پیاده سازی سخت افزاری تحریک عمقی مغز با استفاده از روش فیدبک تاخیردار غیرخطی در جمعیتی از نوسان گرهای واندرپُل

پیاده سازی دیجیتالی نورون ها، روشی مهم در پیاده سازهایی است که از سیستم های نورونی الهام گرفته شده اند. بیماری پارکینسون از راه تباهی نورون های مغزی در جسم سیاه مغز ایجاد شده و باعث می شوند انتقال دهنده های عصبی دوپامین در ساختارهای خاصی از مغز از بین بروند. این تخریب به دلیل همزمانی بیش ازحد نورون های مغزی در جسم سیاه مغز است. یک روش درمان برای این بیماری، تحریک عمقی مغز است. برای این منظور در این پایان نامه مدلی پیشنهاد دادیم که جمعیت نورون های بیش از حد همزمان شده را ناهمزمان کند. برای نیل به این هدف dbsی را ارائه دادیم که براساس یک فیدبک تاخیردار غیرخطی الهام گرفته شده از کارهای پیشین است، و بر روی جمعیتی از اسیلاتورهای چرخه حدی و غیرخطی واندرپل اعمال کردیم. در این پایان نامه برای بهینه کردن مدل ارائه شده، در تحریک کننده عمقی مغزی که به کار بردیم تغییراتی اعمال می کنیم. پس از انجام شبیه سازی نوورن های مغزی با جمعیت اسیلاتورهای واندرپل ، dbsارائه شده را بر روی یک بُرد fpga، پیاده سازی می کنیم. قطعه به کار رفته شده در این کار virtex-ii pro xc2vp30می باشد. حجم سخت افزار استفاده شده در این پیاده سازی برای مدل و dbsارائه شده ، برای پیاده سازی 100 نورون، 23% می باشد و و از 56 ضرب کننده استفاده کردیم. همچنین بلوک های ورودی/خروجی استفاده شده در این حالت 5% از حجم کل ورودی/ خروجی های موجود دراین قطعه می باشد. هدف ما از شبیه سازی و پیاده سازی این تحریک کننده عمقی مغز، ارائه سخت افزار و راهکاری برای ناهمزمان ساختن جمعیتی از سلول های عصبی به شدت همزمان شده در مغز ، جهت جلوگیری از بروز یا پیشگیری بیماری پارکینسون می باشد.