Otistik özellik gösteren sağlıklı bireylerde mizah algısının ve EEG konnektivitesinin incelenmesi
Investigation of humor perception and EEG connectivity in healthy individuals with autistic traits
Yazar: SİMGE AYKAN ZERGEROĞLU
Danışman: PROF. DR. ERHAN NALÇACI
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Algı = Perception ; Mizah = Humour ; Otistik bozukluklar = Autistic disorder ; Otizm spektrum bozukluğu = Autism spectrum disorder ; Testler = Tests ; Tomografi-optik koherens = Tomography-optical coherence ; Zihinselleştirme = Mentalization

Özet:
Zihinselleştirme başkalarının iç dünyalarını, istek, niyet ve duygularını anlama becerisi olarak tanımlanabilir. Sağlıklılarda zihinselleştirmeyi ölçebilen testler kısıtlı sayıdadır. Mizah sosyal etkileşim için en esnek araçtır. Etkili bir şekilde iletişim kurabilmek için mizahı anlamak ve üretebilmek son derece önemlidir. Bu da mizahın zihinselleştirme becerisi değerlendirme araçlarına uygun bir aday olmasını sağlar. Zihinselleştirme bozukluklarının en çok görüldüğü bozukluklardan biri otizm spektrum bozukluklarıdır. Otizm spektrum bozukluklarına ait özellikler eşik altı düzeyde sağlıklı popülasyonda da görülmektedir ve otistik özellikler olarak adlandırılmaktadır. 
Yüksek bilişsel işlevler, nöronların ağlar halinde ortak çalışması ile ortaya çıkar.  Zihinselleştirmenin nörofizyolojik mekanizmalarının incelenmesinde kullanılabilecek yöntemlerden biri Elektroensefalografi (EEG) koheransıdır. Koherans belirli bir frekans bandında beyin bölgelerinde açığa çıkan sinyallerin bağlılığı ve ilişkisi hakkında bilgi verir. Yüksek koherans nöron populasyonlarının birlikte aktivitesinin göstergesidir. 
Bu tezin amacı zihinselleştirmenin sağlıklılarda ölçülmesini sağlayan bir test geliştirmek ve ardından bu test ile beyin bağlantısallığının ilişkisinin EEG koherans yöntemi ile incelenmesidir. Tezin ikinci bir amacı da otistik özellikler ile zihinselleştirme ve EEG koheransının ilişkisinin incelenmesidir. Bu amaçla Zihinselleştirme İçeren (ZH) ve zihinselleştirme içermeyen (N-ZH) toplam 35 karikatürden oluşan Zihinselleştirme-Mizah Testi (ZH-MT) geliştirilmiştir. Karikatürler toplam 44 kişinin katıldığı pilot çalışmaların ardından seçilmiştir ve uzmanlar tarafından (n = 9) kategorilere ayrılmıştır. Testin yapısı doğrulayıcı faktör analizi ile geçerlenmiştir (n = 135). ZH-MT'nin uyum indeksleri kabul edilebilir ile mükemmel değerler arasında değişmektedir: GFI=0,973; AGFI=0,970; NFI=0,968; RFI=0,966 ve SRMR=0,0665. Her iki kategoride iç tutarlılığa sahiptir (rα1=0.842  rα2=0.940). Testin dış geçerliği otistik özellikler ile ilişkisi üzerinden değerlendirilmiştir. Katılımcıların bir kısmı (n = 103) otizm spektrum anketini çözmüşlerdir.  Grubun ortalamasının +0,5 standart sapma üstünde olanlar yüksek otistik özellikli olarak gruplandırılmıştır ve ZH kategorisi anlam puanları yüksek otistik özellikliler için anlamlı olarak düşük bulunmuştur (p = 0,034). 
Çalışmanın ikinci aşamasında gözleri kapalı ve gözleri açık dinlenim kaydı olan, otistik özellik puanları bulunan kişiler, ZH-MT'yi çözmek üzere davet edilmiştir. Çalışmaya katılan kişilerin dinlenim durumu koherans değerleri ile otistik özelliklerin (n = 65) ve ZH-MT'nin (n = 45) ilişkisi incelenmiştir. Bağlantılar; kısa mesafe, uzun mesafe, hemisferler arası, hemisferler içi, sağ ve sol temporoparietal, sağ ve sol frontoparietal olarak gruplanmıştır ve beş bantta (delta, teta, alfa, beta, gama) koherans değerlerinin ortalamaları ile güç değerleri hesaplanmıştır. Güç değerlerinin ve ortalama koherans değerlerinin otistik özellikler ve ZH-MT anlam puanları ile ilişkisi çoklu doğrusal regresyon analizi ile incelenmiştir. 
ZH kategorisi anlam puanları için gözleri açık dinlenim durumu delta bandı sağ temporoparietal bölge ve gözleri kapalı dinlenim durumu delta bandı kısa mesafe bağlantılarda anlamlı regresyon değerleri elde edilmiştir F(2,34) = 9,711, p < 0,001), düzeltilmiş R2 = 0,326. Otistik özellikler puanı ile en ilişkili EEG parametresinin  gözleri kapalı dinlenim durumunda alfa bandına ait sağ temporoparietal bölge bağlantıları olduğu bulunmuştur (F=8,943, p = 0,004) düzeltilmiş R2 = 0,115.  Bu EEG parametresi en fazla dikkati kaydırabilme alt puanını kestirebilmektedir (F = 6,803, p = 0,011) düzeltilmiş R2 = 0,084. Bunu iletişim alt puanı takip etmektedir (F = 4,820, p = 0,032) düzeltilmiş R2 = 0,057. Tüm koherans değerlerinde artış bozulmuş zihinselleştirme yeteneği ya da artmış otistik özellikler ile ilişkilidir.
Sağ temporoparietal bileşke yeni beliren enformasyon karşısında göreve bağlı bağlam beklentilerinin ve içsel modellerinin güncellenmesinde görev almaktadır. Delta bandı dikkat ve çevredeki motivasyonel olarak dikkati çeken uyaranların tespit edilmesi ile ilişkili bilişsel süreçlerde, alfa bandı ise dış uyaranın tespiti ve algısının değişiminde görevli olarak kabul edilmektedir. Kısa mesafe bağlantılarda artma otizm spektrum bozukluklarında görülen anatomik düzeyde bağlantı artışı ile ilişkili olabilir. Sonuç olarak artmış bağlantının dikkat ile ilişkili süreçlerde bozulmalara ve buna bağlı olarak zihinselleştirme becerisinde yetersizlikler ve otistik özelliklerde artışa sebep olduğu öne sürülebilir.

