Sağlıklı kişilerin fonksiyonel manyetik rezonans görüntülerinin cinsiyete göre analizi
Analysis of functional magnetic resonance images of healthy persons according to gender
Yazar: İREM ACER
Danışman: DOÇ. DR. SEMRA İÇER
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Son yıllarda beyin görüntüleme tekniklerinin gelişmesiyle beyin araştırmalarında, kadınların ve erkeklerin farklı beyin anatomisi ve işlevselliği göstermesi büyük ilgi konusudur. Kadın ve erkek beyinlerinin benzerliklerine rağmen cinsiyetler arasında beyin farklılıklarının oluşu bilimsel araştırma sonuçlarına göre tartışılmaz bir gerçektir. İnsan beynindeki yapısal cinsiyet farklılıkları iyi şekilde belgelenmiş olsa da fonksiyonel farklılıklar için fikir birliği yoktur. Dinlenim durumu fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (dd-fMRG), insan beyninin fonksiyonel bağlantı modellerini değerlendirmek için güçlü bir tekniktir. Fonksiyonel görüntülerimizin analizi, tohum tabanlı analiz kullanılarak elde edilmiştir. Buna ek olarak düşük frekans dalgalanmalarının genliği (ALFF) ve düşük frekans dalgalanmalarının oransal genliği (fALFF) analizleride yapılmıştır.
Bu çalışmada dd-fMRG verileri, halka açık olarak paylaşılan NYU ADHD200 veri setinden ve 1000 Functional Connectomes Project kapsamındaki Newyork_a veri setinden sağlanmıştır. NYU ADHD200 veri setinden, bu çalışma için 7-18 yaş aralığında 68 sağlıklı birey (34 kadın, 34 erkek) seçilmiştir. Newyork_a veri setinden ise 19-41 yaş aralığında 50 sağlıklı birey (25 kadın, 25 erkek) dahil edilmiştir. 
Analiz sonuçlarımıza göre her iki grubumuzda da dinlenim durumu ağlarının çoğunda cinsiyet farklılıkları bulunmuştur. 7-18 yaş grubumuzda en fazla farklılık pozitif korelasyon gösteren DAN'dadır. 19-41 yaş grubumuzda ise en fazla farklılık negatif korelasyon gösteren SN'dedir. Çalışmamız 7-18 yaş grubunda gelişim sürecinde erkek çocuklara göre kız çocukların daha yüksek bağlanabilirliğe sahip olması kızların gelişimsel üstünlüklerini göstergesi olarak yorumlanabilir. Cinsiyet farklılıkları incelenirken yaş farklılıklarına göre değerlendirmelerde dikkate alınmalıdır. Elde ettiğimiz bu farklılıklar literatüre önemli katkılar sağlamış ve yapılacak çalışmalarda beyin ağlarındaki cinsiyet farklılıklarının göz önünde bulundurulması gerektiğini ortaya koymuştur.

Abstract:
With the development of brain imaging techniques in recent years, it is of great interest that female and male show different brain anatomy and functionality in brain research. Despite the similarities of male and female brains, the existence of brain differences between the genders is an indisputable fact according to scientific research results. Although structural sex differences in the human brain are well documented, there is no consensus on functional differences. Resting state functional magnetic resonance imaging(rs-fMRI) is a powerful technique to evaluate functional connectivity patterns of the human brain. Analysis of our functional images was obtained using seed-based analysis. In addition, the amplitude of low frequency fluctuations (ALFF) and the proportional amplitude of low frequency fluctuations (fALFF) were analyzed.
In this study, dd-fMRG data were sourced from the NYU ADHD200 dataset shared publicly and the Newyork_a dataset within the 1000 Functional Connectomes Project. From the NYU ADHD200 dataset, 68 healthy individuals (34 females, 34 males) aged 7-18 years were selected for this study. 50 healthy individuals (25 females, 25 males) between the ages of 19-41 were included from the Newyork_a data set.
According to our analysis results, gender differences were found in most of the resting state networks in both groups. In our 7-18 age group, the most difference is DAN, which shows positive correlation. In the age range of 19-41, the most difference is in the SN which shows negative correlation. In our study, the higher connectivity of girls than boys in the 7-18 age group can be interpreted as an indicator of the developmental superiority of girls. When examining gender differences, it should be taken into account in evaluations according to age differences. These differences have contributed significantly to the literature and revealed that gender differences in brain networks should be taken into account in future studies.