Multimodal bağlantı analizleri

Amaç: Yaratıcı düşünce ve usavurma, insan beyninin bilişsel kapasitesinin hiyerarşik olarak en tepesindeki ve en karmaşık sistemleridir. Birbirleri arasında dinamik bir etkileşim içerisinde olan bu iki kavram, insan ve toplum hayatının daha sürdürülebilir ve kaliteli olması açısından büyük bir stratejik öneme sahiptirler. Bu konuda uzun yıllardır pek çok bilimsel çalışma yapılmasına rağmen bu süreçlerin ardındaki nöral bileşenler ve sistemler hakkında kapsamlı çalışmalar son yıllara kadar yapılamamıştır. Gelişen teknik imkanların da yardımıyla, "Semantik Uzaklık" ve "Anoloji Tabanlı Usavurma" , fMRI görevi olarak modellenebilmiş ve yaratıcı düşünce araştırmaları konusuna yeni yöntemler ve bilgiler sağlamıştır. Bu çalışmanın amacı, kullanılan MR modalitelerini arttırarak (rs-fMRI,dwMRI) sadece görev sırasında aktive olan bölgeleri değil tüm beyni bir bütün ağ ve alt parçaları olarak değerlendirmek, yaratıcı düşüncenin oluşumunda katkıda bulunan bölge ve sistemlerin aktivasyon ve dinlenme sırasında nasıl bir fonksiyonel bağlantıya sahip olduklarını açıklamaktır. Yöntem: Çalışmaya 20-35 yaş arası, kendilerinde ve ailelerinde herhangi bir psikiyatrik bozukluk bulunmayan, en az lise mezunu, 30 sağlıklı gönüllü katılımcı dahil edilmiştir. Tüm katılımcıların MR taramaları Ege Üniversitesi Hastanesi 3T MR ünitesinde daha önce test edilen, çalışmaya en uygun parametreler kullanılarak yapılmıştır. Her katılımcı için yapısal olarak 3D-T1 ağırlıklı MP-RAGE ve 60 yönlü dwMRI, fonksiyonel olarak ise gözler kapalı 9 dakikalık rsfMRI ve "Analoji Tabanlı Usavurma" görevi sırasında BOLD fMRI görüntüleri elde edilmiştir. Tüm görüntüler kalite kontrolü ve ön işlemlerden geçirildikten sonra, fonksiyonel görüntüler üzerinde Freesurfer yazılım paketi ile "Semantik Uzaklık" kullanılarak parametrik modülasyon analizleri ve dinlenme halinde iken CONN MATLAB paketi ile ROI- ROI bağlantı analizleri yapılmıştır. Difüzyon ağırlıklı görüntülerde ise yine her Ikatılımcı için FSL-ProbtrackX-Tracula yazılımları ile global probabilistik traktografi yapılmış ve fonksiyonel verilerde elde edilen kortikal yüzeylerin bağlantıları analiz edilmiştir. Kullanılan tüm yazılımlar ve araçlar açık kaynak kodlu olup modaliteler arası maksimum uygun hale getirmek için herbirinde gerekli düzenlemeler yapılmıştır. Bulgular: "Analoji Tabanlı Usavurma" görevi sırasında semantik uzaklığın artmasıyla görevde daha iyi performans gösteren bireylerin sol hemisfer gri madde yüzeyinde Intraparietal Sulcus, Anterior Cingulate Cortex-Ventral bölümü, Middle Frontal Gyrus, sağ hemisfer gri madde yüzeyinde Anterior Cingulate Cortex-Ventral bölümü alanlarında, subkoritkal analizlerde ise sağ ve sol Caudate Nucleus'ta, tüm beyin hata düzeltmelerinden sonra anlamlı BOLD sinyal korelasyonu saptandı.. Görevde daha başarılı olan katılımcıların dinlenme sırasında sol IPS ve sağ Inferior Frontal Junction kortikal bölgeleri arasında fonsiyonel korelasyon bulunduğu saptandı (T=4.77, p<.0221). Difüzyon görüntülerinde 16 ana beyaz madde yolağında yapılan global probabilistik analizler sonucunda görev performansı ile bu yolaklar arasında anlamlı bir korelasyon bulunamamıştır. Ancak beyaz madde yüzeyinde ROI tabanlı probabilistik traktografi analizlerine uygulanan Çizge Teorisi sonucu, sol hemisfer Medial OFC, Pars Orbitalis ,ACC Rostral, Amigdala ve sağ hemisferde Pars Triangularis, Precentral Gyrus, Postcentral Gyrus, Superior Frontal Gyrus ve Cuneus'ta görev başarısıyla anlamlı korelasyon bulunmuştur. Sonuç: Yaratıcı düşünce ve usavurmanın daha önceki çalışmalarda da belirlenen kortikal bölgelerin daha aktif kullanılmasıyla daha başarılı hale geldiği görülmektedir. Çalışmamız bu bilgilere dinlenme halindeki fonksiyonel bağlantı ve traktografi sonuçlarını ekleyerek yaratıcı düşüncenin salt aktivasyonun yanında ağ özellikleri açısından da ayırt edilebilir bileşenlerini göstermesi açısından oldukça önemlidir. Önümüzdeki çalışmalarda bu bölgelerin tekil bağlantılarının da incelip daha detaylı bir ağ haritası çıkarılması hedeflenmektedir.