Yüz lezyonuna sahip hastalarda beyin plastisitesinin fmrg tabanlı bağlantı analizi
Fmri based connectivity analysis of brain plasticity in facial lesion patients
Yazar: SEVDA ALTAN
Danışman: PROF. DR. ÖMER HALİL ÇOLAK
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı el ve yüz bölgelerine uygulanan duyusal uyaranların beyinde oluşturduğu bağlantı haritalarını çıkarmak ve potansiyel nakil adayı olarak kabul edilen yüz lezyon hastalarında oluşan kortikal plastisiteyi incelemektir. Çalışmaya yüz lezyonu olan 5 hasta ve 10 sağlıklı birey katılmıştır. Fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme kayıtları el bölgesi ve yüz bölgesi uyarılarak oluşturulan blok tasarıma göre alınmıştır. Bağlantı modellerinin tespit edilmesi amacıyla kullanılan tohumdan voksele ve ROI'den ROI'ye bağlantı ölçüm yöntemleri araştırılmak istenen konuya doğrudan yanıt vermesi ile tercih edilmiş tohum bazlı yöntemlerdendir. Sadece sağlıklı bireylerden alınan kayıtlar kullanılarak yapılan ikinci seviye analiz sonucunda genel yargılar elde edebilmek amacıyla sağ el, sol el, sağ yüz, sol yüz uyaranlarına ait bağlantı haritaları oluşturulmuştur. Oluşturulan bağlantı haritaları, hasta grubu ile karşılaştırma yapmak ve bu alanda yapılan diğer çalışmalar için referans niteliği taşımaktadır. Bağlantı ölçümleri aynı koşullarda hasta grubu olarak seçilen yüz lezyon hastaları için tekrarlanmıştır. Bağlantı ölçümlerinin sağlıklı bireyler ile karşılaştırılması sonucunda yüz lezyon grubu için değişen durumlar kortikal plastisite kavramı altında incelenmiştir. 
Potansiyel yüz nakil adayı olan yüz lezyon hastalarının bağlantı analiz sonuçlarında önemli farklılıklar bulunmuştur. Lezyon grubunda tohumdan voksele bağlantı ölçümlerinde ilişki kurulan voksel sayısı kontrol grubu ölçümlerine göre oldukça azalmıştır. Özellikle vücut temsilini içeren duyusal uyaran merkezi olan PostCG alanı kontrol grubunda yüksek voksel sayısı ile bağlantı gösterirken lezyon grubunda bu sayı çok fazla azalmıştır. Bazı bağlantıların oluşmadığı, değiştiği ya da yoğunluk ve gücünün azaldığı tespit edilmiştir. Tespit edilen farklılıklar yaralanmadan itibaren oluşan kortikal plasitisite için önemli bulgular oluşturmaktadır. Elde edilen sonuçların incelenerek nakil sürecine, nakil öncesi rehabilitasyon sürecine destek olacağı düşünülmektedir. Bu çalışmada alınan sonuçlar ile nakil sonrası yapılan bağlantı analizi karşılaştırıldığında duyusal uyaranlara bağlı beyinde oluşan kortikal plastisitesi anlamlandırılabilecektir.

Abstract:
This study aims to map the connections created by the sensory stimuli applied to the hand and face regions in the brain and examine the cortical plasticity in facial lesion patients accepted as potential transplant candidates. Five patients with facial lesions and ten healthy individuals participated in the study. Functional magnetic resonance imaging recordings were taken according to the block design created by stimulating the hand and face regions. Connection maps of the right hand, left hand, right face, and left face stimuli were created to obtain general judgments resulting from the second-level analysis using only the records taken from healthy individuals. The connection maps created serve as a reference for comparison with the patient group and other studies in this field. Connectivity measurements were repeated for the facial lesion patients selected as the patient group under the same conditions. As a result of comparing the connectivity measurements with healthy individuals, the changing conditions for the facial lesion group were examined under the concept of cortical plasticity.
Significant differences were found in the connectivity analysis results of facial lesion patients who were potential face transplant candidates. The number of associated voxels in the seed-to-voxel connection measurements in the lesion group was considerably reduced compared to the control group measurements. In particular, the PostCG area, which is the sensory stimulus center containing the body representation, showed a correlation with the high voxel count in the control group, while this number decreased a lot in the lesion group. It has been found that some connections do not form, change, or decrease in density and strength. The detected differences constitute essential findings for the cortical plasticity that occurs after the injury. It is thought that the results obtained will support the transplantation process and the rehabilitation process before transplantation. When the results obtained in this study are compared with the post-transplant connection analysis, the cortical plasticity in the brain due to sensory stimuli can be interpreted.