Διερευνηση Της Δυνατοτητας Προβλεψης Των Νευρωνικων Εκπολωσεων Απο Τα Δυναμικα Τοπικου Πεδιου. Χρηση Μικροηλεκτροδιακων Καταγραφων Απο Τον Υποθαλαμικο Πυρηνα Παρκινσονικων Ασθενων Που Υποβαλλονται Σε Εν Τω Βαθει Εγκεφαλικη Διεγερση

Abstract

Πρόσφατα αναπτύχθηκαν μοντέλα τα οποία, οδηγούμενα από σήματα δυναμικού τοπικού πεδίου του υποθαλαμικού πυρήνα ασθενών με νόσο του Πάρκινσον, προβλέπουν την εκφορτιστική δραστηριότητα της περιοχής αυτής του εγκεφάλου. Σκοπό της παρούσας εργασίας αποτελεί η πρόβλεψη των δυναμικών ενέργειας με τη χρήση τεχνητών νευρωνικών δικτύων Perceptron πολλαπλών στρωμάτων.Η εκπαίδευση και πιστοποίηση των μοντέλων βασίστηκε σε πραγματικές καταγραφές από τον υποθαλαμικό πυρήνα ασθενών με νόσο του Πάρκινσον που αποκτήθηκαν κατά τη διαδικασία της εν τω βάθει εγκεφαλικής διέγερσης. Η διέγερση επιτεύχθηκε με χειρουργική τοποθέτηση ενός νευροδιεγέρτη σε δέκα ασθενείς της Νευροχειρουργικής Κλινικής του Νοσοκομείου «Ευαγγελισμός». Από τις καταγραφές αυτές αρχικά το δυναμικό τοπικού πεδίου διαχωρίστηκε από τα δυναμικά ενέργειας με τη χρήση ψηφιακών φίλτρων και στη συνέχεια εξήχθη η πληροφορία του ακριβούς χρονισμού των δυναμικών ενέργειας. Οι προσομοιώσεις απέδειξαν ότι το νευρωνικό δίκτυο Perceptron προβλέπει τα δυναμικά ενέργειας με μέσο τετραγωνικό σφάλμα ίσο με 3,83 και αντίστοιχη τυπική απόκλιση 0,8137, καθώς και μέσο συντελεστή ετεροσυσχέτισης των δυαδικών σημάτων πρόβλεψης και καταγραφής ίσο με 0,40, με τυπική απόκλιση 0,0135. Οι τιμές αυτές εξαρτώνται σημαντικά από την ποιότητα της μικροηλεκτροδιακής καταγραφής και τα κατώφλια που χρησιμοποιήθηκαν για την εύρεση του χρονισμού των δυναμικών ενέργειας.Συμπεραίνεται ότι η εφαρμογή του μοντέλου των νευρωνικών δικτύων Perceptron πολλαπλών στρωμάτων φαίνεται να προβλέπει με αξιόπιστο τρόπο την εκφορτιστική δραστηριότητα του υποθαλαμικού πυρήνα των ασθενών με νόσο του Πάρκινσον.