Kognitif enterferans direncinin beyin intrensek bağlantısallık ağlarının statik ve dinamik etkileşimleri üzerinden incelenmesi
Analysis of brain intrinsic connectivity networks of cognitive resistance to interference on static and dynamic interactions
Yazar: EYLEM ÜMMÜ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ BAYRAM
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı / Sinirbilim Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Fizyoloji = Physiology ; Nöroloji = Neurology ; Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine

Özet:
Kognitif enterferans direnci hedef tespiti, uyarıcı/tepki rekabeti gibi bilişsel süreçleri kapsayan ilgisiz uyaranları göz ardı ederek bilişsel kaynakları ilgili uyaranlara yöneltme yeteneğidir. Çalışmanın amacı, beynin fonksiyonel organizasyonunda önemli bir yeri olduğu gösterilmiş intrensek bağlantısallık ağlarını kognitif enterferans direnci sırasında inceleyerek ağ içi ve ağlar arası bağlantısallıkları nasıl değiştirdiğini ortaya koymaktır.
Çalışmada 27 sağlıklı katılımcının verileri kullanılmıştır. Enterferans direnci yaratan bir görev olan Çok Kaynaklı Enterferans Görevi sırasında 3T-MRG cihazıyla fMRG verisi kaydedilmiştir. Veriler üzerinde aktivite gösteren beyin bölgelerinin tespitine yönelik model temelli analizlerin yanı sıra model bağımsız bir yöntemle tespit edilen ağlara ait fonksiyonel bağlantısallık analizleri gerçekleştirilmiştir. Fonksiyonel bağlantısallık analizleri intrensek bağlantısallık ağları arası statik bağlantısallık analizini, görev ile modüle olan ağ bileşenlerinin belirlenmesini ve görev ile modüle olan ağlar arası dinamik bağlantısallığın belirlenmesini içermektedir.
Bulgular, enterferans direnci sırasında lateral görsel ağ (VN), dorsal dikkat ağı (DAN), kognitif kontrol ağı (CCN) ve serebellumun ağ içi pozitif bağlantısallıklarını artırdıklarını, limbik (LN) ve olağan durum ağının (DMN) ise ağ içi negatif bağlantısallıklarını artırdıklarını göstermiştir. Ayrıca, DAN ile lateral VN arasında enterferans direnci ile modüle olan dinamik bağlantısallık tespit edilmiştir.
Kognitif enterferans direnci sırasında lateral DAN, CCN ve VN'deki ağ içi bağlantısallık değişimleri dikkat ve bilişsel kontrol süreçlerinde rol aldıklarını desteklemektedir. İçsel süreçler ile ilişkili bir ağ olan DMN'de negatif bağlantısallıktaki artış DMN'in daha fazla baskılandığını düşündürmektedir. Karmaşık görsel uyaranların işlenmesi ile ilişkili rol alan lateral VN ile amaca ilişkin dikkatin yönlendirilmesi gibi süreçlerde görev alan DAN arasında dinamik bağlantısallıkta artış görülmesi enterferans direncinin süreçleri ile örtüşmektedir.

Anahtar Kelimeler: Kognitif Enterferans Direnci, İntrensek Bağlantısallık Ağları, Statik ve Dinamik Bağlantısallık, Bağımsız Bileşen Analizi, Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme

Abstract:
Cognitive interference resistance is the ability to direct cognitive resources to relevant stimuli by ignoring irrelevant stimuli. The aim of the study is to examine the intrinsic connectivity networks during cognitive interference resistance and to reveal how they change intra-network and inter-network connectivity.
Data from healthy participants were used in the study. fMRI data was recorded with the 3T-MRI device during the Multi-Source Interference Task. Besides model-based analyses for the detection of brain regions that are active on the data, functional connectivity analysis of networks determined by a model-independent method was performed. Functional connectivity analysis include static connectivity analysis between intrinsic connectivity networks, determination of task-modulated network components, and dynamic connectivity between task-modulated networks.
The findings showed that during interference resistance, the lateral visual network (VN), dorsal attention network (DAN), cognitive control network (CCN) and cerebellum increased intra-network positive connectivity, while limbic (LN) and default mode network (DMN) increased intra-network negative connectivity. In addition, dynamic connectivity, modulated by interference resistance, was detected between the DAN and the lateral VN.
Intra-network connectivity changes in the lateral DAN, CCN, and VN support their involvement in attention and cognitive control processes. The increase in negative connectivity in the DMN, which is associated with internal processes, can be interpreted as more suppression of DMN. The increase in dynamic connectivity between the lateral VN, which is involved in the processing of complex visual stimuli, and the DAN, which is involved in processes such as directing attention to purpose, coincides with the processes of interference resistance.

Key Words: Cognitive Interference Resistance, Intrinsic Connectivity Networks, Static and Dynamic Connectivity, Independent Component Analysis, Functional Magnetic Resonance Imaging