Görsel çeldirici uyaranların yenilik özelliği ve sıklığının spontan dikkat yanıtı üzerine etkileri
The effects of novelty and frequency of visual distractor stimulion spontaneous attention response
Yazar: TAHİR DELİPALTA
Danışman: PROF. TOLGAY ERGENOĞLU
Mersin Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Dikkat = Attention ; Elektroensefalografi = Electroencephalography ; Görsel uyarım = Visual stimulation ; Uyarılmış potansiyeller-görsel = Evoked potentials-visual

Özet:
Gündelik hayatta, insanlar belirli bir ödevi yerine getirirken genellikle ani, beklenmedik
olaylarla karşılaşırlar. Bu beklenmedik olay, süregiden ödevden önemli ölçüde farklıysa, bir
oriyentasyon yanıtı ortaya çıkarır. Olaya ilişkin potansiyeller (OİP); duysal, bilişsel ya da motor
uyaranların beyin tarafından işlendiği sırada süregiden elektroensefalogram (EEG)
aktivitesinde ortaya çıkan özgün değişimlerdir. OİP'ler, beynin bilişsel işlevlerini yüksek bir
zamansal çözünürlükle dinamik olarak yansıtan invaziv olmayan elektrofizyolojik yanıtlardır.
Yenilik paradigması, yeni uyaranların beynin elektriksel aktivitesi üzerindeki etkilerinin
incelenmesine olanak veren deneysel bir tasarımdır. Yenilik paradigmasındaki hedef olmayan,
yeni uyaranların istem dışı dikkat kaymasına neden olarak oriyentasyon yanıtının oluşumunda
rol oynadığı ileri sürülmektedir. Yenilik paradigmasında; yeni, hedef olmayan uyaranlara yanıt
olarak N2b-P3a potansiyel kompleksi elde edilir. Bu çalışmamızda, görsel çeldirici uyaranların
yenilik özelliği ve sıklığının spontan dikkat yanıtı üzerine etkilerini bir görsel yenilik
paradigması aracılığı ile araştırmayı amaçladık. Olaya ilişkin potansiyeller, bir görsel yenilik
paradigması kullanılarak 20 sağlıklı genç yetişkin gönüllüden (18.95±1.28 yaşlarında) 30
elektrod (10/20 sistemi) aracılığı ile elektriksel ve ses izolasyonu bulunan bir odada kaydedildi.
EEG; 0.1 Hz ile 70 Hz arasında yükseltildi ve uyaran öncesi 100 ms ile uyaran sonrası 900 ms'lik
dönemler 16-bitlik bir analog/sayısal dönüştürücü ile 256 Hz'lik örnekleme hızıyla
sayısallaştırıldı. Standart, hedef ve yeni uyaranlar, 14"lik bir monitör aracılığıyla yalancı-
rastlantısal bir sırayla 1.5 s'lik uyaranlar arası süreler (UAS) ile sunuldu ve sıklıkları sırasıyla
0.7, 0.15 ve 0.15 idi. Yeni uyaranlar, yenilik (düşük sıklıklı sabit, yüksek sıklıklı sabit ve sürekli
değişken) ve sıklık (düşük sıklıklı ve yüksek sıklıklı) özelliklerine göre sırasıyla üç ve iki gruba
ayrıldı. Her bir yeni uyaran grubunda, yeni uyaranlara karşı elde edilen ortalama yanıtlardaki
N2b ve P3a potansiyellerinin genlik ve latans değerleri ölçüldü ve ardından tekrarlanan
ölçümler için ANOVA testi ile analiz edildi. Bulgularımız görsel üçlü uyaran paradigmasındaki
çeldirici uyaranların yenilik özelliği, sıklığı ve sunum dönemlerinin özellikle P3a ve tepeden
tepeye P3a genliklerini modüle ettiğini göstermektedir. Spontan dikkat yanıtının
elektrofizyolojik olarak kaydedilmesi ve değerlendirilmesi süreçlerinde bu etkilerin de göz
önüne alınması spontan dikkat yanıtı ile ilgili bulguların yorumlanmasına katkı sağlayacaktır.

Abstract:
In everyday life, people often encounter sudden, unexpected events while performing a
certain task. If this unexpected event significantly differs from the ongoing task, it elicits an
orienting response. Event related potentials (ERP) are specific changes in ongoing
electroencephalogram (EEG) activity that occur while brain is processing a stimulus related
with sensorial, cognitive or motor function. ERPs are noninvasive electrophysiological
responses dynamically reflects cognitive functions in a living brain with high temporal
resolution. The novelty paradigm is an experimental design that allows the study of the effects
of novel stimuli on the electrical activity of the brain. It is suggested that non-target, novel
stimuli in the novelty paradigm play a role in the eliciting of the orientation response by causing
involuntary attention shift. In the novelty paradigm, the N2b-P3a potential complex is obtained
in response to novel, non-target stimuli. In this study, we aimed to investigate the effects of
novelty and frequency features of the visual distractor stimuli on the spontaneous attention
response using with a visual novelty paradigm. Event-related potentials were recorded with 30
electrodes (10/20 system) using a visual novelty paradigm from twenty healthy young adult
volunteers (18.95±1.28 years) in an electrically shielded, sound attenuated room. EEG was
amplified between 0.1 Hz and 70 Hz, and 100 ms pre-stimulus and 900 ms post-stimulus
periods were digitized using a 16-bit analog/digital converter with a sampling rate of 256 Hz.
Standard, target and novel stimuli were presented in the center of a 14" computer screen in a
pseudo-randomly series with 1.5 s inter-stimulus intervals (ISI) and probabilities of 0.7, 0.15
and 0.15 respectively. According to novelties (low frequency fixed, high frequency fixed and
ever changing) and frequencies (low frequency and high frequency) of novel stimuli, they were
divided into three and two groups, respectively. The amplitude and latency values of N2b and
P3a potentials in the averaged responses to novel stimuli were measured and then analyzed by
repeated measures analyses of variance (ANOVA) for each novel stimulus groups. Our results
suggest that novelty, frequency and presentation periods of distracting stimuli in the visual
three stimulus paradigm modulate especially P3a and peak-to-peak P3a amplitudes.
Considering these effects in the processes of electrophysiological recording and evaluation of
the spontaneous attention response will contribute to the interpretation of the findings related
to the spontaneous attention response.