Yaşlanmada ve nörodejenerasyonda işlevsel bağlantısallığın, emosyonel yüz ifadeleri uyaranı ve EEG olaya-ilişkin koherans yöntemi ile incelenmesi
Investigation of functional connectivity in aging and neurodegeneration by emotional face stimuli and EEG event-related coherence
Yazar: SAMET HAKAN UZUNLAR
Danışman: PROF. DR. BAHAR GÜNTEKİN
İstanbul Medipol Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyofizik = Biophysics ; Nöroloji = Neurology ; Psikoloji = Psychology
Dizin: Alzheimer hastalığı = Alzheimer disease ; Bağdaşımcılık = Coherence ; Bağlantısallık = Connectivity ; Demans = Dementia ; Duygusal uyaran = Affective stimulus ; Elektroensefalografi = Electroencephalography ; Hafif kognitif bozukluk = Mild cognitive impairment ; Nörobilişsel hastalıklar = Neurocognitive disorders ; Parkinson hastalığı = Parkinson disease ; Yüz ifadesi = Facial expressions

Özet:
Bilişsel kayıpların eşlik ettiği nörobilişsel bozukluklarda ve sağlıklı yaşlanmada yüz ifadesi tanımaya ilişkin bilişsel performans etkilenmektedir. Bunun yanı sıra, yüz ifadelerine verilen beyin yanıtları arasında, belirli lokalizasyonlarla karakterize güç ve faz kitlenmesi farkları bulunmaktadır. Kortikal yıkımlara ve sağlıklı değişimlere bağlı beyin bölgeleri arasındaki işlevsel bağlantısallık değişimlerinin izi koherans ile sürülmüştür. 108 kişilik örneklem, sağlıklı yaşlı (n = 25, SY), hafif bilişsel bozukluk (amnestik n=25, aHBB ve Parkinsonyen n=15, PHBB) ve demans (Alzheimer n=25, AD ve Parkinson n=16, PD) içerikli 5 gruptan oluşmaktadır. Kızgın, mutlu ve nötr yüz ifadesi uyaranı sunulurken, 32-kanallı EEG kaydedilmiştir. Veri ICA ve CSD kullanılarak artifakt, ortak referans ve oylumsal iletim etkilerinden arındırılmıştır. Uyaran sonrası açığa çıkan (50-400 ms) teta yanıtlarının koheransın-büyüklüğünün-karesi değerleri hesaplanmış ve Fisher'ın-Z-değerine dönüştürülmüştür. Etkileşimler; F3, F4, C3, C4, T7, T8, Tp7, Tp8, P3, P4, O1, O2 kanallarının inter-hemisferik ve intra-hemisferik (Frontal ve santral merkezli) çiftleri kullanılarak, tekrarlı-ölçümler ANOVA modelleri ile karşılaştırılmıştır. İntra-hemisferik karşılaştırmalarda; genel grup farkı yoktur, sağ yarımküre soldan yüksek, frontal-temporoparietal ve santral-oksipital bağlar frontal-oksipitalden yüksek, kızgın yüz nötrden yüksek (özellikle santral-oksipitalde) bağlantısallığa sahiptir. İnter-hemisferik karşılaştırmalarda; sağlıklılar Parkinson gruplarından yüksek, aHBB grubu demanslardan ve Parkinson gruplarından yüksek, kızgın yüz ifadesinde SY ve aHBB grupları AD, PHBB ve PD gruplarından yüksek, mutlu yüz ifadesinde ise aHBB grubu PD'den yüksek bağlantısallığa sahiptir. Emosyonel içerikli yüz işlemlenmesine yönelik işlevsel bağlantısallık amnestik tip hafif bilişsel bozuklukta korunmaktadır ve telafi mekanizması savıyla uyumludur. Alzheimer demans ve Parkinson gruplarında ise inter-hemisferik bağlarda düşmektedir. Parkinson gruplarındaki düşüş özellikle oksipital ağırlıklıdır ve bulgular korteks-altı yapıların bozunumunu göstermektedir.

Abstract:
Cognitive performance of facial expression recognition is affected in aging and neurocognitive disorders accompanied by cognitive deficits. The present study aims to compare the elderly with or without different cognitive impairments with event-related EEG coherence in emotional facial expressions. 25 healthy elderly controls (HC), 25 amnestic mild cognitive impairment patients (MCI), 25 patients with Alzheimer's disease (AD), 15 patients with Parkinson's disease with mild cognitive impairment (PDMCI), and 16 patients with Parkinson's disease dementia (PDD) were included in the study. EEG was recorded while angry, happy, and neutral facial expressions were presented. The artifacts were rejected by using Independent-Component-Analysis and Current-Source-Density. Magnitude-squared coherence values of theta (4-7Hz, 50-400ms) responses were calculated. Inter-hemispheric and intra-hemispheric (frontal and central centered) pairs of F3, F4, C3, C4, T7, T8, Tp7, Tp8, P3, P4, O1, O2 channels were used. Two separate inter and intra hemispheric repeated-measures-ANOVA models were used for group comparisons. In intra-hemispheric comparisons; there was no general group difference, the right hemisphere was higher from the left, the frontal-temporoparietal and central-occipital pairs were higher from the frontal-occipital pair, and the angry face was higher from the neutral (especially central-occipital). In inter-hemispheric comparisons; healthy individuals were higher from Parkinson's groups, aHBB group was higher from dementias and Parkinson's groups, SY and aHBB groups were higher from AD, PHBB and PD groups under angry facial expression, and aHBB group was higher from PD under happy facial expression. Functional connectivity for emotional face processing was partially preserved in amnestic-type mild cognitive impairment, and this finding is consistent with the compensatory mechanism argument. The inter-hemispheric functional connectivity of Alzheimer's dementia and Parkinson's groups were decreased. The decline in Parkinson's groups was predominantly occipital-dominated, and the findings indicate degradation of subcortical structures.