریع انجام میدهد. با بکارگیری یکپارچه سریعترین تصویربرداری سه بعدی، که در حال حاضر در دسترس است، پیشرفت میکروسکوپی میتواند به دانشمندان در درک بهتر #دینامیک_مغز کمک کند تا درمانهای جدیدی برای بیماریهایی از قبیل #سکته_مغزی، #صرع و #زوال_مغز پیدا کنند.
در آپتیکا، مجله انجمن نورپردازی ، محققان PySight را ارائه کرده اند که برای میکروسکوپهای اسکن لیزری به عنوان یک افزونی عمل میکند. با استفاده از این ترکیب جدید نرم افزار و سخت افزار، محققان کیفیت تصویر برداری سه بعدی و دو بعدی از فعالیتهای عصبی در مغز زنده را بهبود داده اند.
از آنجا که از اعماق بافت می‌توان تصویربرداری کرد، معمولا از روش تصویربردای شناخته شده ی میکروسکوپ چند فتونی برای مطالعه الگوهای فعالیت سریع نورنها، عروق خونی و سایر سلولهایی که رزولوشن زمانی مناسبی دارند، استفاده می‌شود.
روش میکروسکوپی از پالسهای لیزری برای تحریک پروپهای فلورسانت که باعث انتشار فوتونها می‌شود استفاده می‌کند که در نتیجه این تحریک برخی از آنها تشخیص داده شده و برای تصاویر سه بعدی و دوبعدی استفاده می‌شوند.
دانشمندان برای اینکه بتوانند تمام فعالیتهای عصبی را دریافت کنند، مجبور هستند که تصویربردای سریع انجام دهند. در نتیجه، این عمل باعث می‌شود که فوتونهای کمتری جهت ساخت تصاویر قابل دسترس باشد. این عمل دقیقا مثل این می ماند که شما یک تصویر را خیلی سریع بگیرید!
چالش اینجاست که چگونه یک تصویر معناداری در چنین شرایطی اخذ کنند!؟ 🤔
برای حل این چالش، میکروسکوپیست ها یک روشی بنام شمارش فوتون استفاده میکنند.
اما پیاده سازی این روش نیاز به دانش زیاد در زمینه #الکترونیک دارد که به خاطر همین هرگز به طور گسترده پذیرفته نشده است.
به خاطر پروسه نصب آسان PySight و ادغام آن با سخت افزار پیشرفته این نگرانی ها را از بین می برد.
علاوه بر پیشبرد تحقیقات تصویربرداری عصبی،PySight میتواند شناسایی سریع سلولهای بدخیم در بیماران را با استفاده از میکروسکوپ چندفوتونی بهبود بخشد.
#خبر
#تصویربردای
#مهندسی_پزشکی
#فعالیت_عصبی
منبع:
https://phys.org/news/2018-09-d-imaging-poised-advance-treatments.html
🏢 آکادمی آنلاین مهندسی پزشکی و هوش مصنوعی
➖➖➖➖
✔️ @onlineBME

✅🌐 تراشه الکترونیکی کاشته شده در مغز می تواند تشنج را متوقف کند!
محققین موفق شدند ثابت کنند که چطور می شود با یک قطعه الکترونیکی کاشته شده در مغز تشنج‌‌های صرعی را شناسایی، و از وقوع آن جلوگیری کند!

👨‍💻 نویسنده: محمد نوری زاده چرلو

✍ محققان دانشگاه کمبریج، یک تراشه ی الکترونیکی در مغز موشها کاشتند، و زمانی که اولین سیگنالهای مربوط به تشنج آشکار شدند، یک ماده شیمیایی به مغز انتقال دادند و و از پیشرفت تشنج جلوگیری کردند. نتایج گزارش شده در مجله science advances برای شرایط دیگری مثل بیماریهای پارکینسون و تومورهای مغزی استفاده شود.
این کار نشان دهنده ی پیشرفت دیگری در توسعه قطعه ی الکترونیکی نرم و انعطاف پذیر است که با بافت انسان همخوانی دارد.
نظر پروفسور جورج مالياراس، استاد فناوري در دانشکده مهندسي کمبریج، که هدایت این تحقیق را برعهده داشتند، درباره قطعه الکترونیکی: "اين فيلمهای نازک و آلی، کمترین خسارت در مغز را دارند و خواص الکتريکی آنها برای اين نوع کاربردها مناسب است."
با اینکه انواع مختلفی از تشنجهای صرعی وجود دارد، در اکثر بیماران مبتلا به صرع، #نورونها در مغز شروع به تولید پتانسیل عمل(spike) می کنند و به نورونهای های همسایه سیگنال میفرستند تا آنها هم فعال شوند و پتانسیل عمل تولید کنند، که این اتفاق به آگاهی فرد تاثیر گذاشته و کنترل حرکتی فرد را تحت تاثیر قرار میدهد. اغلب از داروهای ضدصرع استفاده میشود که اکثر آنها اثرات جانبی بسیاری جدی ای دارند و در 3 نفر از بین 10 نفر نمی‌تواند از وقوع تشنج صرعی جلوگیری کند.
در مطالعه جدید انجام شده، محققان از یک انتقال دهنده نورونی استفاده کرده اند که شبیه یک #ترمز در منبع تشنج عمل می‌کند، در واقع به نورونها القا میکند که پتانسیل عمل تولید نکنند تا تشنج متوقف شود.
توسط یک پروپ عصبی که شامل یک پمپ یونی کوچک و الکترودهایی که فعالیت عصبی را کنترل میکنند، دارو به نواحی آسیب دیده مغزی ارسال میشود.
زمانی که سیگنال عصبی یک تشنج توسط الکترودها تشخیص داده می شود، پمپ یونی فعال شده و یک میدان الکتریکی تولید میکند که دارو را از غشا عبور میدهد که به این پروسه الکتروفورز گفته می شود. مقدار دارو با تنظیم میزان میدان الکتریکی کنترل میشود.

دکتر کریستوفر در این میگویند که: علاوه بر کنترل زمان ارسال و مقدار دارو، دارو می‌تواند بدون هیچ حلالی از دستگاه بیرون بیاید.
منبع:
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/08/180829143824.htm
#صرع
#تشنج
#قطعه_الکترونیکی
#مهندسی_پزشکی

🏢 آکادمی مهندسی پزشکی هوش مصنوعی
➖➖➖➖➖
✔️ @OnlineBME