previous pauseresume next

BCI Systems

سیستم عملکرد مخچه و ساختار آن (۱)

مخچه تنها % ۱۰از حجم مغز را اشغال می کند اما بیش از نیمی از نورون های آن را شامل می شود .ساختار آن متشکل از یک سری واحدهای عادی تکرار شونده است که هر یک دارای میکرومدارهای پایه یکسانی می باشند .نواحی مختلف مخچه تصاویری از بخش های مختلف مغز و نخاع دریافت و به سیستم های حرکتی مختلف منعکس و منتقل می کنند .علاوه بر این، شباهت معماری و فیزیولوژی در تمام نواحی مخچه نشان می دهد که نواحی مختلف مخچه عملیات محاسباتی یکسانی را بر روی ورودی های مختلف انجام می دهند.

انواع سیگنالهای مغزی

سیگنالهای نوسانی دریافتی از مغز به صورت یک بعدی و متغیر با زمان میباشند. زمانی که فرد در حالت طبیعی قرار دارد و مشغول انجام فعالیت خاصی نباشد سیگنالهای مغزی به صورت پیوسته و یکنواخت قابل دریافت است. فرکانس نوسانات سیگنال دریافتی متناسب با سطح هوشیاری و میزان تمرکز فرد و وضعیت روحی و ذهنی وی، در شش بازه مختلف فرکانسی قرار میگیرد .
مشخصات مربوط به هریک از این بازه‌های فرکانسی به این شرح میباشند:
I.‎ Delta - دلتا δ (۰.۵–۴ Hz) هرتز امواج مغزی افراد بالغ در هنگام خواب امواج مغزی کودکان و قویترین ریتم در طول خواب.

ماهيت سیگنال‌های مغزي

گفته می‌شود كه مغز انسان حاوي حدود ١٨٠ميليارد سلول است كه از اين تعداد حدود ٥٠ميليارد سلول‌های نورون هستند و مابقي آن‌ها را سلول‌های جانبي با عملكردهاي گوناگون تشكيل می‌دهند. همچنين گفته می‌شود كه دندریت‌های برخي از اين نورون‌ها با ١٥هزار نورون ديگر در ارتباط هستند. بدين ترتيب مغز انسان يك شبكه بسيار پيچيده و درهم‌تنیده از نورون‌هاست كه در هرلحظه میلیون‌ها نورون در آن در حال تحريك شدن و توليد میدان‌هایی در اطراف خود می‌باشند. علی‌رغم اين پيچيدگي وصف‌ناپذیر، تـاكنون نواحي مشخصي از مغز شناسایی‌شده‌اند كه به اعمال خاص حسي، حركتي، بينايي، حافظه و برخي ديگر از اعمـال ارادي و غیرارادی منتسب‌اند.

ساختار مغز

مغز در استخوان جمجمه است و ازلحاظ تقسیم‌بندی به بخش‌هایی تقسيم می‌شود که نام آن‌ها تابع استخوانی است که آن‌ها در مجاورش هستند و هرکدام از اين بخش‌ها علاوه بر ارتباط‌هایی که با همديگر دارند در هر نیم‌کره اعمال تخصصی خود را بر عهده‌ دارند .
لب‌های مهم مغز عبارتند از:
 لوب پیشانی Frontal Lobe
 لوب آهیانه ای Parietal Lobe
 لوب پس‌سری Occipital Lobe
 لوب گیجگاهی Temporal Lobe
 لوب حاشیه‌ای Marginal Lobe

تاریخچه BCI

سیگنال‌های الکتریکی مغزی الكتروانسفالوگرام (Electroencephalography) نخستین بار در سال،١٩٢۰ توسط دکتر هانس برگر شناخته شدند و از همان زمان در تشخیص‌های پزشکی و پژوهش‌های تحقیقاتی مورداستفاده قرار گرفتند. شايد هنوز هم براي عده‌ای- ثبت سیگنال‌های مغزي، تصور خوانده شدن افكار و ذهنيات را به همراه داشته باشد؛ اما براي افرادي كه با اين سیگنال‌ها آشنايي دارند پوشيده نيست كه شكل موجهی ثبت‌شده از روي سر بسيار آشفته و نويز گونه می‌باشند و استخراج اطلاعات مفيد از آن‌ها، براي متخصصان هم دشوار است.

اشتراک در BCI Systems