استخراج تغییرات دینامیک الگوی سیگنال الکتروانسفالوگرام در کودکان اُتیسمی با استفاده از قطع پوانکاره

چکیده: در اغلب فرایندهای روانی-زیستی، درجه بالایی از رفتارهای غیر خطی و دینامیکهای پیچیده، ثبت و گزارش شده اند که برخاسته از تعاملات میان تعداد بسیار زیادی از زیر سیستمها و فرایندها – با رفتارهای بعضاً ناشناخته – هستند. قطع پوآنکاره یکی از ابزارهای مهم است که در تحلیل این دسته از سیستمها و حتی کنترل سیستم­های غیرخطی از جمله سیستم­های آشوب­گونه و دارای عدم قطعیت استفاده می­شود. با وجود اینکه مدت زیادی از مطرح شدن قطع پوآنکاره میگذرد، اما هنوز مراحل مختلف آن به صورت هنری و هیوریستیک انجام می­شود. هنوز  ، امکانِ آموزشِ ماشین بر اساس قطع پوآنکاره وجود ندارد و علت نیز ساخت­یافته نبودنِ روشِ اعمالِ آن و مشکلاتی از قبیل نامعین بودن ساختار و پارامترهای مدلی است که بتوان به طور عام به این روش نسبت داد. در این مقاله ابتدا مراحل مدلسازی با استفاده از قطع پوآنکاره را تبیین شده، سپس با تکیه بر رخدادهای به وقوع پیوسته مفهوم اطلاعات و نسبی­نگری، با استفاده از قطع پوآنکاره و نگرش اطلاعاتی به تشخیص تغییرات الگوی مغزی در کودکان مبتلا به اختلال اُتیسم خواهیم پرداخت. اختلالات طیف اُتیسم ([1]ASD) شرایطی از تکامل عصبی است که با نقص در ارتباطات و تعاملات اجتماعی و وجود الگوهای تکراری در رفتار، علایق و فعالیت­ها شناخته می شود که به اختصار اُتیسم نامیده می­شود[1] و علت توجه به اختلال اُتیسم نیز اعتقاد ما بر اطلاعاتی بودن منشاء این اختلال است به عبارت دیگر مشکل اصلی در اختلال طیف اُتیسم ناشی از شبکه های ارتباطی موجود در مغز است که با گذشت زمان می­تواند منجر به مشکلات ثانویه گردد. در این تحقیق نوع جدیدی از بازنمایی به نام بازنمایی مکمل توسعه یافته معرفی شده است. خصوصیت اصلی این بازنمایی توجه ویژه به فاز سیگنال به عنوان اطلاعات نهفته در سیگنال و بی تاثیر بودن انرژی در آن است. کلیه مفاهیم جدید معرفی شده برروی سیگنال الکتروانسفالوگرافی کودکان مبتلا به اختلال اُتیسم پیاده سازی شده است. ثبت سیگنال الکتروانسفالوگرافی در کودکان مبتلا به اختلال اُتیسم همواره یکی از مشکلات اصلی متخصصان است و پیاده سازیهای مقاله برروی 45 مورد شامل 30 نفر کودک اُتیسمی و 15 نفر کودک سالم در رنج سنی 3 تا 10 سال، در سه وضعیت حین خواب، ثبت چشم باز و ثبت جدیدی مبتنی بر دینامیک مغز انجام شده است که ثبت نوع سوم بر اساس پرتکل پیشنهادی توسط نویسندگان است و مشکلات ثبتهای دیگر برای این کودکان را ندارد. نتایج بدست آمده حاکی از حضور الگوی دینامیکیِ مشترک در اختلال اُتیسم است که کاملاً متفاوت با دینامیک سالم میباشد. این تغییر الگو در قالب 16 ویژگی کیفیِ جدید، معرفی شده است که این ویژگیها به انرژی سیگنال الکتروانسفالوگرافی وابسته نمی باشند بلکه به چیدمان نقاط قطع بر مقطع پوآنکاره (که آن را رخداد مینامیم) بستگی دارند.   [1] Autism Spectrum Disorder