Design and Realization of a Single Board Computer-Based Device Generating Stimulus-Synchronized Event Codes for Evoked Potential Recording
Uyarılmış potansiyel kaydı için uyaranla senkronize olay kodları üreten tek kartlı bilgisayar tabanlı bir aygıtın tasarımı ve gerçekleştirilmesi
- Tez No: 604455
- Danışmanlar: PROF. DR. ENGİN ERZİN, PROF. DR. PEKCAN UNGAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 53
Özet
Uyarılmış potansiyeller (UP'ler) veya olaya ilişkin potansiyeller (OİP'ler), beynin harici ya da dahili bir uyarıcıya karşı sabit elektrofizyolojik yanıtlarıdır. Sadece temel nörofizyolojik araştırmalarda değil aynı zamanda beyindeki sinir ağları hakkında bilgi edinilmesi için tıbbi araştırmalarda da önemli bir rol oynamaktadır. Uyarılmış potansiyeller, beynin invazif olmayan bir şekilde elektriksel aktivitesini ölçmek için kafa derisi yüzey elektrotlarının kullanıldığı elektroensefalografi (EEG) tekniklerinden yararlanılarak doğru bir şekilde kaydedilir. Bununla birlikte, OİP genliği, arka plan EEG'sine göre küçük olduğundan, güvenilir bir uyarılmış potansiyel ölçümü yapmak ve spontan EEG'nin arka plan gürültü etkisine ragmen beynin bu uyarana verdiği elektriksel yanıtı elde etmek için uyarıcıya zaman kilitli olan EEG parçalarının ortalaması alınmalıdır. Bu nedenle, EEG/OİP sistemlerinin, UP'yi ortaya çıkaran uyaranları kodlaması ve onlarla senkronize olması gereken uyaran kodlarını da kaydetme olanakları ile donatılması gerekir. Bir başka deyişle, uyarıcı, gerçek zamanlı olarak neredeyse mükemmel bir senkronizasyonu koruyarak EEG ile birlikte kaydedilmelidir. Bu tez çalışmasının hedefi, bu amaca ulaşmak için bilgisayar tabanlı bir cihaz tasarlamak ve uygulamaktır. Ayrık işitsel uyaranlarla senkronizasyon için Arduino Due adlı yüksek hızlı bir mikroişlemci kullanılmıştır; ve sürekli işitsel uyaranlardaki belirli olaylarla senkronizasyon için de bir USB ses arabirimi olan Steinberg UR44'den yararlanılmıştır. Tasarlanan tek kartlı bilgisayar tabanlı düşük maliyetli cihazla gerçekleştirilen deneylerin sonuçları, EEG ile aynı anda kaydedilen ayrık bir işitsel uyaran sinyalinin ve dolayısıyla ortaya çıkardığı uyarılmış potansiyelin (ortalama bir mikrosaniyelik gecikme ile) uyarıcıya zaman kilitli olduğunu göstermiştir. Ayrıca, üzerinde değişiklik yapılmış Steinberg UR44 ses arayüzü kullanılarak gerçekleştirilen OİP kayıtlarının sonuçları, beynin sürekli seslerdeki belirli olaylara verdiği elektriksel yanıtın, olayın başlangıcı ile, kaydedilen uyaran kodu arasında zamansal bir oynama olmadan başarıyla yapılabileceğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Evoked potentials (EPs) or event-related potentials (ERPs) are rigid electrophysiological responses of the brain to an external or internal stimulus. They play a crucial role not only in basic neurophysiological research but also in medical research to gain information about neural networks in the brain. Evoked potentials are accurately recorded by using the techniques of electroencephalography (EEG), in which scalp surface electrodes are used to measure the electrical activity of the brain non-invasively. However, because the ERP amplitude is small relative to the background EEG, EEG epochs that are time-locked to the stimulus must be averaged to make a reliable evoked potential measurement and obtain the electrical responses of the brain to that stimulus despite the spontaneous EEG acting as background noise. Therefore, EEG/ERP systems also need to be equipped with facilities for recording the stimulus codes, which should specify and be synchronized with the stimuli eliciting the EP. In other words, the stimulus must be recorded together with EEG maintaining a near-perfect synchronization in real time. The main goal of this thesis study is to design and implement a computer-based device to achieve this goal. A high clock speed microprocessor, Arduino Due, has been used for the synchronization with discrete auditory stimuli; and a USB audio interface, Steinberg UR44, has been used for synchronization with certain events in continuous auditory stimuli. Results of the experiments carried out with the designed single board computer-based low cost device have shown that a discrete auditory stimulus signal was recorded simultaneously with EEG, and thus the evoked potential it elicits was fairly (with a mean jitter of 1 microsecond) time-locked to the stimuli. Also, the results of the ERP recordings made by a modified Steinberg UR44 audio interface have shown that the brain's electrical responses to specific events in continuous sounds could successfully be made without a temporal jitter between the onset of the event and its recorded stimulus code.
Benzer Tezler
- Nesnelerin interneti tabanlı evde sağlık monitörleme sisteminin gerçekleştirilmesi
Implementation of internet of things based home health monitoring system
SELÇUK ALTINAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolMarmara ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. VEYSEL GÖKHAN BÖCEKÇİ
PROF. DR. HAYRİYE KORKMAZ
- Yerel alan ağ yönetimi ve SNMP protokol uyumlu yeni bir kullanıcı analizi
Başlık çevirisi yok
ÖZGÜR ÇELİKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET BÜLENT ÖRENCİK
- Eşikaltı çalışan otaların iyileştirilmesi ve tip elektroniği alanına uygulanması
Başlık çevirisi yok
GÜRSEL DÜZENLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. H. HAKAN KUNTMAN
- Yeni bir hata değişik delta ağ maddeli arttırılmış delta ağı (ADA)
Başlık çevirisi yok
M.EBRU KOLUSAYIN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET BÜLENT ÖRENCİK
- Boyutu küçültülen geniş bant Vivaldi dizi anten tasarımı
A reduced size wideband Vivaldi antenna array desing
MERT KARAHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDeniz Harp Okulu KomutanlığıElektronik Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. DEMET SEVİL ARMAĞAN ŞAHİNKAYA
YRD. DOÇ. DR. FATİH ERDEN