การควบคุมการเคลื่อนไหว (Motor control) เป็นกระบวนการสำคัญสำหรับการหดตัวของกล้ามเนื้อ ซึ่งเริ่มต้นจากกระแสประสาทที่ควบคุมโดยคอร์เทกซ์สั่งการ (motor cortex) กระบวนการนี้มีความจำเป็นอย่างยิ่งในการทำกิจวัตรประจำวัน (Activities of Daily Living, ADLs) ดังนั้น หากการสื่อสารระหว่างสมองและกล้ามเนื้อเกิดความผิดปกติ เช่น ในผู้ที่มีภาวะหรือโรคเรื้อรังบางชนิด ก็อาจส่งผลให้การเคลื่อนไหวของร่างกายและความสามารถในการทำกิจวัตรประจำวันลดลงได้ การประเมินปฏิสัมพันธ์ระหว่างการทำงานของสมองและการควบคุมการเคลื่อนไหวจึงมีความสำคัญต่อการวินิจฉัยและการรักษาความผิดปกติด้านการควบคุมการเคลื่อนไหว อีกทั้งยังเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาเทคโนโลยีเชื่อมต่อสมองมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ (Brain-Computer Interfaces, BCIs) วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือการตรวจสอบการกระตุ้นสมอง (brain activation) ระหว่างการทำงานควบคุมการเคลื่อนไหวของแขนส่วนบน (upper extremity motor control tasks) ในการปรับระดับแรงผลักที่แตกต่างกัน และสมองส่วนต่าง ๆ อีกทั้งยังพัฒนาวิธีการตรวจวัดเพื่อประเมินการควบคุมการเคลื่อนไหวและการกระตุ้นสมอง โดยใช้แขนกล (robotic arm) ในการกำหนดทิศทางและระดับแรงสำหรับการควบคุมการเคลื่อนไหวของแขนส่วนบน กลุ่มตัวอย่างประกอบด้วยผู้ใหญ่วัยหนุ่มสาวสุขภาพดีจำนวน 18 คน ได้ทำการทดลองการควบคุมการเคลื่อนไหวของแขนส่วนบนพร้อมกับบันทึกสัญญาณทางโลหิตวิทยา (hemodynamic response) โดยใช้เครื่อง Functional near Infrared spectroscopy (fNIRs) และแขนกล (Robotic arm) เพื่อประเมินการกระตุ้นของสมองและการปรับระดับแรงผลัก รวมถึงการควบคุมการเคลื่อนไหวของแขนส่วนบน ในการทดสอบมีการเคลื่อนไหวสองแบบ ได้แก่ การเคลื่อนไหวอยู่กับที่ (static) และการเคลื่อนไหวแบบไดนามิก (dynamic) ซึ่งเคลื่อนที่ไปและกลับตามเส้นทางที่กำหนด รวมถึงใช้ระดับแรงสามระดับ คือ 4, 12 และ 20 นิวตัน (N) ที่คัดเลือกจากช่วงแรงในกิจวัตรประจำวัน เพื่อควบคุมการเคลื่อนไหวของแขนส่วนบนโดยการปรับแรง และวัดสัญญาณทางโลหิตวิทยาในที่บริเวณสมองที่สนใจ ได้แก่ คอร์เทกซ์สั่งการปฐมภูมิ (primary motor cortex, M1) คอร์เทกซ์พรีมอเตอร์ (premotor cortex, PMC) เขตสั่งการเสริม (supplementary motor area, SMA) และคอร์เทกซ์กลีบหน้าผากส่วนหน้า (prefrontal cortex, PFC) จากการวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบสองทางสำหรับการวัดซ้ำ (two-way repeated measures ANOVA) ร่วมกับการปรับแก้ค่า Bonferroni (p < 0.00625) ในทุกบริเวณสมองที่วัด