مدل‌سازي اتصالات نواحي مختلف مغز افراد مبتلا به اوتيسم با استفاده از شبكه‌هاي عصبي سلولي

Modelling the Autistics Connections of Brain Regions Based on Cellular Neural Networks

مقدمه: اوتيسم از جمله بيماري­ هاي نافذ رشد در دوران كودكي است كه در ارتباطات، درك و شناخت افراد اختلال ايجاد مي‌كند. مطالعاتي كه در مورد اتصالات نواحي مغز افراد انجام شده، حاكي از آن است كه در اتصالات مغز افراد مبتلا به اوتيسم، نابهنجاري­ هايي وجود دارد.هدف استخراج و مطالعه­ ي اطلاعات مربوط به بيماري­هاي نوروفيزيولوژيك، به منظور مشخص كردن دقيق نواحي دچار اختلالات مغزي با استفاده از پردازش سيگنال­هاي الكتروانسفالوگرافي. روش: در اين مقاله، با استفاده از ويژگي­ هاي استخراج شده از سيگنال­ هاي ثبت­ شده­ ي كودكان سالم و مبتلا به اوتيسم ( شامل تبديل ويولت، آنتروپي و انرژي )، مدلي مبتني بر كاركرد مغز اين كودكان ارايه شده كه قادر است سازمان­دهي و اتصالات نواحي مغزي آنها را نمايش دهد. اين مدل كه با استفاده از شبكه­ هاي عصبي سلولي طراحي شده، كاركرد مغز را نشان مي‌دهد. يافته­ ها: نتايج نشان مي‌دهند كه اتصالات درون­ ناحيه­ اي نيم­كره­ ي چپ مغز كودكان مبتلا به اوتيسم با كودكان سالم تفاوت‌هايي دارد كه اين تفاوت در نواحي F3، P7، AF3،AF4 وO1 معنادار است. همچنين ارتباط كم نواحي لوب ­پيشاني و گيجگاهي با ناحيه­ ي لوب مركزي و تعاملات كمتر نواحي همسايه نيز كاملا" مشهود است. نتيجه­ گيري: نتايج كمي به دست آمده، برخي فرضيات بيان شده در مورد مبتلايان به اوتيسم را تاييد مي‌كند كه يكي از اين فرضيات اين است كه عليرغم سالم بودن اجزاي مختلف مغز اين افراد، نحوه­ ي تعامل و اتصالات مغزي آنها تفاوت دارد

Introduction: Autism spectrum disorders (ASD) is a neurological disease with psychological symptoms and usually appears in the first three years of the life. It directly affects the human brain functions and connections. Method: This paper presents a model to show the connections of brain regions in children with autism and the control group based on electroencephalography. The model compared the brain connections of the two groups using cellular neural networks and wavelet transform. Results: The results showed that there were significant differences and abnormalities in the left hemisphere, (p<0.05) at the electrodes AF3, F3, P7, T7, O1 and AF4 in the children with autism compared with the control group. Also the evaluation of the obtained connections values between brain regions demonstrated that there were more abnormalities in the connectivity of frontal and parietal lobes and the relations of the neighboring regions in children with autism. Conclusion: Results are consistent with the previous experimental works and confirm this hypothesis, although the autistic brain is healthy but there are abnormalities in organization and connections of its regions.