Time-frequency analysis of somatosensory potentials evoked by vibrotactile stimulation of the fingertip
Parmak ucunun mekanik titreşimle uyarılmasıyla oluşan beden duyusu potansiyellerinin zaman-frekans analizi
- Tez No: 738372
- Danışmanlar: PROF. DR. BURAK GÜÇLÜ, DOÇ. DR. MUSTAFA ZAHİD YILDIZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biyofizik, Biyomühendislik, Biotechnology, Biophysics, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Dalgacık dönüşümleri, Geri bildirim, Uyarılmış potansiyeller-somatosensoryel, Wavelet transforms, Feedback, Evoked potentials-somatosensory
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyomedikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dokunsal duyu geribeslemesi, yapay hisler sağlayan gelişmiş nöroprotezler modellemek amacıyla nöromühendislik açısından önemli bir konu haline gelmiştir. Bu amaçla beyin aktivitesinin mekanik titreşimsel uyaranların duyu seviyesi, frekans, zaman penceresi gibi bazı parametreleriyle arasındaki ilişkisini anlamak önemlidir. Psikofiziksel vibrotaktil kanallar ve özellikleriyle ilişkili literatürde çok çalışma bulunmaktadır. Ancak, şimdiye kadar psikofiziksel veriler ve titreşimli dokunsal girdilere karsı üretilen beden duyusu korteksindeki uyarılmış potansiyeller arasında bir bağlantı kurulamamıştır. Bu çalışmanın amacı insan parmak ucunda 40 Hz titreşimli dokunsal uyaranla oluşan beden duyusu potansiyellerinin korteks üzerindeki kafa derisinden ölçümünü analiz etmektir. Elektroensefalogram (EEG) kayıtları Yildiz (2013) tarafından önceki bir insan çalışmasında toplanmış ve analiz edilmiştir. Ancak, bu tezde farklı yöntemler kullanılarak yeniden analiz edilmişlerdir. Yedi yetişkin ve sağlıklı katılımcı psikofizik deneylerine katılmıştır. EEG kayıtları esik ve esik üzeri birçok farklı duyu seviyesi (NS, SL10, SL20 ve SL30 dB) için toplanmıştır. Kayıtlar, mekanik uyarana ilişkin beden duyusu potansiyelleri olarak alın bölgesinden ve Cpi-Cpc montajıyla birincil beden duyusu korteksi üzerindeki kafa derisinden altın yüzeyli elektrotlar kullanılarak alınmıştır. Veriler, Morse dalgacık dönüşümüyle uyaranın farklı zaman pencereleri için analiz edilmiştir. Farklı duyu seviyeleri için low gamma bandının bazı kombinasyonları haricinde frekans bant enerjilerinde belirgin farklılıklar bulunamamıştır. Katılımcı sayısına göre bu sonuçlar, girişimsel olmayan EEG kayıt yöntemlerinin 40 Hz uyaran için hassas psikofiziksel parametreleri ölçmede yeterli olmadığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Tactile sensory feedback has become an essential topic for neural engineering to model advanced neuroprostheses providing artificial sensations. For this purpose, it is required to understand human brain activity related to some parameters (e.g., sensation level, frequency, time window, etc.) of tactile somatosensory inputs. There have been numerous studies related to tactile psychophysical channels and their properties. However, so far, a link could not be established between psychophysical data and somatosensory evoked potentials (SEPs) generated by vibrotactile stimulation in humans. Therefore, the fundamental goal of this study is to analyze SEPs, which were generated by 40 Hz vibrotactile stimulus applied to human fingertip, over the S1 cortex. EEG data were collected and analyzed in a previous study by Yildiz (2013), but it was reanalyzed by different methods in this thesis. In particular, seven healthy adult subjects participated in psychophysical experiments. EEG recordings were obtained for several (NS, 10dB, 20dB, and 30dB) sensation levels (SLs) at and above threshold. They were collected at the forehead and Cpi-Cpc as mechanically evoked SEPs by gold surface EEG electrodes on the human scalp over the S1 cortex. The data were analyzed by Continuous Wavelet Transform (CWT) by means of Morse Wavelet at different time windows of stimulation. Consequently, no significant differences were found in frequency band energies for different sensation levels except some combinations in the low gamma band at the stimulus onset. Given the small sample size, these results imply that non-invasive EEG recording methods may not be adequate to measure fine psychophysical parameters in this study for flutter sensation at 40 Hz.
Benzer Tezler
- Effects of mechanical and temporal parameters on tactile psychophysical responses
Mekanik ve zamansal parametrelerin psikofiziksel dokunma cevapları üzerine etkileri
MUSTAFA ZAHİD YILDIZ
Doktora
İngilizce
2013
Deri MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK GÜÇLÜ
- Çimentonun sertleşmesi üzerinde kimyasal komponentlerin etkisi
Başlık çevirisi yok
NACİYE TÜRKEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Kuyruk modelleri ve analizi üzerine bir uygulama
Başlık çevirisi yok
DİDEM ÖZPULAT
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
İstatistikEge ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİKRET İKİZ
- Ege bölgesi keçi liflerinin bazı önemli fiziksel, kimyasal özellikleri ve değerlendirme imkanları
Başlık çevirisi yok
NİLÜFER ERDEM
Doktora
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLSEREN YAZICIOĞLU
- Sanayi politikaları ve planlı dönemde imalat sanayine etkileri
Başlık çevirisi yok
AHMET CAFOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
EkonomiGazi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YALÇIN EROL