Auralı ve aurasız migren hastalarında stroop etkisi altında frontal hemodinamik yanıtların değerlendirilmesi
Frontal hemodynamic responses during stroop interference in migraine patients with and without aura
Yazar: NİLÜFER ZENGİN
Danışman: PROF. DR. VESİLE ÖZTÜRK
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı / Temel Sinirbilimler Bilim dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyofizik = Biophysics ; Nöroloji = Neurology
Dizin: Ağrı = Pain ; Baş ağrısı = Headache ; Baş ağrısı bozuklukları = Headache disorders ; Beyin hemodinamisi = Brain haemodynamics ; Kızılötesi spektroskopi = Infrared spectroscopy ; Migren hastalıkları = Migraine disorders ; Nöropatoloji = Neuropathology ; Nöropsikoloji = Neuropsychology ; Oksijen satürasyonları = Oxygen saturation ; Prefrontal korteks = Prefrontal cortex

Özet:
İşlevsel Yakın Kızılaltı Spektroskopi (iYKAS), non-invaziv, taşınabilir, maliyeti düşük ve zamansal çözünürlüğü yüksek bir nörogörüntüleme yöntemidir. iYKAS, görüntüleme esnasında kişinin hareketine izin veren bir yöntem olduğu için bilişsel performans gerektiren aktivitelerin gerçekleştirilmesine imkân tanımaktadır. Literatürde interiktal dönemdeki migren hastalarında iYKAS kullanılarak bilişsel bir görev esnasında frontal bölgedeki oksijenasyonun değerlendirildiği çalışmaların sayısı oldukça sınırlıdır. Bu çalışmada interiktal auralı ve aurasız migren hastalarında yönetici işlev gerektiren bir görev esnasında prefrontal bölgedeki hemodinamik yanıtların değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Yönetici işlevleri değerlendirmede Victoria Stroop testi kullanılmış olup Stroop etkisi altında prefrontal korteksteki oksijene hemoglobin (HbO), deoksijene hemoglobin (HbR) ve total hemoglobin (HbT) konsantrasyonlarında meydana gelen ortalama değişim iYKAS ile ölçülmüştür. Ek olarak, migrenin karakteristik özellikleri (atak frekansı, ağrı şiddeti ve hastalık süresi) ile HbO, HbR ve HbT aktivitesi arasındaki ilişki incelenmiştir. Çalışmamız, 11 sağlıklı birey (yaş ort. 27,36 ± 1,98), 8 auralı migren hastası (yaş ort. 25,75 ± 1,55) ve 12 aurasız migren hastası (28,25 ± 1,90) olmak üzere toplamda 31 katılımcı ile gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın sonucunda Stroop testinin nötr (NS), uyumlu (CS) ve uyumsuz (IS) alt testlerine verilen hatalı yanıt sayıları (p=,62) ve testleri tamamlama süreleri (p =,67) bakımından sağlıklı kontrol, auralı migren ve aurasız migren arasında anlamlı fark yoktur. Auralı migren hastalarının baseline HbO değerleri, sağlıklı bireylerden anlamlı derecede düşüktür (p=,034). Stroop testi esnasında prefrontal korteksteki HbO (p=,239), HbR (p=,39) ve HbT (p=,54) konsantrasyonlarında meydana gelen ortalama değişim miktarları bakımından gruplar arasında fark bulunamamıştır. Auralı migren hastalarında Stroop etkisi altında prefrontal korteksteki HbR aktivitesinde anlamlı bir artış meydana gelmiştir (p< ,05). Auralı migren hastalarında ağrı şiddeti arttıkça baseline HbR (p=,040) aktivitesi artarken; baseline HbT (p=,038) aktivitesi azalmaktadır. Bulgular, migren hastalarında interiktal dönemde yönetici işlevlerde bozulma olmadığını göstermektedir. Ancak auralı migren hastalarının sağlıklı bireylerle aynı bilişsel performansı gösterebilmesi için prefrontal korteksin daha fazla oksijen tüketmesi gerektiği anlaşılmaktadır. Ağrı şiddeti arttıkça frontal oksijenlenme azalırken oksijen tüketimi artmaktadır.Anahtar Sözcükler: frontal oksijenasyon, işlevsel yakın kızılaltı spektroskopi, migren aurası, serebral otoregülasyon, Stroop etkisi

Abstract:
Functional Near-Infrared Spectroscopy (fNIRS) is a non-invasive neuroimaging modality that profits from its ease of application, portability, and high temporal resolution. fNIRS measurement can be carried out during a cognitive task since it is relatively intolerant to movement. To our knowledge, the number of the fNIRS studies examined the frontal oxygenation during a cognitive task in migraine patients are limited. The aim of this study was to evaluate the mean changes in the prefrontal oxyhemoglobin (HbO), deoxyhemoglobin (HbR) and total hemoglobin (HbT) concentrations during Stroop interference in interictal migraine patients with (MA) and without aura (MO) by using fNIRS. We used Victoria Stroop test to evaluate frontal executive functions. In addition, the correlation between migraine characteristics (attack frequency, disease duration and pain intensity) and the prefrontal HbO, HbR and HbT activities have been discussed. 11 healthy subjects (mean age 27.36 ± 1.98), 8 MA (mean age 25.75 ± 1.55) and 12 MO (mean age 28.25 ± 1.90) were participated in our study. The results showed that there were no significant differences between the healthy subjects, MA and MO in terms of the number of the wrong answers (p =.62) and the duration (p =.67) of the nötr (NS), congruent (CS) and incongruent Stroop (IS) tasks. The baseline HbO activity is significantly lower in MA than the healthy subjects (p =.034). The mean differences in the HbO (p =.239), HbR (p =.39) and HbT (p =.54) concentrations in the prefrontal region during the Stroop task from the healthy subjects, MA and MO were similar. The mean HbR activity increased significantly during Stroop interference in MA (p < .05). There was a positive correlation between the pain intensity and baseline HbR activity in MA (p =.040) whereas the negative correlation was indicated between the pain intensity and the baseline HbT activity in MA (p =.038). To conclude, interictal migraine patients do not show impaired executive functions. However, MA requires more oxygen consumption to respond a cognitive task as successful as healthy subjects. The severe pain decreases the frontal oxygenation and increases the frontal oxygen consumption.Keywords: frontal oxygenation, functional near infrared spectroscopy, migraine aura, cerebral autoregulation, Stroop interference