Dikkat eksikliği ve hiperaktivite bozukluğu olgularının elektroensefalografi (EEG) alfa dalga gücünün ve asimetrisinin sağlıklı kontrol grubu ile karşılaştırılması
Comparison of electroencephalography (EEG) alpha power and asymmetry of attention deficit and hyperactivity disorder cases with healthy control group
Yazar: MELİS MERVE ÖZER KAVAK
Danışman: PROF. DR. SİNAN YETKİN
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Gülhane Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Ruh Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Psikiyatri = Psychiatry

Özet:
Amaç: Dikkat eksikliği ve hiperaktivite bozukluğu (DEHB) tüm dünyada okul öncesi dönemden yetişkinlik çağına kadar görülebilen, azalmış sürdürülebilir dikkat, dürtüsellik ve hiperaktivite belirtileri ile karakterize kişinin günlük yaşamını etkileyebilen nöropsikiyatrik bir bozukluktur. DEHB ile ilgili yapılan araştırmalar sonucunda, dorsolateral prefrontal kortekste bilgi işleme süreçlerinde sorun olduğu, bu durumun dikkat, inhibisyon, karar verme, çalışma belleği ve problem çözme gibi yürütücü görevlerde bozukluklara neden olduğu düşünülmüştür. Son yıllarda yapılan araştırmalarda, DEHB tanılı çocukların sağlıklı çocuklardan ayırt edilmesi amacıyla kortikal aktiviteyi ölçen çalışmalar önem kazanmıştır. Bu çalışmalarda kortikal aktivitedeki değişiklikleri ölçmek için EEG yönteminin kullanıldığı görülmüştür. Çalışmalar sonucunda sağlıklı çocuklar ve DEHB tanılı çocuklar arasında EEG alfa, beta, teta, delta dalgalarının güçleri arasında farklılıklar olduğu, yetişkin bireylerde ise çocuklardaki kadar büyük değişikler görülmese de EEG'deki farklılıkların yetişkin dönemde de devam ettiği görülmüştür. EEG alfa dalgalarının güç ve asimetrisindeki değişikliklerin ise DEHB'nin bilişsel alandaki psikopatolojilerinde rol oynayabileceği düşünülmüştür.  Bu çalışmada amaç, Dikkat eksikliği ve hiperaktivite bozukluğu (DEHB) tanılı bireylerin EEG alfa güçlerinin ve asimetrisinin sağlıklı kontrol grubuna göre değişkenlik gösterip göstermediğine bakmaktır.
Gereç ve Yöntem: Çalışmaya Gülhane Eğitim ve Araştırma Hastanesine başvuran SCID-5 ile tanı konulan 19 Dikkat eksikliği ve hiperaktivite bozukluğu olgusu ve 19 sağlıklı kontrol dahil edilmiştir. Tüm katılımcılara Durumluk-Sürekli Kaygı Envanteri (STAI-I ve STAI-II), Beck Depresyon Ölçeği (BDÖ), Beck Anksiyete Ölçeği (BAÖ), Edinburgh El Tercihi Envanteri, uygulanmıştır. Wender-utah Derecelendirme Ölçeği (WUDÖ), Erişkin Dikkat Eksikliği ve Hiperaktivite Bozukluğu Kendi Bildirim Ölçeği (ASRS) ve Stroop testi sadece hasta grubuna uygulanmıştır. Katılımcılar, dış seslerden izole edilmiş bir odada, rahat bir sandalyede otururken istirahat halinde 5 dakika gözler kapalı ve 5 dakika gözler açık olmak üzere EEG kayıtları alınmıştır. 10-20 uluslararası sistem kullanılarak saçlı deride seçilen bölgelere (Fz, Cz, Pz, C3, C4, T3, T4, FP1, FP2, FP3, FP4, F3, F4, F7, F8, P3, P4, T5, T6, O1, O2, A1, A2) göre kayıt yapılmıştır. Kaydedilen EEG verileri MATLAB programına aktarılmıştır. Her kanalın alfa gücü değerleri Welch tekniği kullanılarak hesaplanmıştır. Welch güç yoğunluk spektral metodunda elde edilen sinyalin genlik ortalaması alınarak parametre hesabı yapılmıştır. İkinci parametre olarak da alfa bandından elde edilen güç yoğunluk spektrallerini hemisferler arasındaki asimetri indeksleri; homolog derivasyonlar için hemisferler arasındaki güç farkının gücün toplamına bölünmesi ile hesaplanmıştır.
