Dikkat Eksikliği ve Hiperaktivite Bozukluğunda işlevsel ve anatomik parselasyon temelli beyin bağlantısallık analizlerinin karşılaştırılması
The comparison of anatomical and functional parcellations in the connectivity results among individuals with Attention Deficit and Hyperactivity Disorder
Yazar: ELİF NURAN YAĞMUR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ BAYRAM
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Nöroloji = Neurology
Dizin: Anatomi = Anatomy ; Bağımsız bileşen analizi = Independent component analysis ; Beyin = Brain ; Hiperaktiviteli dikkat eksikliği bozukluğu = Attention deficit disorder with hyperactivity ; Manyetik rezonans görüntüleme = Magnetic resonance imaging ; Sinir bilimleri = Neurosciences

Özet:
İnsan beyninin karmaşık organizasyonu işleyişin anlaşılabilmesini güçleştirdiği için alt sistemlere ayrıştırılarak incelenmektedir. Fonksiyonel beyin görüntüleme yapılırken ise hangi kriterlere göre beynin ayrıştırılacağı sorusu daha da önem kazanır. Bu çalışmada fonksiyonel bağlantısallık hesaplamalarının parselasyon yöntemine ne kadar bağımlı olduğu, alternatif parselasyon yöntemleri kullanılarak DEHB'li bireyler özelinde araştırılmış ve yorumlanmıştır. Mevcut çalışmada nörogörüntülemede belirgin bulgu vermesi beklenen DEHB klinik grubunun sağlıklı bireylerle gösterdiği farklılıklar; hem anatomik sınırları temel alarak oluşturulmuş bir beyin atlası hem de fonksiyonel ünitelerin ayrıştırılması yoluyla elde edilen veriye dayalı beyin parselleri kullanılarak araştırılmıştır.
18 sağlıklı katılımcı ve 21 DEHB'li bireyin stimulan ilaç alımı öncesi ve sonrasında 1,5T-MRG cihazıyla dinlenim durumu fMRG çekimleri yapılmıştır. Veriler atlasa ve veriye dayalı parselasyon yöntemleri kullanılarak ayrıştırılmış ve bu parseller arası bağlantısallıklar hesaplanmıştır.
Elde edilen sonuçlarda; atlasa dayalı parseller ile yapılan karşılaştırmaların zengin grup farklılıkları ortaya koyduğu, veriye dayalı parsellerin ise belirli ağlar ile sınırlı kaldığı görülmektedir. Buradan hareketle atlasa dayalı parseller ile yapılan analiz sonucunda daha fazla sayıda ağ içeren ve ağlar arası bağlantısallığın baskın olduğu bir tablo ile karşılaşılmaktadır. Veriye dayalı parseller ile yapılan analizlerin sonuçlarında ise daha kompakt ve ağ içi bağlantısallık değişimlerini önceleyen bir bağlantısallık tablosu görülmektedir. Ağlar özelinde yapılan değerlendirmeler sonucunda; DEHB ve kontrol grubu arasında belirgin farklılık gösteren dikkat ağlarında, veriye dayalı parsellerin ağ içi bağlantısallık farklarını, atlasa dayalı parsellerin ise ağlar arası bağlantısallık farklarını ön plana çıkardığı gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler : Fonksiyonel Bağlantısallık, Düğüm Temelli Bağlantısallık Analizi,
DEHB, fMRI, Bağımsız Bileşen Analizi

Abstract:
The complex organization of the human cerebral cortex has been studied extensively by incorporating the parcellation techniques as it makes the scientific findings difficult to interpret. Additionally, deciding the criteria of this subdivison become more important in the functional brain imaging studies. In this study, the effect of parcellation methods on functional connectivity results were examined by using alternative parcellation methods in ADHD sample. The present study investigates the differences of ADHD and control groups, which is expected to provide significant findings in neuroimaging, by using a brain atlas based on anatomical boundaries and data-driven brain parcels obtained by decomposition of functional units.
By using 1,5T-MRI-scanner, resting state fMRI data were obtained from 18 healty controls and 21 individuals with ADHD before and after stimulant medication. The node-based functional connectivity analyses were conducted using both atlas-based and data-driven parcels.
Findings have shown that atlas-based parcels reveal rich group differences, while data-driven parcels are localized in certain networks. In the atlas-based functional connectivity analysis, involvement of more networks and the predominance of inter-network connectivity has shown. Also, results of the data-driven functional connectivity analysis showed more compact and prioritized intra-network connectivity changes. Lastly, the data-driven parcels showed better intra-network connectivity differences in the attention networks, which differ significantly between the ADHD and control groups, whereas atlas-based parcels showed better inter-network connectivity differences.

Key Words: Functional Connectivity, Node Based Connectivity Analysis, ADHD,
fMRI, Independent Component Analysis