Görsel çalışma belleğinin beyin elektriksel aktivitesinin zaman-frekans analizi ile değerlendirilmesi
Evaluation of brain electrical activity of visual working memory with time-frequency analysis
Yazar: GÖKÇER ESKİKURT
Danışman: PROF. DR. ÜMMİHAN İŞOĞLU
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Fizyoloji = Physiology ; Psikoloji = Psychology
Dizin: Bellek = Memory ; Bellek türleri = Memory types ; Beyin = Brain ; Beyin aktivasyon deneyleri = Brain activation experiments ; Dalgacık analizi = Wavelet analysis ; Elektroensefalografi = Electroencephalography ; Elektroensefalografi = Electroencephalography ; Görsel bellek = Visual memory ; Uyarılmış potansiyeller = Evoked potentials

Özet:
Görsel çalışma belleği görsel bilginin geçici süreliğine depolanma yeri olarak tanımlanmaktadır. 1990'lı yıllarda görsel çalışma belleğinin kapasitesine ve sınırlılıklarına karşı ilgi artmıştır. Yapılan araştırmalar görsel çalışma bellek kapasitesinin 4 birimle sınırlı olduğunu ortaya koyarken, elektronörofizyolojik kayıt yöntemleri ile de bilginin akılda tutulduğu zamanda ortaya çıkan kontralateral geç aktivite (CDA) bileşeni gösterilmiştir. Bu çalışmada, değişiklik tespiti görevi sırasında görsel çalışma belleğinin akılda tutma sürecinde ortaya çıkan CDA'yı oluşturan beyin dalgalarının özellikleri, özgün bir yaklaşımla zaman-frekans analiz yöntemi kullanılarak değerlendirilmiştir. Araştırmaya 26 katılımcı alınmıştır. 19 kanallı elektrokep ile beyin elektriksel aktivite kaydedilerek, olaya ilişkin beyin potansiyelleri (OİP) incelenmiş ardından zaman-frekans analizi yapılmıştır. OİP değerlendirmesinde, kontralateral CDA yanıtları ile ipsilateral CDA yanıtları arasında beyin elektriksel aktiviteleri açısından istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmuştur. Zaman-frekans analizi sonucunda ise, delta ve teta frekans bant aralığında kontralateral CDA yanıtları ve ipsilateral CDA yanıtları arasında anlamlı farklılık bulunmuştur. Değişiklik tespiti göreviyle kapasiteleri hesaplanan bireyler iki gruba (yüksek kapasiteli ve düşük kapasiteli) ayrılmıştır. Gruplar arası zaman-frekans analizi farkı incelendiğinde yüksek kapasiteli grubun alfa ve beta frekans bantlarının daha yüksek negatif katsayıya sahip olduğu bulunmuştur. Çalışma ile değişiklik tespiti paradigmasında elde edilen CDA yanıtlarının bütün bölgelerde incelenmesi ve bu yanıtın zaman-frekans analizi ile değerlendirilmesinin bu alandaki çalışmalara farklı bir katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
The term visual working memory refers to the temporary storage of visual information. The academical interest about the capacity and limitations of visual working memory increased in 1990s. Researches revealed that visual working memory capacity is limited to 4 items and it has been shown by using electroneurophysiological recording methods that the contralateral delay activity (CDA) component occurs during the information is kept in memory. In this study, the characteristics of brain waves that form the CDA component which occur in the retention phase of visual working memory were evaluated in a peculiar way by using time-frequency analysis during the application of the change detection task. Twenty six volunteers participated in the study. Brain electrical activity was recorded with a 19 channel electrocap, event-related brain potentials (ERPs) were examined and then time-frequency analysis was performed. A statistically significant difference between contralateral CDA and ipsilateral CDA responses was found in the ERP evaluation. Time-frequency analysis showed a statistically significant difference between contralteral CDA and ipsilateral CDA responses in the range of delta and theta frequency bands. Volunteers were grouped in two (high capacity and low capacity) depending on their capacity at change detection task. Examination of the difference of the time-frequency analysis between these groups revealed that high capacity group have higher negative coefficient in alpha and beta frequency band. It is supposed we suggest that time-frequency analysis of CDA responses in all brain regions. This study may provide a unique contribution to the research of visual working memory other researches with the evaluation of CDA responses (that are recorded in change detection paradigm) in all brain regions and examination of this response with time-frequency analysis.