ไม่พบอิทธิพลร่วมระหว่างระดับแรงและประเภทการเคลื่อนไหวต่อระดับเฮโมโกลบินที่มีออกซิเจน (oxygenated hemoglobin, HbO) อย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม พบว่าการเคลื่อนไหวอยู่กับที่และไดนามิก ส่งผลต่อการกระตุ้นสมองอย่างมีนัยสำคัญในคอร์เทกซ์กลีบหน้าผากส่วนหน้าทั้งด้านตรงข้าม (contralateral, cPFC) และด้านเดียวกัน (ipsilateral, iPFC) นอกจากนี้ ยังพบว่าระดับแรงมีผลต่อการกระตุ้นสมองอย่างมีนัยสำคัญในบริเวณคอร์เทกซ์สั่งการปฐมภูมิด้านตรงข้าม (cM1) คอร์เทกซ์กลีบหน้าผากส่วนหน้าด้านเดียวกัน (iPFC) และคอร์เท็กซ์พรีมอเตอร์ (PMC) อีกด้วย
This observational study aims to investigate the relationship between brain activation in specific regions and various motor tasks involving upper extremity movement with force control. Utilizing fNIRs, the research will monitor hemodynamic changes in four key brain areas: the prefrontal cortex (PFC), premotor cortex (PMC), supplementary motor area (SMA), and primary motor cortex (M1) during task performance. The primary population for this investigation consists of healthy young adults, allowing for a clearer understanding of how force control affects brain activation. The scope of the study includes assessing brain activation measured by fNIRs during upper extremity motor and force control tasks, as well as examining how upper extremity movements and force control influence brain activation.
คณะสถาปัตยกรรม ศิลปะและการออกแบบ
โครงการที่ประกอบด้วยศูนย์การค้าชุมชน ศูนย์กลางข้อมูลทางเกษตรกรรมที่มีศูนย์ข้อมูล พื้นที่โรงประลอง ห้องสมุดวัสดุและการปลูกพืชแนวตั้ง รวมถึงบ้านพักอาศัยแบบโฮมออฟฟิศ 4 จำนวนหลัง
วิทยาเขตชุมพรเขตรอุดมศักดิ์
โครงงานนี้จัดทำขึ้นเพื่อออกแบบ และพัฒนาระบบติดตามดวงตาเพื่อช่วยเหลือการสื่อสารสำหรับผู้ป่วยอัมพาตที่ไม่สามารถเคลื่อนไหวร่างกายได้ ระบบนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ผู้ป่วยสามารถสื่อสาร หรือบอกความต้องการกับผู้ดูแล หรือสมาชิกในครอบครัวด้วยวิธีการตรวจจับและติดตามดวงตาด้วยอุปกรณ์ Tobii Eye Tracker 5 วิธีการนี้เป็นการสื่อสารแทนการขยับร่างกาย หรือการพูดของผู้ป่วยอัมพาต ระบบสามารถตรวจจับและติดตามดวงตาที่ระยะสายตา 55 ถึง 85 เซนติเมตร ระบบถูกออกแบบให้สามารถติดตั้งได้บนคอมพิวเตอร์เพื่อง่ายต่อการใช้งาน หน้าจอของโปรแกรมประกอบด้วย 3 ส่วน 1) ชุดคำสั่งทางความรู้สึก และ 2) ชุดคำสั่งทางความต้องการ 3) ชุดคำสั่งเพิ่มเติม สามารถรับค่าได้จากแป้นพิมพ์เสมือนทั้งภาษาไทยและภาษาอังกฤษ และสามารถระบุความต้องการเพิ่มเติมผ่านการพิมพ์ด้วยการตรวจจับสายตา