Beyinde dinamik bağlantıların EEG osilayonları ile haritalanması
Mapping the dynamic connections of the brain with EEG oscillations
Yazar: EMİNE ELİF TÜLAY
Danışman: PROF. DR. TAMER DEMİRALP
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı / İleri Nörolojik Bilimler Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Nöroloji = Neurology ; Psikiyatri = Psychiatry ; Psikoloji = Psychology
Dizin: Alzheimer hastalığı = Alzheimer disease ; Beyin = Brain ; Beyin haritalanması = Brain mapping ; Biliş = Cognition ; Biliş bozuklukları = Cognition disorders ; Dalgacık analizi = Wavelet analysis ; Elektroensefalografi = Electroencephalography ; Osilometri = Oscillometry

Özet:
Son yıllarda olaya ilişkin osilasyon (OİO)'lar, nörodejeneratif hastalıkların kognitif süreçlerini anlamada sıklıkla tercih edilen yöntemlerden biri haline gelmiştir. Bu çalışmanın amacı, Hafif Kognitif Bozukluk (HKB) ve Alzheimer Hastalığı (AH)'na sahip bireyleri OİO yöntemi ile sağlıklı kontrollerden ayıracak bir elektrofizyolojik biyobelirteç bulabilmektir. 
Çalışmamızda 46 HKB'u ve 37 AH'ı olan kişiler ile onlara yaş, cinsiyet ve eğitim seviyesi açısından denk 48 sağlıklı kontrolün detaylı nöropsikolojik testleri yapılmış ve BrainAmp 32 kanal DC sistemi ile EEG verileri kaydedilmiştir. Uyaran olarak basit görsel uyaran ve görsel kognitif uyaran (oddball paradigması) uygulanmıştır. Uyaranlara verilen yanıtlardaki toplam ve uyarılmış güç değerleri FieldTrip araç kutusunun zaman-frekans analizi fonksiyonu kullanılarak Dalgacık Dönüşümü analizi ile 5 farklı frekans bandında (delta, teta, alfa, beta ve gama) hesaplanmıştır. İstatistiksel analizler FieldTrip araç kutusu ve SPSS ile yapılmıştır. Grupların güç değerleri arasındaki karşılaştırmalar FieldTrip araç kutusunun küme tabanlı permütasyon testi ile korelasyon analizi de SPSS ile yapılmıştır.
Küme tabanlı permütasyon testi üç grup arasında görsel hedef uyaran sonrası ortaya çıkan yanıtın toplam delta, uyarılmış delta, toplam teta ve uyarılmış alfa güçleri, basit uyaran sonrası ortaya çıkan yanıtın ise uyarılmış beta ve toplam gama güçleri arasında anlamlı derecede fark bulmuştur. Genel ortalamalara bakıldığında HKB ve AD gruplarında delta, teta, alfa ve beta güçlerinde azalma gözlenirken, gama bandında HKB ve AD gruplarının güç değerleri sağlıklı kontrollerden yüksektir. Yapılan korelasyon analizi ile farklı frekans bantlarının farklı bellek parametreleri ile ilişkili olduğu bulunmuştur.
Elde edilen sonuçlar farklı frekansların etki alanlarının farklı olduğunu, ayrıca uyarılmış ve toplam delta güç farklılıklarının HKB ve AD'da ayırıcı özelliği olduğunu düşündürmektedir.

Anahtar Kelimeler: EEG, Dalgacık Analizi, Güç, Alzheimer Hastalığı, Hafif Kognitif
Bozukluk

Abstract:
In recent years, event related oscillations (ERO) has become one of the preferred methods to understand cognitive processes of neurodegenerative diseases. The aim of this study is to find an electrophysiological biomarker that distinguishes Mild Cognitive Impairment (MCI) and Alzheimer's Disease (AD) patients from healthy controls (HC) by using the ERO.
In this study, the detailed neuropsychological tests were performed in 46 MCI, 37 AD patients and 48 age, gender and education matched HC and EEG was recorded by applying visual simple stimulation and visual oddball paradigm. Total and evoked power values in responses to stimuli were calculated in delta, theta, alpha, beta and gamma frequency bands by Wavelet Transform using FieldTrip toolbox. Statistical analyses were performed by FieldTrip toolbox and SPSS. Comparisons between the power values of the groups were done by using the cluster-based permutation test of the FieldTrip toolbox and correlation analysis was done by SPSS.
The cluster-based permutation test revealed a significant difference between total delta, total theta and evoked alpha powers in response to target stimulation and evoked beta and total gamma powers in response to simple light stimulation of three groups. Grand averages show that powers in all frequency bands except gamma were decreased in MCI and AD. Correlation analysis revealed that different frequency bands are associated with different memory parameters.  
The obtained results lead us to think that different frequencies have different impact areas and evoked and total delta power differences show that it has a distinctive characteristic in MCI and AD.


Key Words: EEG, Wavelet Analysis, Power, Alzheimer's Disease, Mild Cognitive
Impairment