مدلسازی و تخمین پاسخ همودینامیک سلولهای مغزی در بیماری آلزایمر

با توجه به افزایش متوسط امید به زندگی، کیفیت زندگی در پیری و مشکلاتی از قبیل بیماری آلزایمر از اهمیت بالایی برخوردارند. بنابراین نیاز به روش های مطمئن و دقیق تشخیص بیماری به خصوص در مراحل اولیه ابتلای به آن و همچنین مطالعه روند پیری بسیار حساس می شود. در این پایان نامه با استفاده از روش نوین تصویربرداری تشدید مغناطیسی کارکردی، تاثیرات بیماری آلزایمر و پیری در پاسخ همودینامیک مغزی مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به مطالعات مختلف در مورد نحوه تاثیرپذیری دامنه پاسخ همودینامیک مغزی در ناحیه های حرکتی و بینایی با پیر شدن طبیعی و افراد دچار بیماری آلزایمر در مقایسه با افراد جوان اختلافاتی وجود دارد. حال با توجه به این اختلافات شدید در نتایج حاصل، اهمیت موضوع برای تشخیص بیماری روشن می گردد. یک عامل مشترک بین تمامی مطالعات صورت پذیرفته عبارتست از روش استخراج پاسخ همودینامیک مغزی، که به صورت میانگین گیری می باشد. در این پژوهش از روش معکوس کانولوشن برای استخراج پاسخ همودینامیک مغزی استفاده می شود. وجود نویز شدید در سیگنال وابسته به سطح اکسیژن به خصوص در پیری، لزوم استفاده از یک روش مقاوم در مقابل نویز همانند الگوریتم معکوس کانولوشن را ضرروی می سازد. در ضمن یک سری از مطالعات به طور مشترک نشان داده اند که نسبت سیگنال به نویز در سیگنال وابسته به سطح اکسیژن برای افراد پیر سالم در مقایسه با افراد جوان کاهش پیدا می کند، از این رو مسئله حذف نویز بسیار اهمیت پیدا می کند. در ضمن با توجه به درصد بالای تغییرات در مهم ترین واکسل ها نشان دهنده تاثیر بسیار زیاد نویز می باشد. در ادامه با استفاده از یک روش بهبود یافته با تمرکز بر روی استخراج پاسخ همودینامیک مغزی، تمامی سری های زمانی دو ناحیه حرکتی و بینایی حذف نویز شده و با نتایج قبل از حذف نویز مقایسه شده است. نتیجه نهایی بیانگر عدم اختلاف معنادار دامنه پاسخ همودینامیک مغزی برای این سه گروه (جوان، پیر سالم و پیر دچار بیماری آلزایمر) در دو ناحیه حرکتی و بینایی می باشد.