Αυτόματη Εύρεση Και Στατιστική Κατηγοριοποίηση Νευρικών Σημάτων Του Υποθαλαμικού Πυρήνα Που Προκύπτουν Από Καταγραφές Μικρο-ηλεκτροδίων

Abstract

Σκοπό της διπλωματικής εργασίας αποτελεί η μελέτη των νευρικών σημάτων που προκύπτουν από καταγραφές μικρο-ηλεκτροδίων κατά τη διάρκεια της εγχειρητικής τοποθέτησης ηλεκτροδίου για την εν τω βάθει διέγερση (Deep Brain Stimulation - DBS) του υποθαλαμικού πυρήνα. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήσαμε δεδομένα που μας παραχωρήθηκαν από την ομάδα νευροχειρουργών του καθηγητή κ. Δαμιανού Σακκά.Αρχικά, δίνονται κάποια στοιχεία ανατομικής και φυσιολογίας του νευρώνα με σκοπό να βοηθήσουν στην κατανόηση της μεθόδου της εν τω βάθει διέγερσης που περιγράφεται αμέσως παρακάτω. Στη συνέχεια, αναλύουμε τη διαδικασία της εξωκυττάριας καταγραφής για να καταλήξουμε στη μέθοδο spike sorting που είναι και το κύριο σημείο της εργασίας. Περιγράφουμε αναλυτικά τα στάδια αυτής της μεθόδου, δηλ. το φιλτράρισμα των δεδομένων, την ανίχνευση των spikes, τη μείωση των διαστάσεων και την ομαδοποίηση των spikes.Κατόπιν, περιγράφουμε την υλοποίηση των παραπάνω βημάτων σε περιβάλλον MATLAB. Χρησιμοποιώντας δεδομένα που λήφθηκαν από πραγματικούς ασθενείς, δίνουμε ενδεικτικά αποτελέσματα και εξάγουμε κάποια συμπεράσματα που προέκυψαν από την πειραματική διαδικασία.