Bulgular: Hasta grubu ve kontrol grubu karşılaştırıldığında hasta grubunun Beck Anksiyete Ölçeği, Beck Depresyon Ölçeği, STAI-I ve STAI-2 puanları hasta grubuna göre anlamlı olarak daha yüksek bulundu. Hasta grubunun gözler açık durumda FP4, F8 alfa güçleri ve gözler kapalı durumda FP1, FP2 alfa güçleri kontrol grubuna göre anlamlı olarak daha yüksek bulundu. Hasta grubunun gözler açık FP1-FP2, F7-F8, O1-O2 alfa gücü asimetri değerlerinin negatif olma oranı yani sağa doğru asimetrileri (sağ hemisfer hipoaktivasyonu) daha yüksek bulundu. Hasta grubunun gözler kapalı C3-C4 alfa gücü asimetri değerinin pozitif olma oranı yani sola doğru asimetri oranı (sol hemisfer hipoaktivasyonu) daha yüksek bulundu. Hastalarda WUDÖ puanları ile gözler açık FP4, F4, F8, FZ kanallarındaki alfa güçleri arasında negatif yönlü korelasyon saptandı. Hastalarda ASRS-A, ASRS-B puanları ile gözler açık alfa güçleri arasında korelasyon bulunmadı. Hastalarda ASRS-A puanları ile gözler kapalı FP1 kanalındaki alfa güçleri arasında negatif yönlü korelasyon saptandı. Stroop testinde patoloji saptanan ve saptanmayan hastalarda frontal bölgede gözler açık ve kapalı durumda alfa dalga güçleri arasında fark bulunmadı.
Sonuç: Bu çalışmada hasta grubunda gözler kapalı çekimde frontal bölgeyi temsil eden FP1 ve FP2 kanallarındaki alfa güçleri ve gözler açık çekimde frontal bölgeyi temsil eden FP4 ve F8 kanallarındaki alfa güçlerinin sağlıklı kontrollere göre yüksek bulunması, frontal bölgenin çalışmasında bir baskılanma olabileceğini ve bu baskılanmanın hasta grubunun dikkat ve yürütücü işlevler ile ilgili yaşadığı zorluklarla bağlantılı olabileceği düşünüldü. Hastalarda gözü açık FP1-FP2, F7-F8, O1-O2 asimetri değerlerinin negatif olma oranı daha yüksek bulundu. Bu durum sol hemisferin sağ hemisfere kıyasla daha aktif çalıştığını göstermekte olup, literatürdeki Dikkat Eksikliği ve Hiperaktivite Bozukluğu'nu anormal yaklaşma davranışı ile ilişkilendiren motivasyonel işlev bozukluğu hipotezini destekler nitelikte bir bulgu olarak değerlendirilebilir. 
