Dorsolateral prefrontal korteksin anodal uyarımının dedüktif çıkarım görevi altında ölçülen olay ilişkili beyin potansiyelleri üzerindeki etkisi
The effect of anodal transcranial direct current stimulation of the dorsolateral prefrontal cortex on event related potentials under deductive reasoning tasks
Yazar: BARIŞ ÖZDEMİR
Danışman: PROF. DR. SACİT KARAMÜRSEL
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Biyofizik = Biophysics ; Fizyoloji = Physiology ; Psikoloji = Psychology

Özet:
Transkraniyal doğru akımla uyarım (tDAU) yöntemi, beynin işlevlerini anlama ve bu yöntemin bilişsel fonksiyonlar üzerindeki faydalarını araştırma amacıyla yapılan çalışmalarda günümüzde sık kullanılan bir yöntem haline gelmiştir. Bilişsel nörobilim literatürüne bakıldığında, dorsolateral prefrontal korteksin tDAU yöntemi ile anodal olarak uyarılmasının birtakım bilişsel görevlerde performans artırdığı birçok çalışmada gösterilmiştir. Bu çalışmada, sol dorsolateral prefrontal korteks bölgesine uygulanan anodal tDAU'nun dedüktif akıl yürütme üzerindeki etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla -öncül ve sonuç ifadelerde geçen terimlerin eşleşmeme düzeylerinin değiştirilmesiyle- zorluk derecesi farklılaştırılarak hazırlanan dedüksiyon türündeki çıkarım görevleri, sham uyarım ve tDAU sonrasında görsel olarak sunulmuş; katılımcıların, sham uyarım ve tDAU sonrasındaki doğru tepki oranları ve reaksiyon zamanları, mantıksal akıl yürütme ile ilişkilendirilen olayla ilişkili potansiyeller (OİP) bağlamında denek içi desen kullanılarak incelenmiştir. Yürütülen istatistiki analizlerin sonuçlarına göre, dedüktif çıkarım görevindeki doğru tepki oranı, sham uyarımla karşılaştırıldığında, tDAU sonrasında anlamlı derecede yükselmiş; reaksiyon zamanı bakımından iki uyarım türü arasında bir farklılık gözlenmemiştir. Elektrofizyolojik veriler, daha önceki çalışmalarda dedüktif akıl yürütme ile ilişkilendirilmiş olan N2, P3b ve beklentisel negatif değişim (BND) bileşenleri bağlamında analiz edildiğinde, tDAU uyarımının temel etkisi sadece 500-2000 ms'lik zaman penceresinde ölçülmüş olan BND üzerinde tespit edilmiştir. Bu sonuçlar, tDAU ile sağlanan bilişsel eksitasyonun izlerinin, görece daha erken dönem dalgaları yerine (N2, P3b gibi) daha geç dönem (500-2000 ms) potansiyel farklılaşmalarında saptanabileceği görüşünü desteklemektedir.

Abstract:
Transcranial direct current stimulation (tDCS) has become a frequently used method in studies aiming to understand the functions of the brain and investigating pragmatical benefits of this method on cognitive functions. In cognitive neuroscience literature, several studies have shown that anodal tDCS of the dorsolateral prefrontal cortex increases performance on certain cognitive tasks. The goal of the current study is to investigate the effect of anodal tDCS of the left dorsolateral prefrontal cortex on deductive reasoning. Deductive inference tasks that were designed with varied difficulty -by manipulating the level of mismatch for the terms in the antecedent and consequent- have been shown visually to participants following sham stimulation and tDCS; the response rates and reaction times of the participants following sham stimulation and tDCS have been analyzed in terms of event-related potentials (ERP) that are associated with logical reasoning. The results of the statistical analysis showed that the response rate for the deductive inference task significantly increased after tDCS compared to sham stimulation; and there was no significant difference between the two stimulation methods in terms of reaction time. The analysis of electrophysiological data for the N2, P3b, and contingent negative variation (CNV) components which are associated with deductive reasoning in previous studies, revealed  a main effect of tDCS on only CNV measured in a time window of 500-2000 ms after the target. These findings support the notion that traces of cognitive excitation delivered by tDCS can be determined in potential differences during relatively later time window (500-2000 ms) rather than waves during earlier time window (e.g., N2, P3b).