Beyin Fonksiyonel Bağlantısallık Ağlarının Faz Tutarlılık Analizi

Abstract

İçsel bağlantısallık ağları (İng.: Intrinsic Connectivity Network, ICN) beyin bölgeleri arasında kan oksijenlenme seviyesine bağlı BOLD sinyalinin düşük frekanslı (0.01- 0.1 Hz) salınımlarında gözlemlenen zamansal ilintilerle tanımlanır. Bağlantısallık gösteren bu uzaysal haritalar, çeşitli duyusal, motor ve bilişsel işlevlerle ilişkili olduğu bilinen beyin alanları ile örtüşmektedir. Ancak, beyin karmaşık bir dinamik sistemdir ve faz senkronizasyonu daha aydınlatıcı ölçümler sağlayabilir. Bu çalışmada, ICN’lerin ağ içi faz tutarlılığının (AİFT) frekanslara göre nasıl değiştiği ve bu ağların AİFT açısından birbirlerinden nasıl farklılaştıkları yüzey temelli parsel haritaları kullanılarak incelenmiştir. İnsan Konnektom Projesi'nden (HCP) 96 katılımcının (53 kadın) dinlenim durumu Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme (fMRG) verileri kullanılmıştır. Her parsele ait BOLD sinyali için ağa ait ortalama bir faz farkı değeri hesaplanmıştır. ICN’lerin AİFT değerleri karşılaştırıldığında, kabaca üç ana grup göze çarpmaktadır: duyusal (görsel ve somato-motor ağı), dikkat (dorsal dikkat ve dikkat çekerlik ağı) ve üst düzey bilişsel (olağan durum, yürütücü kontrol ve limbik ağı). Üst düzey bilişsel ağlar, duyusal ve dikkat ağlarına kıyasla önemli ölçüde daha düşük AİFT göstermektedir. ICN’ler arası farklılıklarda frekans seçiciliği küme-kütle permütasyon testi (Cluster-mass permutation test) ile incelenerek farklılaşmaların olduğu frekans aralıkları tespit edilmiştir. ICN’lerin farklı AİFT örüntüleri, ağların içsel mekanizmaları hakkında yeni bilgiler sağlayabilir.