Voxel tabanlı morfometrik metod ile matematik bilim adamlarının nöroanatomik yapılarının normal populasyonla karşılaştırılması
Comparison brain anatomy of mathematicians with normal population using voxel based morphometry analysis
Yazar: AYAZ AGHAYEV
Danışman: PROF. DR. KUBİLAY AYDIN
İstanbul Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Radyodiagnostik Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2016
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Beyin = Brain ; Bilim insanı = Scientist ; Matematik = Mathematics ; Morfometri = Morphometry ; Plastisite = Plasticity ; Radyografi = Radiography ; Serebral korteks = Cerebral cortex

Özet:
AMAÇ:
Yeni becerinin öğrenilmesi veya uygulanması beyinde yapısal değişikliklere neden olmaktadır ki, bu olaya "kullanıma bağlı yapısal kortikal plastisite" denmektedir. Bu çalışmada,uzun süre matematik ile uğraşan bilim adamlarının beyin yapılarında kullanıma bağlı yapısal plastisitenin gerçekleşip gerçekleşmediğini araştırmayı amaçlamaktayız.
GEREÇ VE YÖNTEMLER:
Çalışmamızda 26 gönüllü akademisyen matematikçi incelenmiştir. Matematikçilerin ve kontrol deneklerinin Magnetik Rezonans görüntülerine voxel-tabanlı morfometri (VTM) analizi uygulanmıştır. Gri ve beyaz cevher dansite farkı matematikçilerde ve kontrol grubunda belirlenmiştir. Ilaveten, kortikal dansite ve akademisyen olarak harcanan süre ile korrelasyona bakılmıştır.
BULGULAR:
Kontrol grubuna kıyasla matematikçilerde sağ inferior parietal girus ve sol inferior frontal girusta gri madde yoğunluğu anlamlı olarak artmış olarak bulundu. Ilaveten, matematikçilerin sağ parietal lobunda gri madde yoğunluğu ile akademisyen olarak geçirilen süre arasında anlamlı ilişki olduğu gösterilmiştir (r = 0.84; P < .01). Sol inferior frontal girus dil-ile ilişkili aritmetik işlem merkezi olarak bilinmektedir. İleri matematik analizleri gerektiren bilimsel düşünce görseluzaysal zihinsel faaliyet olup inferior parietal alanlarda işlenmektedir.
SONUÇLAR:
Matematikçilerin beyinlerinde, matematiksel düşünce ile ilişkili olan kortikal yapılarda dansite artışı olduğu voxel-tabanlı morfometri analizi ile tesbit edilmiştir. Bu korelasyon aritmetik ve görsel/uzaysal olarak verilerin işleme sürecinin uzun süren pratikler sonucunda olduğu düşünülmüştür.

Abstract:
PURPOSE:
The training to acquire or practicing to perform a skill, which may lead to structural changes in the brain, is called experience-dependent structural plasticity. The main purpose of this cross-sectional study was to investigate the presence of experience-dependent structural plasticity in mathematicians' brains, which may develop after long-term practice of mathematic thinking.
MATERIALS AND METHODS:
Twenty-six volunteer mathematicians, who have been working as academicians, were enrolled in the study. We applied an optimized method of voxel-based morphometry in the mathematicians and the age- and sex-matched control subjects. We assessed the gray and white matter density differences in mathematicians and the control subjects. Moreover, the correlation between the cortical density and the time spent as an academician was investigated. 
RESULTS:
We found that cortical gray matter density in the left inferior frontal and bilateral inferior
parietal lobules of the mathematicians were significantly increased compared with the control
subjects. Furthermore, increase in gray matter density in the right inferior parietal lobule of the
mathematicians was strongly correlated with the time spent as an academician (r = 0.84; P < .01).
Left-inferior frontal and bilateral parietal regions are involved in arithmetic processing. Inferior
parietal regions are also involved in high-level mathematic thinking, which requires visuospatial
imagery, such as mental creation and manipulation of 3D objects.
CONCLUSION:
The voxel-based morphometric analysis of mathematicians' brains revealed increased gray matter density in the cortical regions related to mathematic thinking. The correlation between cortical density increase and the time spent as an academician suggests experiencedependent structural plasticity in mathematicians' brains.