Doğa ve şehir hayatı anksiyeteyi nasıl etkiliyor? fNIRS temelli bir VR çalışması
How does nature and urban life affect anxiety? A VR study based on fNIRS
Yazar: ELİF EMRE
Danışman: PROF. DR. LÜTFÜ HANOĞLU ; DR. ÖĞR. ÜYESİ FARZİN HAJEBRAHİMİ
İstanbul Medipol Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Nöroloji = Neurology
Dizin: Anksiyete = Anxiety ; Doğa = Nature ; Kızılötesi spektroskopi = Infrared spectroscopy ; Prefrontal korteks = Prefrontal cortex ; Sanal gerçeklik = Virtual reality ; Şehirler =

Özet:
Anksiyete bozuklukları, en sık rastlanan ve ileri düzeyde yeti yitimine sebep  olabilen ruh sağlığı bozukluklarından biridir ve altında yatan mekanizma tam  olarak anlaşılamamaktadır. Anksiyete bozukluklarının yaygınlık oranlarının  şehirde yaşayan bireylerde önemli ölçüde yüksek olduğu belirtilmiştir, bu sebeple  doğal ortamlara ulaşımın kolaylaştırılması insan refahı ve sağlığı için önemlidir.  Bu çalışmanın amacı VR teknolojisi ve Fonksiyonel Yakın Kızılötesi Spektroskopi  (fNIRS) tekniği kullanılarak sanal doğa ve şehir ortamlarının anksiyete seviyesi  yüksek ve sağlıklı katılımcılarda prefrontal kortekste meydana gelen hemodinamik  yanıtı ve katılımcıların anksiyete seviyesindeki değişimi araştırmaktır. Çalışmaya  18-30 yaş arası 30 kişi dahil edildi. Katılımcılar Durumluk ve Sürekli Kaygı Ölçeği (State-Trait Anxiety Inventory-STAI)'nden aldıkları skorlara göre anksiyete  seviyesi yüksek (n=15) ya da sağlıklı (n=15) gruplara yerleştirildi. Çapraz deneysel  tasarıma sahip olan çalışmamızda her iki gruptaki katılımcılarının hangi uygulama  grubunda olacağı randomize bir şekilde belirlendi. Katılımcılar VR ortamlarından  önce, sonra ve VR ortamları sırasında STAI Durumluk Kaygı Ölçeği ve 22 kanal  fNIRS çekimi ile değerlendirildi. Anksiyete seviyesi yüksek ve sağlıklı grupta  sanal doğa ortamının kişilerin anlık kaygı seviyelerini anlamlı ölçüde azalttığı  (p<0,05), sanal şehir ortamının ise anlamlı ölçüde arttırdığı (p<0,05) bulundu. VR  yöntemiyle uygulanan şehir ve doğa manzaralı sanal ortamların etkisinin dinlenim  durumunda ve aktif ortam sırasında beyindeki hemodinamik yanıta yansıdığı görüldü. Sanal doğa ortamı sonrası her iki grupta da amigdala aktivasyonunun  azaldığının işareti olarak sağ dmPFC aktivasyonunda anlamlı bir azalma meydana  geldi (p<0.05). Sanal şehir ortamı sonrası aktivasyonunda anlamlı bir azalma  meydana gelen sol dlPFC'nin (p<0.05) yetersiz engelleyici bağlantıları sebebiyle  amigdala aktivasyonunda artış meydana getirdiğini düşündürecek şekilde her iki  grupta da sol dlPFC,vlPFC, vmPFC, OFC ve dmPFC yapılarında aktivasyonda  azalma meydana geldiği görüldü. Sanal doğa ve şehir ortamı sırasında anksiyete  seviyesi yüksek ve sağlıklı gruplar arasında sol dmPFC, sol ve sağ dlPFC 
 yapılarında anlamlı fark olduğu görüldü. Bulgularımız, sanal gerçeklik  uygulamalarının davranışsal ve beyin hemodinamik yanıtı üzerine olan etkileri ile  anlık anksiyete seviyesini değiştirici özellik gösterdiğine işaret etmektedir. VR  sistemlerinin anksiyete bozukluklarında alternatif bir tedavi yöntemi olarak  kullanılması mümkün ve yararlı görünmektedir.

Abstract:
Anxiety disorders are one of the most common mental health disorders that can lead  to severe disability. Prevalence rates of anxiety disorders have been reported to be  significantly higher among urban areas, so facilitating access to natural environments  is important for human well-being and health. The aim of this study is to investigate  the hemodynamic response in the prefrontal cortex and the change in the anxiety level  of participants in healthy participants with high anxiety levels in virtual nature and  urban environments using VR technology and Functional Near-Infrared Spectroscopy  (fNIRS) technique. The study included 30 participants aged 18-30 years. Participants  were placed in the high anxiety (n=15) or healthy groups (n=15) according to their  scores on the State-Trait Anxiety Inventory (STAI). A cross-over design application  groups. Participants were evaluated with the STAI State Anxiety Scale and 22-channel  fNIRS before, after and during the virtual reality environments. It was found that the  virtual nature environment significantly decreased (p<0.05) and the virtual urban environment significantly increased (p<0.05) the momentary anxiety levels of the  individuals in the healthy group with high anxiety levels. The effect of virtual  environments was reflected on the hemodynamic response in the brain in the resting  state and during the active environment. It was observed that the effect of virtual  environments with urban and nature views applied with VR method was reflected in  the hemodynamic response in the brain in the resting state and during the active  environment. After the virtual nature environment, there was a significant decrease in  right dmPFC activation in both groups (p<0.05), indicating a decrease in amygdala  activation. The left dlPFC, which showed a significant decrease in activation after the  virtual urban environment (p<0.05), showed a decrease in activation in the left dlPFC,  vlPFC, vmPFC, OFC and dmPFC areas in both groups, suggesting an increase in  amygdala activation due to insufficient inhibitory connections. There was a significant  difference in the left dmPFC and dlPFC areas between the healthy and high anxiety  groups during the virtual nature and city environment. Our findings indicate that  virtual reality applications have the ability to change the level of momentary anxiety with their effects on behavioral and brain hemodynamic response. It seems possible  and useful to use VR systems as an alternative treatment method in anxiety disorders.