Görsel-motor entegrasyon sürecinde beyinde oluşan fonksiyonel bağlantısallık değişimlerinin manyetik rezonans görüntülemeyle araştırılması
Investigation of functional connectivity alterations in the brain during visuomotor integration process with magnetic resonance imaging
Yazar: KARDELEN ERYÜREK
Danışman: PROF. DR. TAMER DEMİRALP
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Nöroloji = Neurology ; Psikoloji = Psychology
Dizin: Manyetik rezonans görüntüleme = Magnetic resonance imaging ; Motor aktivite = Motor activity ; Nörogörüntüleme = Neuroimaging ; Psikomotor öğrenme = Psychomotor learning ; Sensorimotor = Sensorimotor ; Öğrenme = Learning

Özet:
Motor sekans öğrenme, ardışık hareket unsurlarının sıra, zamanlama ve uzaysal konum bileşenlerini kapsayan bir süreçtir. Bu bileşenler ile erken ve geç öğrenme süreçleri arasında beyinde farklı bölgelerin rolü söz konusudur. Nörogörüntüleme çalışmalarında, çeşitli kortikal ve subkortikal yapıların aktivasyonlarında değişimlere dair çelişkili bulgular sunulmuştur. Ayrıca, duysal ve dikkate ilişkin süreçlerin motor öğrenmeyi etkilediğine dair bulgular vardır. Bu çalışmada, uzun süreli öğrenme sürecini araştırmak amacıyla, görsel olarak yönlendirilen 8 unsurlu bir motor sekans öğrenme paradigması kullanılarak, 10 sağlıklı, sağ elli katılımcı ile görev temelli fonksiyonel manyetik rezonans (fMRG) çalışması gerçekleştirildi. Katılımcılar görevi sol elleriyle, fMRG sırasında gerçekleştirdiler. Sonraki 3 günde ise görevin antrenmanını yaptılar ve 5. gün fMRG sırasında tekrar test edildiler. Aktivasyon değişimleri, bu iki oturum arasında karşılaştırıldı. İkinci oturuma göre, presantral ve postsantral giruslar, premotor korteks, süperiyor ve inferiyor pariyetal alanlar ile orta ve süperiyor oksipital giruslarda azalmış aktivasyon gözlendi. Davranışsal bulgulara göre, katılımcılar ilk oturuma göre son oturumda daha hızlı yanıt verdiler; ancak doğrulukta anlamlı değişim tespit edilmedi. Sıklıkla aktivasyon artışı bildirilen primer motor kortekste saptadığımız aktivasyon azalması bulgumuz, beyinde fonksiyonun daha az metabolik kaynakla ya da nöral keskinleşme ile gerçekleşmesi görüşünü destekler nitelikte olabilir. Ayrıca bulgularımız, motor beceri öğrenme sırasında, görev gereklilikleri ile dikkat ve algı süreçleri arasındaki ilişkinin önemini vurgulamaktadır.
Anahtar Kelimeler: Duysal-motor entegrasyon, motor sekans öğrenme, fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme, fonksiyonel bağlantısallık, nörogörüntüleme
Bu çalışma, İstanbul Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından desteklenmiştir. Proje No: 42362

Abstract:
Motor sequence learning is a process consisting of sequential movement parameters with their components of timing, spatial location and order. Brain regions differentially participate in these components, as well as in early and late learning stages. In neuroimaging studies, conflicting results are reported regarding activation changes observed in various cortical and subcortical structures. Besides, there are findings implying the influence of sensory and attentional processes on motor learning. This study utilized a visually guided, 8 element motor sequence paradigm to investigate long-term motor sequence learning by functional magnetic resonance imaging (fMRI). 10 healthy, right-handed participants performed the task with their left hand during fMRI, and then trained the task for 3 consecutive days. Participants were re-tested on the 5th day during fMRI recording session. Activations were compared between the two sessions. When compared to the last session, activation decreases were observed in the precentral and postcentral gyri, premotor cortex, superior and inferior parietal lobules, middle and superior occipital gyri. According to behavioral results, participants responded faster in the second session compared to the first session. However, there were no significant changes in accuracy. Unlike frequently reported activation increases in the primary motor cortex, our finding of activation decreases may support the notion that brain function can be sustained with less metabolic resources or with neural sharpening. Also, our findings highlight the importance of task demands in relation with attentional and sensory processes during motor skill learning.
Key Words: Sensory-motor integration, motor sequence learning, functional magnetic resonance imaging, functional connectivity, neuroimaging
The present work was supported by the Research Fund of Istanbul University. Project No. 42362