بخشی از مقاله
خلاصه
هدف این پژوهش، بررسی سیگنالهای مغزی کودکان مبتلا به اختلال طیف اوتیسم - ASD:Autism Spectrum - Disorder و به کارگیری یک روش مبتنی بر مفهوم تضادهای مکمل برای دستیابی به یک الگو و یا یک ویژگی بارز به عنوان مشخصه زیستی سیگنال EEG این کودکان است. در این تحقیق 20 کودک در بازه سنی 3 تا 13 سال در دو گروه کنترل - NC:Normally Control - و مبتلا به اختلال طیف اوتیسم - - ASDمورد بررسی قرار گرفتند. در اختلالات طیف اوتیسم ، فرد مبتلا به طور کلی دارای مشکلات تعامل و ارتباط اجتماعی و رفتارهای تکراری است.در اینجا با تکیه بر مفهوم تضادهای مکمل و اعمال روش ماندالا - - Mandala،به ویژگیها و شبه الگوهای جدیدی برای غربالگری جهت تشخیص زودهنگام دست یافتیم.
.1 مقدمه
برای فهمیدن طبیعت دینامیکی مغز و توسعه روشهای مغزی نوین برای شناخت ناهنجاریهای آن از تئوریها و ابزارهای آشوب،مفهوم اطلاعات و مواردی از این دست بهره میبرند.[1] فرآیندهای مختلف در جهان هستی از همزیستی و هماهنگی میان اعمال مکمل و در عین حال متضاد صورت میگیرد،برای مثال،برای تنظیم ضربان قلب مجموعهای از فعالیتها و روندهای زیستی در داخل بدن رخ میدهد که از جمله آن تسریع اعصاب سمپاتیک و کاهش اعصاب پاراسمپاتیک را میتوان نام برد
الگویی که در این پژوهش از آن استفاده شد الگویی به نام ماندالا است، ماندالا یک کهن الگو است که در بیشتر تمدنها یافت میشود.
اوتیسم یک ناهنجاری فراگیر در رشد است،مهارتهای اجتماعی،ارتباطات کلامی و مهارتهای رفتاری با تاخیر و انحراف توسعه مییابد.دلیل ابتلا هنوز شفاف نیست،اما نظریههای مختلف زمینههای ژنتیکی،زیستی،فاکتورهای روانشناختی را پیشنهاد میدهند.در حقیقت اوتیسم،یک اختلال پیچیده با دلایل متفاوتی است که معمولا با هم رخ میدهند.هنوز برای این اختلال هیچ درمانی شناخته نشده است.
از کارهای پیشین که با استفاده از مفهوم تضاد مکمل و ماندالا انجام شده، بررسی این روش بر روی دادگان قلبی توسط Hector Sabelli است که در کتابی با عنوان، بایوس، یک مطالعه از آفرینش، گردآوری شده است
.2 پروتکل ثبت
فرکانس نمونه برداری در این پژوهش 256 Hz میباشد، ثبت سیگنال مغزی به صورت دوکاناله ، در بخش مرکزی مغز - کانالهای C3و - C4 و در سه مرحله صورت گرفت،در مرحله اول که baseline نامیده شد، ثبت سیگنال مغزی در حدود یک دقیقه به طول انجامید، در مرحله دوم یک انیمیشن را به مدت 5 دقیقه، و سپس در مرحلهی بعد همان انیمیشن را بدون صدا برای افراد هر دو گروه پخش کردیم. دلایل انتخاب این نوع پروتکل برای ثبت سیگنال مغزی، بررسی ارتباط میان دو نیمکره و نحوه شکل گیری الگوی ماندالا در دو گروه ASD و NC برحسب معیارهای مطرح شده است.
.3 مواد و روش ها
در این پژوهش به هیچ عنوان از فیلتر استفاده نشده، دیدگاه ما مبتنی بر این است که هیچ روش استانداردی برای حذف موارد نامطلوب از سیگنال بدون صدمه زدن به اطلاعات آن وجود ندارد و ما با اعمال فیلترهای مرسوم در واقع بخشی از اطلاعات مهم را از دست میدهیم
در این جا سیگنال مغزی هر فرد به صورت یک دنبالهی زمانی متشکل از جملاتی در نظر گرفته شده و متناسب با فرکانس نمونهبرداری - 256 Hz - دسته بندی به صورت بازههای 4 ثانیه ای انجام شد.روشی که در این پژوهش مورد استفاده قرار گرفته، برای بررسی دینامیک المانهای متضاد و در عین حال مکمل است
.4 الگوی ماندالا
ماندالا یک سمبل در نمادهای تاریخی، فرهنگی، هنری و طبیعی است. الگویی متشکل از حلقه های هم مرکز است که اساس آن استفاده از مفهوم تضاد مکمل و متعامد است. در این روش سینوس و کسینوس هر عبارت در دنباله زمانی محاسبه شده ، در نتیجه یک سری زمانی واحد ، به دو سری جایگزین مکمل یکدیگر تجزیه میشود، سینوس و کسینوس به عنوان یک مدل ریاضی برای تضاد مکمل در نظر گرفته میشود ، چرا که شامل روابط متقابل و متعامد میباشند.سینوس و کسینوس نمونهای از تضادهای مکمل یکدیگر و مدلهای طبیعی برای اطلاعات هستند،بنابراین توابع مثلثاتی، مدل ویژگیهای اساسی از تضاد هستند. تجزیه مثلثاتی به اجزا سینوسی و کسینوسی تضادهای اطلاعاتی را به تصویر می-کشد.
ترسیم سینوس و کسینوس در محور دو بعدی، نحوه نقل و انتقالات بین این دو را برای ترسیم الگو ماندالا به نمایش میگذارد.این روش بر روی دادگان مغزی هر دو گروه اعمال شد.شکل 1 نمونه ای از اعمال این روش در مرحله دوم ثبت بر روی یک فرد سالم و یک فرد اوتیسم در هر دو کانال است. [8, 9]
شکل - 1 الگو های ماندالا مرحله دوم ثبت ، نفرسوم سالم و نفر پنجم اوتیسم؛ الف - کانال C3،ب - کانالC4
.5 استخراج ویژگی
در این تحقیق چندین ویژگی در میان دو گروه مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت؛این ویژگیها عبارتند از: .1 وضعیت دایره مرکزی - - SCC، .2 قابلیت تشخیص الگو - - PDC،.3 تعداد حلقههای موجود - - NCR .نحوه ارزیابی الگوهای ماندالا ماندالا بر اساس ویژگی های انتخاب شده در ویژگی اول به این صورت است که؛در صورت تشکیل دایره مرکزی در الگو عدد یک و در غیر این صورت عدد صفر نسبت داده میشود
در ویژگی دوم، اگر بتوان الگو ماندالا که از چندین حلقه هممرکز تشکیل شده را مشاهده کرد، عدد یک و در صورت عدم مشاهده این وضعیت در الگو عدد صفر را در نظر می-گیریم؛همچنین در ویژگی سوم تعداد حلقه های هم مرکز در الگوی ماندالا را شمارش کرده و بین دوگروه ASD و NC مقایسه نمودیم.جدول 1 و 2 نتایج این ارزیابیها را به ترتیب در مرحله دوم و سوم ثبت نمایش میدهند.
جدول - 1 نتایج بررسی ویژگیها در دو گروه ، در مرحله سوم ثبت
