Uyaran ve bağlam yeniliğinin bellek sistemleri üzerindeki etkisinin fonksiyonel nörogörüntüleme ile araştırılması
Investigating the effect of stimulus and contextual novelty on memory systems with functional neuroimaging
Yazar: EMRE HARI
Danışman: PROF. DR. TAMER DEMİRALP
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı / İleri Nörolojik Bilimler Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Fizyoloji = Physiology ; Nöroloji = Neurology ; Psikoloji = Psychology
Dizin: Bellek = Memory ; Bellek sistemleri = Memory systems ; Beyin = Brain ; Beyin haritalanması = Brain mapping ; Manyetik rezonans görüntüleme = Magnetic resonance imaging ; Nörogörüntüleme = Neuroimaging

Özet:
Bellek sisteminin etkinliği eski uyaranları işlemenin yanı sıra yeni uyaranların işlenerek belleğe entegrasyonuna dayanmaktadır. Bu çerçevede, bağlamsal yenilik ve uyaran yeniliği birlikte ele alınarak farklı yenilik türlerinin işlenmesinde rol alan anatomik alanlar ve etkileşim örüntülerinin fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) yöntemiyle araştırılması amaçlanmıştır. 
Araştırmaya 15 sağlıklı katılımcının 3 Tesla MRI cihazıyla elde edilen fonksiyonel ve anatomik verileri dahil edilmiştir. Yenilik türlerine ilişkin etkilerin incelenmesi için kodlama ve geri çağırma aşamalarını içeren deney paradigması kullanılmıştır. Çalışma kapsamında yenilik etkilerine özgü anatomik bölgelerin tanımlanması için aktivasyon analizleri gerçekleştirilirken bölgeler arası etkileşimlerin incelemesi için de fonksiyonel bağlantısallık analizleri gerçekleştirilmiştir. 
Davranışsal analiz bulgularında, bağlamsal yenilik etkisi bellek süreçlerini olumlu yönde etkilerken uyaran yeniliği etkisinin olumsuz yönde etkilediği saptanmıştır. Bağlamsal yenilikte parahippokampal korteks, angular girus, prekuneus, superior oksipital girus (SOG) ve superior parietal korteks aktivasyon artışı gösterirken, uyaran yeniliği sırasında ise inferior oksipital korteks aktivasyon artışı göstermiştir. Orta oksipital girus (MOG), SOG ve fusiform girus (FG) iki yenilik türünde de tutarlı aktivasyon artışı göstermiştir. İnferior parietal korteks ise bağlamsal yenilikte aktivitesini arttırırken uyaran yeniliğinde aktivasyonunu düşürmüştür. Geri çağırma aşamasında, bağlamsal yenilikte medial temporal lobta (MTL) hem aktivasyon hem de fonksiyonel bağlantısallık artışı saptanmıştır. Buna karşın uyaran yeniliğinde ise MTL yapıları ile frontal alanlar arasındaki fonksiyonel bağlantısallık azalmıştır. 
Sonuç olarak, bağlamsal ve uyaran yeniliğinin işlenme süreçlerinin ve bellek sistemleri üzerindeki etkilerinin birbirinden farklı olduğu ortaya konmuştur.

Anahtar Kelimeler: Bağlamsal Yenilik, Uyaran Yeniliği, Bellek Sistemleri, Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme, Fonksiyonel Bağlantısallık

Abstract:
The effectiveness of the memory system is based on the processing of old stimuli as well as the processing and integration of novel stimuli into memory. In this context, it is aimed to investigate the anatomical areas and its interaction patterns involved in the processing of different types of novelty by considering contextual novelty and stimulus novelty together, using the functional magnetic resonance imaging (fMRI).
Functional and anatomical data of 15 healthy participants obtained with 3 Tesla MRI device were included in the study. An experimental paradigm including encoding and retrieval stages was used to examine the effects of novelty types. Within the scope of the study, activation analyzes were carried out to identify anatomical regions specific to novelty effects, while functional connectivity analyzes were performed to examine the interactions between the regions.
Behavioral analysis findings suggested that it was determined that the contextual novelty effect affected memory processes positively, while the stimulus novelty effect negatively affected them. While the parahippocampal cortex, angular gyrus, precuneus, superior occipital gyrus (SOG) and superior parietal cortex showed increased activation during contextual novelty, the inferior occipital cortex showed increased activation during stimulus novelty. The middle occipital gyrus (MOG), SOG, and fusiform gyrus (FG) showed consistent increased activation consistently in both novelty types. While the activation of the inferior parietal cortex increased in context novelty, its activation decreased in stimulus novelty. In recall phase, an increase in both activation and functional connectivity was detected in the medial temporal lobe (MTL) in contextual novelty, while a decrease in functional connectivity between MTL structures and frontal areas was detected in stimulus novelty. 
As a result, it has been revealed that the processing of contextual and stimulus novelty and their effects on memory systems are different from each other.

Keywords: Contextual Novelty, Stimulus Novelty, Memory Systems, Functional Magnetic Resonance Imaging, Functional Connectivity