Elit karate sporcularında beyin yolakları analizi
Brain pathways analysis in elite karate athletes
Yazar: TAYLAN HAYRİ BALCIOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. ADİL DENİZ DURU
Marmara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Beden Eğitimi ve Spor Ana Bilim Dalı / Hareket ve Antrenman Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Nöroloji = Neurology ; Spor = Sports

Özet:
Amaç: Bu tez çalışmasının amacı elit karate sporcularıyla sedanter bireyler arasındaki beyaz madde beyin yolakları farklılıklarının belirlenmesi ve elit karate sporcularının başarı puanları ile motor yolak sayıları ve hacimleri arasındaki ilintinin hesaplanmasıdır.
Gereç ve Yöntem: Çalışmada, 18-35 yaş aralığında, Karate branşında en az 10 yıl tecrübesi bulunan, 13 elit karate sporcusu ile 13 sağlıklı sedanter bireyin verileri analiz edilmiştir. 3T MR ile toplanan verilerden fraksiyonel anizotropi (FA) değerleri gruplar arasında karşılaştırılmıştır. İki grup arasındaki farklılıklar, yolak tabanlı uzamsal istatistik (TBSS) iskelet haritaları yardımıyla ortaya çıkarılmış ve elit karate sporcularıyla sedanterler arasındaki beyaz madde beyin yolaklarındaki farklılıklar ortaya konmuştur. Traktografi yöntemiyle beyaz madde yolakları ortaya çıkarılmış, SMATT atlası kullanılarak motor yolaklar tespit edilmiştir. Track Vis yazılımı aracılığıyla motor yolak boyutlarına ulaşılmıştır. Elit karate sporcularıyla sedanter bireylerin motor yolak boyutları bağımsız örneklem t testi ile karşılaştırılmıştır. Elit karate sporcularının WKF ölçütlerine göre hesaplanan başarı skorları ile motor yolak boyutları arasındaki ilişki ise Spearman korelasyonu ile incelenmiştir.
Bulgular: Elit karate sporcularıyla sedanter katılımcılar arasında eksternal kapsülde farklılık görülen bölgenin ortalama FA değerleri gruplarda sırasıyla 0,68 ve 0,599'dur. Bağımsız örneklem t testi kullanılarak yapılan gruplar arası karşılaştırmada, elit karate sporcularının eksternal kapsül ortalama FA değerleri sedanterlerden anlamlı derecede yüksek bulunmuştur (p<0,001). Motor yolak boyutlarına ilişkin incelemede gruplar arasında farklılık görülmemiştir. Elit karate sporcularının sağ ve sol birincil motor alan yolak sayısı ile başarı puanları arasında, sol birincil somatosensor alan yolak sayısı ve hacmi ile başarı puanları arasında, supplementer motor alan yolak sayısı ve hacmi ile başarı puanları arasında pozitif korelasyon bulunmuştur (sırasıyla r=0,670 , r=0,685 , r=0,756 , r=0,670 , r=0,847 , r=0,793). Ventral pre-motor alan yolak hacmi ile başarı puanları arasında negatif korelasyon bulunmuştur (r= -0,612).
Sonuç: Karate sporcularının başarı puanlarının motor yolak boyutlarıyla ilişkilendirilebileceği ve eksternal kapsülün farklılaşmasının karate sporcularında elit düzey için istikrarlı antrenman süreciyle ortaya çıkan bir belirteç olabileceği düşünülmektedir.
Anahtar Kelimeler: Karate, nöroplastisite, DTG, eksternal kapsül, motor yolak.

Abstract:
Objective: The aim of this thesis is to determine the differences in white matter brain pathways between elite karate athletes and sedentary individuals and to calculate the correlation between elite karate athletes' ranking scores and motor pathway numbers and volumes.
Materials and Methods: In the study, the data of 13 elite karate athletes and 13 healthy sedentaries aged between 18-35 years, with at least 10 years of experience in karate were analyzed. Fractional anisotropy (FA) values from the data collected with 3T MR were compared between the groups. The differences between the two groups were revealed with the help of pathway-based spatial statistics (TBSS) skeletal maps and the differences in white matter brain pathways between elite karate athletes and sedentary individuals were revealed. White matter pathways were revealed by tractography and motor pathways were identified using SMATT atlas. Motor pathway dimensions were obtained using Track Vis. Motor pathway dimensions of elite karate athletes and sedentary individuals were compared by independent sample t test. The relationship between the success scores of elite karate athletes calculated according to WKF criteria and motor pathway dimensions was analyzed by Spearman correlation.
Results: The mean FA values of the region of difference in the external capsule between elite karate athletes and sedentaries were 0.68 and 0.599. In the intergroup comparison using the independent sample t test, the mean FA values of the external capsule of elite karate athletes were significantly higher than sedentaries (p<0.001). There was no difference between the groups in the examination of motor pathway dimensions. Positive correlations were found between the number of right and left primary motor area pathways and ranking scores, between the number and volume of left primary somatosensory area pathways and ranking scores, and between the number and volume of supplementary motor area pathways and ranking scores of elite karate athletes (r=0.670 , r=0.685 , r=0.756 , r=0.670 , r=0.847 , r=0.793) Ventral pre-motor area pathway volume was negatively correlated with ranking scores (r= -0.612).
Conclusion: It is thought that the ranking scores of karate athletes may be associated with motor pathway dimensions and the differentiation of the external capsule may be a marker that occurs with a consistent training process for the elite level in karate athletes.
Keywords: Karate, neuroplasticity, DTI, external capsule, motor pathway.