Anahtar Sözcükler: Koherans, Otistik Özellikler, Test Geliştirme, Zihinselleştirme

Abstract:
Mentalization can be defined as the ability to understand the desires, intentions and emotions of others. There are limited number of tests that can measure mentalization in healthy individuals. Humor is the most flexible tool for social interaction. In order to communicate effectively it is extremely important to understand and produce humor. This enables humor to become a suitable candidate for mentalization ability assessment. One of the disorders in which mentalization is signiticantly affected is the autism spectrum disorders. The features of autism spectrum disorders are also seen in the healthy population at sub-threshold level and are known as the autistic traits. 
Higher cognitive functions emerge as the neurons work together in networks. One of the methods that can be used to examine the neurophysiological mechanisms of mentalization is the electroencephalographic (EEG) coherence. Coherence gives information about the interdependence and relationship of signals in brain regions in a given frequency band.  High coherence is an indicator of the co-activity of neuron populations.
The aim of this thesis is to develop a test that allows the measurement of mentalization in the healthy population, and to examine the relationship between this test and brain connectivity with the EEG coherence method. A second aim of the thesis is to investigate the relationship between autistic traits, mentalization and EEG coherence. For this purpose, a Theory of Mind-Humor Comprehension and Appreciation Test (ToM-HCAT) consisting of 35 cartoons has been developed. The cartoons were selected after a pilot study involving 44 people and categorized by experts (n = 9) as Theory of Mind (ToM) and Non-Theory of Mind (N-ToM) categories. The structure of the test was validated by confirmatory factor analysis (n = 135). The fit indices of ToM-HCAT range from acceptable to excellent values: GFI = 0.973; AGFI = 0.970; NFI = 0.968; RFI = 0.966 and SRMR = 0.067. Both categories have internal consistency (rα1 = 0.842 rα2 = 0.940). The external validity of the test was evaluated by its relation with the autistic traits. A part of the participants (n = 103) filled the autism spectrum questionnaire. Those with a standard deviation above +0.5 were grouped as high autistic traits group and ToM category meaning inference scores were significantly lower for those with higher autistic traits (p = 0.034).
In the second phase of the study, participants with  eyes closed and eyes open resting EEG records and autistic trait scores, were invited to complete ToM-HCAT. The relationship between resting state coherence values and autistic traits (n = 65) and ToM-HCAT (n = 45) were investigated. Connections are grouped as; short distance, long distance, inter-hemispheric, intra-hemispheric, right and left temporoparietal, right and left frontoparietal. Mean coherence values and power values for five bands (delta, theta, alpha, beta, gamma) were calculated. The relationship between power values and mean coherence values with autistic traits and ToM-HCAT meaning-inference scores were examined by multiple linear regression analysis.
Significant regression values for ToM category meaning scores were obtained in the delta-band for short-distance connections at the eyes closed resting state and the right temporoparietal region for the eyes open resting state F (2,34) = 9.711, p < 0,001, adjusted R2 = 0.326. The EEG parameter most associated with the autistic trait score was found to be the right temporoparietal region connections at the alpha band during eyes closed resting state (F = 8,943, p = 0,004) and adjusted R2 = 0.115. This EEG parameter  was most predictive of attention shifting sub-score (F = 6,803, p = 0,011). This was followed by the communication sub-score (F = 4,820, p = 0,032). The increase in all coherence values was associated with impaired mentalization ability or increased autistic traits. 
The right temporoparietal junction takes part in updating both the expectations and the internal models of the task related the context in the face of new information. Delta band is considered to take part in cognitive processes related to attention and detection of motivationally salient external stimuli and alpha band is considered to be linked with the detection and perception of external stimuli. An increase in short distance connections may be associated with the increased connection at the anatomic level seen in autism spectrum disorders. As a result, it can be argued that the increased connections causes deterioration in attention-related processes and consequent deficits in mentalization ability and an increase in autistic traits.


Keywords: Autistic Traits, Coherence, Mentalizing, Test Development