کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4947483 1439578 2017 25 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Hierarchical estimation of neural activity through explicit identification of temporally synchronous spikes
ترجمه فارسی عنوان
برآورد سلسله مراتبی فعالیت های عصبی از طریق شناسایی صحیح از سنسورهای همزمان
کلمات کلیدی
مرتب سازی اسپایک، سنسورهای همزمان تجزیه و تحلیل فعالیت عصبی،
ترجمه چکیده
ضبط خارج سلولی از نورون های زنده با استفاده از آرایه های میکروالکترودهای در سال های اخیر به عنوان راهی برای بررسی عملکرد و اختلالات مغز توجه اصلی را جلب کرده است. برای رمزگشایی اطلاعات مفید از سیگنال های ضبط شده، تشخیص و مرتب سازی فعالیت های دقیق و کارآمد سنبله عصبی، پیش شرط ضروری می باشد. رویکردهای سنتی بر پایه آستانه برای شناسایی خوشه های فردی و خوشه بندی برای شناسایی گروه های زیر مجموعه تکیه می کنند؛ با این حال، این روش ها قادر به شناسایی سنسورهای همزمان به علت هماهنگی عصبی نیستند. برای مقابله با این چالش، یک الگوریتم مرتب سازی بر اساس جدیدی را معرفی می کنیم که هر دو تکنیک های کمی و احتمالاتی را در بر می گیرد تا اطلاعات حقیقی زمین را در مورد فعالیت نخل افزایش دهد. پیش از خوشه بندی روش جدید برای شناسایی ویژگی های کلیدی که می توانند خوشه های طبیعی ایجاد کنند و تکنیک کاهش ابعاد برای شناسایی فعالیت اسپایکینگ معرفی شوند. برای رسیدگی به پدیده هماهنگی عصبی زمانی که منجر به تشخیص پیوندهای متقاطع چندگانه می شود، یک روش برای برآورد شکل اسپایک شکل و تشخیص تکراری با استفاده از روش همبستگی متقابل که متناسب با نرخ اسپایک فردی نورون است، طراحی شده است. مقایسه عملکرد بین روش پیشنهادی و تکنیک های موجود بر اساس تعداد سنسورها و کارایی مرتب سازی سنبله ها ارائه شده است. نتیجه اثربخشی روش پیشنهاد شده در شناسایی سنسورهای همزمان همزمان نشان می دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر هوش مصنوعی
چکیده انگلیسی
Extracellular recording from living neurons employing microelectrode arrays has attracted paramount attention in recent years as a way to investigate the functionality and disorders of the brain. To decipher useful information from the recorded signals, accurate and efficient neural spike activity detection and sorting becomes an essential prerequisite. Traditional approaches rely on thresholding to detect individual spikes and clustering to identify subset groups; however, these methods fail to identify temporally synchronous spikes due to neuronal synchrony. To address this challenge, we introduce a novel spike sorting algorithm incorporating both quantitative and probabilistic techniques to better approximate the ground truth information of the spike activity. A novel pre-clustering method for identifying key features that can form natural clusters and a dimension reduction technique for identifying the spiking activity are introduced. To address the temporal neuronal synchrony phenomenon leading to detection of multineural overlapped spikes, a procedure for template spike shape estimation and iterative recognition is developed employing the cross correlation methodology tailored to individual neuron's spike rate. A performance comparison between the proposed method and existing techniques in terms of the number of spikes identified and efficiency of sorting the spikes is presented. The outcome shows the effectiveness of the proposed method in identifying temporally synchronous spikes.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Neurocomputing - Volume 249, 2 August 2017, Pages 299-313
نویسندگان
, , , , ,