Temporal lob epilepsisi hastalarında yüz ifadesi algısının EEG beyin osilasyonları yöntemleri ile değerlendirilmesi
Impaired facial emotion perception in temporal lobe epilepsy demonstrated by event-related ossilations
Yazar: GÖZDE NEZİR
Danışman: PROF. DR. ÇİĞDEM ÖZKARA
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Cerrahpaşa Tıp Fakültesi / Nöroloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Nöroloji = Neurology
Dizin: Elektroensefalografi = Electroencephalography ; Epilepsi = Epilepsy ; Epilepsi-temporal lob = Epilepsy-temporal lobe ; Teta = Theta ; Teta ritmi = Theta rhythm ; Yüz = Face ; Yüz ifadelerinden duyguları anlama = Emotion recognition ability

Özet:
Amaçlar: Temporal lobun ve oksipito-temporal kortikal alanların, yüz ifadesi algılamada önemli rolü olduğu bilinmektedir. Yapılan çalışmalarda, temporal lob epilepsisi (TLE) hastalarının, yüz ifadesi algısında sağlıklı bireylere göre bozulmalar olduğu görülmüştür. Bir yüz ifadesinin tanınması olaya-ilişkin beyin osilasyonları ile temsil edilebilir. Bu çalışma, TLE hastalarında EEG olaya ilişkin teta osilasyonlarını analiz ederek bozulmuş yüz ifadesi algısını belirlemeyi amaçlamaktadır.
Gereç ve Yöntem: Çalışmaya, kliniğimize başvuran, TLE tanılı 21 hasta ile benzer yaş ve cinsiyet dağılımında 19 sağlıklı gönüllü alınmıştır. EEG kaydı sırasında Ekman ve Friesen'in fotoğraf serisinden 5 farklı yüz ifadesini gösteren (kızgın, mutlu, nötral, korkmuş, üzgün) 15 fotoğraf kullanılmıştır. Olaya-ilişkin teta (3-8 Hz) güç spektrumu ve faz kilitlenmesi Brain Vision Analyzer programı kullanılarak dalgacık dönüşümü yöntemiyle analiz edilmiştir. İstatistiksel analiz için ANOVA kullanılmıştır.
Bulgular: : Çalışmamızda teta gücü için TLE hastaları ve sağlıklı grup arasındaki anlamlı farklılık bulunmuştur (P=,017).  Hasta grubunun ayrıca sağ ve sol TLE olarak analiz edilmesinde  anlamlı fark görülmemiştir (P=,052). Hasta grubunda tüm yüzlere karşı, özellikle temporo-pariyetal ve pariyetal alanlarda sağlıklılara göre düşük teta gücü izlenmiştir (P=,005). Sol TLE hastaları mutlu, sağ TLE hastaları korkmuş ifadelere karşı seçici bozulma göstermiştir. Faz kilitlenmesi analizinde ise oksipital bölgedeki faz kilitlenmesi diğer bölgelere göre fazla bulunmuştur (P=,001).
Sonuç: TLE hastalarındaki bozulmuş yüz ifadesi algısı, özellikle temporo-parietal ve pariyetal alanlarda düşük olaya-ilişkin teta yanıtlarıyla karakterizedir. Sol TLE hastaları mutlu, sağ TLE hastaları korkmuş ifadeleri daha bozulmuş algılamaktadır. Çalışmamızda, sağ ve sol hemisferlerin yüz tanıma becerisine ortak katkıda bulunduğu sonucu çıkarılmıştır. Bu çalışma, yüz tanıma becerisindeki nöral ağları aydınlatma konusunda gelecekteki çalışmalara öncü olabilir.
Anahtar Sözcükler: EEG beyin osilasyonları, temporal lob epilepsisi, teta faz kilitlenmesi, teta güç spektrumu, yüz ifadesi algısı

Abstract:
Aim: Temporale lobe and occipito-temporal cortical areas play an important role in facial emotion perception (FEP). In patients with temporal lobe epilepsy (TLE) impairment of FEP was shown with behavioral and functional neuroimaging (FMRI, PET, MEG)  but not event-related ossilations  which is a well known method for cognitive research studies. Therefore, we aimed to explore FEP by analyzing EEG event-related theta oscillations in patients with TLE.
Material and Method: Twenty-one patients with TLE and 19 healty volunteers of similar age and gender distribution were included. During EEG recording, 15 photographs from Ekman and Friesen's photo series showing 5 different facial expressions (angry, happy, neutral, fear, sad) were used. Event-related theta (3-8 Hz) power spectrum and phase locking were analyzed by wavelet transform method using Brain Vision Analyzer program. ANOVA was used for statistical analysis.
Results: In our study, the difference between TLE patients and healty volunteers was found to be significant for theta power (P=,017), but there was no significant difference between right and left TLE patients (P=,052). In the patient group, lower theta power was observed against all faces, especially in temporo-parietal and parietal areas compared to healty volunteers (P=,005). Patients with left TLE were significantly impaired in happy, patients with right TLE were significantly impaired in fearful facial expressions. Phase locking analysis revealed higher theta phase locking in occipital area compared with other regions (P=,001).
Conclusion: Impaired  FEP in patients with TLE is characterized by decreased event-related theta responses, particularly in temporo-parietal and parietal areas. Moreover, perception of happy face was more impaired in left, and fearful in right TLE. Also, both hemispheres are found to be contributing jointly to face recognition. Finally, this study could be a guide for future research related to neural networks in cognitive tasks and epilepsy.                                                                                   Keywords: EEG brain oscillations, facial expression perception, temporal lobe epilepsy, theta phase locking, theta power spectrum