Anahtar Kelimeler: 	Alfa gücü, frontal alfa asimetrisi, bilişsel fonksiyonlar, dikkat eksikliği ve hiperaktivite bozukluğu

Abstract:
Objective: Attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) is a neuropsychiatric disorder characterized by symptoms of decreased sustained attention, impulsivity and hyperactivity affecting preschoolers, school-age and adults worldwide. Research on ADHD suggests that there is a problem in information processing processes in the dorsolateral prefrontal cortex, which is thought to cause problems in executive tasks such as attention, inhibition, decision-making, working memory and problem solving. In recent years, studies measuring cortical activity have gained importance in order to differentiate children with ADHD from healthy children. It was observed that EEG method was used to measure changes in cortical activity. As a result of the studies, it was observed that there were differences in the power of EEG alpha, beta, theta, delta waves between healthy children and children diagnosed with ADHD, and that the differences in EEG continued in the adult period, although the changes in adults were not as great as in children. It was thought that changes in the power and asymmetry of EEG alpha waves may play a role in the cognitive psychopathologies of ADHD.  The aim of this study was to investigate whether the EEG alpha power and asymmetry of individuals diagnosed with attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) varies compared to a healthy control group.
Materials and Methods: The study included 19 cases of attention deficit hyperactivity disorder diagnosed with SCID-5 and 19 healthy controls admitted to Gülhane Training and Research Hospital. The State-Trait Anxiety Inventory (STAI-I and STAI-II), Beck Depression Inventory (BDI), Beck Anxiety Inventory (BAI), Edinburgh Hand Preference Inventory were administered to all participants. Wender-utah Rating Scale (WUDS), Adult Attention Deficit Hyperactivity Disorder Self-Report Scale (ASRS) and Stroop test were administered only to the patient group. EEG recordings were taken in a room isolated from external noises, while the participants were sitting in a comfortable chair at rest, with eyes closed for 5 minutes and eyes open for 5 minutes. Recordings were made according to the selected regions of the scalp (Fz, Cz, Pz, C3, C4, T3, T4, FP1, FP2, FP3, FP4, F3, F4, F7, F8, P3, P4, T5, T6, O1, O2, A1, A2) using the 10-20 international system. The recorded EEG data were transferred to MATLAB program. Alpha power values of each channel were calculated using the Welch technique. In the Welch power density spectral method, the amplitude average of the signal obtained was taken and the parameter was calculated. As the second parameter, the asymmetry indices between the hemispheres of the power density spectra obtained from the alpha band were calculated by dividing the power difference between the hemispheres by the sum of the power for homologous leads.
Results: When the patient group and the control group were compared, Beck Anxiety Scale, Beck Depression Scale, STAI-I and STAI-2 scores of the patient group were significantly higher than the control group. The patient group had significantly higher FP4, F8 alpha power with eyes open and FP1, FP2 alpha power with eyes closed compared to the control group. The rate of negative values of FP1-FP2, F7-F8, O1-O2 alpha power asymmetry values, i.e. rightward asymmetries (right hemisphere hypoactivation) were higher in the patient group. In the patient group, the rate of positive C3-C4 alpha power asymmetry values with eyes closed, i.e. leftward asymmetry (left hemisphere hypoactivation) was higher. There was a negative correlation between WUDÖ scores and eyes open FP4, F4, F8, FZ alpha power. There was no correlation between ASRS-A, ASRS-B scores and eyes open alpha power. There was a negative correlation between ASRS-A scores and eyes closed GK-FP1 alpha power. There was no difference between the alpha wave power in the frontal region with eyes open and eyes closed in patients with and without pathology in Stroop test.
Conclusion: In this study, the fact that the alpha power in the FP1 and FP2 channels representing the frontal region in eyes closed and the alpha power in the FP4 and F8 channels representing the frontal region in eyes open were higher in the patient group compared to healthy controls suggested that there may be a suppression in the functioning of the frontal region and that this suppression may be related to the difficulties experienced by the patient group in relation to attention and executive functions. Negative FP1-FP2, F7-F8, O1-O2 asymmetry values were found to be higher in patients with open eyes. This indicates that the left hemisphere works more actively than the right hemisphere and can be considered as a finding that supports the hypothesis of motivational dysfunction that associates attention deficit hyperactivity disorder with abnormal approach behavior in the literature. 
Keywords: 	Alpha power, frontal alpha asymmetry, cognitive functions, attention deficit hyperactivity disorder