Beynin yapısal özelliklerinin elektrofizyolojisi ile ortak değerlendirilmesi
Combined evaluation of structural and electrophysiological features in brain
Yazar: NURİ KARABAY
Danışman: PROF. DR. MURAT ÖZGÖREN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Biyofizik = Biophysics ; Psikiyatri = Psychiatry ; Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Beyin haritalanması = Brain mapping ; Elektroensefalografi = Electroencephalography ; Elektrofizyoloji = Electrophysiology ; Görüntü işleme-bilgisayarlı = Image processing-computer assisted ; Manyetik rezonans görüntüleme = Magnetic resonance imaging ; Şizofreni = Schizophrenia

Özet:
Amaç: Tezin amacı beynin veya alt bölümlerinin yapısal özellikleri ile işlevleri arasında bir bağlantı olduğunun gösterilmesidir. İkincil amaç ise, şizofreni (SCH) hastalarında, beynin ve alt yapılarının volüm değişikliği ile elektrofizyolojik özelliklerinin nasıl bir değişim gösterdiğini ortaya koymaktır.Gereç ve Yöntem: Çalışma 25 sağlıklı birey ve DSM-IV ölçütlerine göre şizofreni tanısı almış 28 hasta üzerinde gerçekleştirilmiştir. Volümetrik değerlendirmede prefrontal korteksin (PFC) ve Heschl girusunun (HG) volümü ölçülmüş, elektrofizyolojik değerlendirmede işitsel uyarılma potansiyel paradigması ile elde edilen elektroensefalografi (EEG) verisinde N1P2 ve P400 bileşeninin genliği ve latansı ile global field power (GFP) genliği ölçülmüştür. EEG verileri, Curry programı üzerinde MRG görüntüleri üzerine çakıştırılarak EEG sinyalinin projeksiyonu gerçekleştirilmiştir.Bulgular: Volümetrik ölçümler, kontrol grubu ile karşılaştırıldığında şizofreni hastalarındaki en belirgin değişikliğin HG volümündeki azalma olduğunu göstermiştir. Sol HG hem kontrol hem de hasta grubunda sağdan daha büyük olarak bulunmuştur. PFC' nin volümetrik değerlendirmesi bu alanda volüm kaybının olduğunu ortaya koymuştur. Elektrofizyolojik analizler, şizofreni grubunda N1P2 ve P400 bileşenlerine ve GFP' ye ait genliğin ve latansın azalmış olduğunu göstermiştir. Volüm ve elektrofizyolojik korelasyon, hasta popülasyonunu tümüyle ayırt edecek şekilde ve doğrusal olarak ilişkili bulunmuştur.Sonuç: Şizofreni hasta modelinde, yapısal ve işlevsel sonuçların hastalık süreci ile değiştiği bulunmuştur. GFP değerlerindeki azalma, volüm kaybına eşlik eden azalmış elektriksel aktivite olduğunu göstermiştir. MR görüntülerinin elektrofizyoloji verileri ile çakıştırılması bu ilişkiyi daha net olarak ortaya koymuştur.

Abstract:
Subject: The aim of this study was to establish an association between the structural features of the brain or its infrastructures, and their underlying functions. The secondary aim was to show how volumetric changes are related to electrophysiological changes in the brain and its infrastructures among schizophrenia (SCH) patients.Methods: The study was comprised of 25 healthy participants and a group of 28 patients diagnosed with schizophrenia according to DSM-IV criteria. We compared Heschl? s gyrus (HG) and prefrontal cortex (PFC) volume in schizophrenia patients and healthy controls, from T1-weighted MR images of the whole brain, using a new manual tracing technique. The HG comprises the primary auditory cortex, and is implicated in auditory and speech processing. The HG measurements were validated with both inter- and intra-rater comparisons. The structural data were correlated with electroencephalographic performance on an auditory evoked potential. The amplitude, latency and global field power (GFP) of N1P2 and P400 components comprised the Electrophysiological (EEG) data which was integrated with MRI images using the Curry program to obtain EEG signal projection.Results: The results showed significant reduction of PFC white matter and HG grey matter volumes in the patients compared to healthy controls. Left HG was larger than right HG in both patient and control group, Patients also displayed reduction in voltage of N1P2 and P400 amplitude. The correlation between volumetric and electrophysiological data was able to differentiate patient population from healthy subjects.Conclusions: Structural and functional changes are found in schizophrenia patients in course of illness. Reduction in GPR values show decreased electrophysiological activity accompanying volume loss. The integration of MRI images with electrophysiological data clearly shows this interaction.