| Περίληψη: | Η μελέτη των ηλεκτροφυσιολογικών σημάτων του ανθρώπινου εγκεφάλου
εντάθηκε με την εφεύρεση του ηλεκτροεγκεφαλογράφου το 1929 από τον Hans
Berger. Ενώ η αρχική πρόθεση του Berger ήταν η εξερεύνηση των ψυχικών και
φυσιολογικών διαδικασιών του εγκεφάλου, οι μελέτες τα χρόνια που ακολού-
θησαν δεν περιορίστηκαν σε αυτό το πλαίσιο, με επιστήμονες να επεκτείνουν
την έρευνα χρησιμοποιώντας υπολογιστές για την ανάλυση των ηλεκτροεγκε-
φαλικών δεδομένων. Στόχος ήταν η διερεύνηση των εγκεφαλικών κυμάτων, ο
προσδιορισμός των χαρακτηριστικών τους και η κατανόηση της εγκεφαλικής
δραστηριότητας όσον αφορά στα προκλητά δυναμικά. Παρόλο που η έρευνα
ενός αιώνα σχεδόν έχει δώσει σημαντικά αποτελέσματα, ένα πολύ μεγάλο μέ-
ρος στη λειτουργία του ανθρώπινου εγκεφάλου παραμένει ανεξιχνίαστο.
Τις τελευταίες δεκαετίες, η έρευνα στο πεδίο αυτό γίνεται όλο και πιο
εξειδικευμένη, με μελέτες να επικεντρώνονται σε συγκεκριμένους εγκεφαλι-
κούς ρυθμούς, κύματα και φαινόμενα, τόσο στο στάδιο της εγρήγορσης όσο
και στα στάδια του ύπνου. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζεται γύρω από το
φαινόμενο των υπνικών ατράκτων, ένα φαινόμενο το οποίο έχει συνδεθεί με
αρκετές εγκεφαλικές λειτουργίες και παθήσεις, όπως τη μάθηση, τη διατήρηση
της μνήμης, την επιληψία, τη σχιζοφρένεια κ.ά.
Η ανάγκη για κατανόηση και περαιτέρω ανάλυση των μηχανισμών που
διέπουν τις υπνικές ατράκτους και το ρόλο που αυτές έχουν στη λειτουργία
του εγκεφάλου έχει οδηγήσει τους επιστήμονες στην ανάπτυξη αλγορίθμων
ανίχνευσης του φαινομένου και στην υλοποίηση συστημάτων νευροανάδρασης
με εξωτερικές διεγέρσεις κατά τη διάρκεια του ύπνου.
Στη παρούσα εργασία παρουσιάζεται ένα σύστημα συλλογής και επεξερ-
γασίας ηλεκτροεγκεφαλικών σημάτων, με έμφαση στις υπνικές ατράκτους, και
παραγωγή ακουστικών διεγέρσεων, οδηγούμενες από την εμφάνιση του φαι-
νομένου, για ανατροφοδότηση του εγκεφάλου. Στα πλαίσια της μελέτης ανα-
πτύχθηκε ένας αυτοματοποιημένος αλγόριθμος ανίχνευσης ατράκτων, ο οποίος
μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ανίχνευση σε πραγματικό χρόνο. Το σύστημα
συλλέγει και επεξεργάζεται τα δεδομένα, λαμβάνει αποφάσεις και δημιουργεί
ακουστική διέγερση σε πραγματικό χρόνο, παρέχοντας τη δυνατότητα απομα-
κρυσμένου ελέγχου. Η πλατφόρμα υλοποίησης που παρουσιάζεται βασίζεται
σε συνδυασμό υλικού και λογισμικού και μπορεί να αποτελέσει ένα πολύτιμο
εργαλείο για την μελέτη και κατανόηση του ανθρώπινου εγκεφάλου.
|
|---|