นอกจากนี้ระบบยังสามารถสร้างเสียงสังเคราะห์จากข้อความที่มีความยากในการอ่านออกเสียง ส่งข้อความแจ้งเตือนไปที่แอปพลิเคชันไลน์ และจัดเก็บข้อมูลการใช้งานบนฐานข้อมูลในรูปแบบแดชบอร์ด จากผลการทดสอบระบบพบว่าระยะทาง 65 ถึง 75 เซนติเมตร เป็นระยะที่ตรวจจับที่ดีที่สุดเนื่องจากมีค่าความคลาดเคลื่อนไม่เกิน 1 เปอร์เซ็นต์ สามารถตอบสนองการมองเพื่อสื่อสารผ่านเสียงตามปุ่มการทำงานต่าง ๆ ได้อย่างถูกต้องโดยใช้เวลา 3 วินาที ระบบนี้สามารถติดตามดวงตาของผู้ป่วยอัมพาตที่ไม่สามารถเคลื่อนไหวร่างกายได้เพื่อช่วยในการสื่อสาร เช่น การแสดงความรู้สึก การแสดงความต้องการ เป็นต้น ซึ่งเป็นวิธีการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพต่อผู้ป่วยและผู้ดูแลหรือสมาชิกในครอบครัวให้มีความเข้าใจต่อผู้ป่วยมากยิ่งขึ้น
คณะวิทยาศาสตร์
งานวิจัยนี้ได้นำเสนอการวิเคราะห์เชิงสี (Colorimetric detection) สำหรับตรวจวัดกรดแทนนิก (tannic acid) ในตัวอย่างเครื่องดื่มจากพืช โดยอาศัยปรากฏการณ์การแทนที่ (displacement phenomenon) ของสารรักษาเสถียรภาพบนพื้นผิวของอนุภาคแพลทินัมนาโน (PtNPs) ที่ถูกรักษาเสถียรภาพด้วยกรดแกลลิก (gallic acid) ซึ่งกรดแกลลิกสามารถรักษาเสถียรภาพของ PtNPs ให้อยู่ในรูปของอนุภาคที่รวมตัวกันและให้สารคอลลอยด์ที่เป็นสีเขียว โดยกรดแทนนิกสามารถแทนที่กรดแกลลิกบนพื้นผิวของ PtNPs ได้ง่าย ส่งผลให้อนุภาคที่รวมตัวกันเกิดการกระจายตัวและเปลี่ยนสีจากเขียวเป็นส้ม−น้ำตาล และภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ตัวตรวจวัดเชิงสีแสดงค่าการตอบสนองเชิงเส้นในช่วงความเข้มข้น 1−2,000 µmol L⁻¹ (R² = 0.9991) โดยมีขีดจำกัดในการตรวจวัด (LOD) และขีดจำกัดเชิงปริมาณ (LOQ) ที่ 0.02 และ 0.09 µmol L⁻¹ ตามลำดับ ตัวตรวจวัดเชิงสีที่พัฒนาขึ้นมีความจำเพาะสูงต่อกรดแทนนิกและไม่ถูกรบกวนจากสารอื่น อีกทั้งยังมีค่าความแม่นยำที่ดี (RSD = 1.00%−3.36%) ที่สำคัญคือ ให้ค่าการคืนกลับ (recovery) อยู่ในช่วง 95.0−104.7% แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของเซนเซอร์คัลเลอริเมตริกที่สามารถตรวจวัดกรดแทนนิกได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำในตัวอย่างเครื่องดื่มจริง แม้ว่าวิธีการตรวจวัดกรดแทนนิกที่ถูกพัฒนาขึ้นจะเป็นเทคนิคที่รวดเร็วในการตรวจวัดกรดแทนนิก แต่ยังคงมีปัญหาเกี่ยวกับความไว (sensitivity) และความแม่นยำ (accuracy) ของการวิเคราะห์ โดยเฉพาะเมื่อมีสารแอนโทไซยานิน (anthocyanin) รบกวน ดังนั้น จึงพัฒนาวิธีเตรียมตัวอย่างเพื่อย่อยสลายแอนโทไซยานินในเครื่องดื่มเพื่อลดการรบกวนของสารที่มีสีต่อการตรวจวัดเชิงสีสำหรับวิเคราะห์ปริมาณกรดแทนนิกในเครื่องดื่ม