Spinoserebellar ataksili hastalarda örtük bellek süreçleri ile yapısal ve fonskiyonel konnektivite korelasyonları
Implicit memory in patients with spinocerebellar ataxia and its structural and functional connectivity correlations
Yazar: ÇİĞDEM ULAŞOĞLU YILDIZ
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM HAKAN GÜRVİT
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Nöroloji = Neurology ; Psikoloji = Psychology
Dizin: Ataksi = Ataxia ; Bellek = Memory ; Difüzyon manyetik rezonans görüntüleme = Diffusion magnetic resonance imaging ; Manyetik rezonans görüntüleme = Magnetic resonance imaging ; Manyetik rezonans görüntüleme = Magnetic resonance imaging ; Serebellum = Cerebellum ; Spinoserebellar dejenerasyonlar = Spinocerebellar degenerations ; Örtük bellek = Implicit memory

Özet:
Spinoserebellar ataksi, serebellum ve bağlantılarını etkileyen ilerleyici, nörodejeneratif bir hastalıktır. Geleneksel olarak motor işlevlerle ilişkilendirilen serebellumun motor olmayan örtük öğrenmedeki rolü iyi bilinmemektedir. Bu çalışmada, serebellumun örtük asosiyatif ve bağlamsal öğrenme süreçlerine katkısını araştırmak amaçlanmıştır. 
20 SCA hastası ile yaş, cinsiyet ve eğitim düzeyi açısından eşleştirilmiş 20 sağlıklı kontrol katılımcıda dikkat, yürütücü işlevler, sosyal kognisyon, dil becerileri, görsel mekânsal işlevler, sözel ve görsel belleği değerlendiren geniş kapsamlı nöropsikolojik testler ile fonksiyonel ve yapısal manyetik rezonans görüntüleme ölçümleri gerçekleştirildi. Örtük belleği incelemek üzere eş zamanlı ayrıştırma ve transfer görevi ile örtük bağlamsal öğrenme testleri kullanıldı.
Hasta grubunda ılımlı yürütücü işlev bozukluğu, vizuospasyal çalışma belleği ve episodik bellek bozukluğu saptandı. Örtük bellekle ilintili olarak, korunan yetenek öğrenmeye karşı örtük bağlamsal öğrenmede ve asosiyatif öğrenmede bozulma tespit edildi. Anteriyor ve posteriyor serebellumda, sırasıyla asosiyatif öğrenme ve sözel öğrenme ile korelasyon gösteren fonksiyonel konnektivite artışı saptandı. Bilateral serebellar pedünküller, kortikospinal traktus, sol süperiyor longitudinal fasikül ve inferiyor longitudinal fasikül/inferiyor frontooksipital fasikülde yapısal konnektivite değişiklikleri bulundu.
Sonuç olarak, SCA'da saptanan fonksiyonel ve yapısal konnektivite değişiklikleri serebro-serebellar diskonneksiyon görüşünü desteklemektedir. Anteriyor ve posteriyor serebellumda bulunan fonksiyonel hiperkonnektivite, serebellumun giriş ve çıkış yollarındaki ak madde değişikliklerine karşı gelişmiş kompansatuar bir artış olabilir. Sırasıyla örtük ve episodik bellek performansı ile korele olan bu fonksiyonel konnektivite değişiklikleri serebellum ve öğrenme için çifte disasosiyasyon göstermektedir. Öte yandan, sol inferiyor longitudinal fasikül/inferiyor frontooksipital fasikülde saptanan yapısal konnektivite değişikliklerinin SCA'da zarar gören örtük bağlamsal öğrenmede rolü olabilir.

Anahtar Kelimeler:  Spinoserebellar ataksi, serebellum, örtük bellek, yapısal konnektivite, fonksiyonel konnektivite

Bu çalışma, TÜBİTAK tarafından desteklenmiştir. Proje No: 115S437

Abstract:
Spinocerebellar ataxia (SCA) is a progressive neurodegenerative disorder in which cerebellum and its connections are affected. Cerebellum is traditionally associated with motor functions. Its role in non-motor implicit learning is not well known. In this study, we aimed to investigate the contribution of cerebellum to implicit associative and contextual learning processes.
Extensive neuropsychological tests evaluating attention, executive functions, social-cognition, language, visuospatial functions and memory, as well as functional and structural magnetic resonance imaging was performed with 20 SCA patients and age, gender, education level matched 20 healthy controls. Concurrent discrimination and transfer task and implicit contextual learning task were used to examine implicit memory.
Mild executive dysfunction with visuospatial working memory and episodic memory deficits were detected in SCA. Impairment was found in implicit contextual and associative learning against preserved skill learning. Increased functional connectivities were detected in anterior and posterior cerebellum, which are correlated with associative learning and verbal learning, respectively. Structural connectivity alterations were found in bilateral cerebellar peduncles, corticospinal tract, left superior and inferior longitudinal fasciculus/inferior fronto-occipital fasciculus.
In conclusion, these changes in SCA, support the view of cerebro-cerebellar disconnectivity. The functional hyperconnectivity found in the anterior and posterior cerebellum might be a compensatory increase in response to white matter alterations on the input and output pathways. These functional connectivity alterations correlated with the implicit and episodic memory performances indicate a double disassociation between learning and cerebellum. Structural connectivity alterations in left inferior longitudinal/inferior fronto-occipital fasciculus may have a role in implicit contextual learning deficit in SCA.

Key Words: Spinocerebellar ataxia, cerebellum, implicit memory, structural connectivity, functional connectivity

The present work was supported by the TÜBİTAK. Project No. 115S437