Sayı Sembol

Olaya Ġlişkin Potansiyel
Kayıt Yöntemleri
Kognitif Paradigmalar
Prof. Dr. Sacit Karamürsel
İstanbul Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı
sacit@istanbul.edu.tr
Elektroansefalogram (EEG), merkezi
sinir sistemi hücrelerinin elektriksel
aktivitelerinin bir bileşkesidir.
•büyük elektrodlarla saçlı deri
üzerinden
•subdural elektrodlarla korteks
üzerinden ya da
•iğne elektrodlarla derin yapılardan
kaydedilebilir.
Uzun yıllardır kullanılagelen klinik
amaçlı EEG dışında,
yine birkaç onyıldır kullanılan
olayla ilişkili potansiyeller de uyarı
ile zamansal olarak kitli EEG
dilimlerinin ortalamalarının alınması
ile gerçekleştirilen invazif olmayan
kayıt ve analiz yöntemleridir.
Günümüzde gitgide artan sayıda
elektrodla alınan EEG verisi ile
beyin aktivitesi haritalama,
elektriksel potansiyel kaynaklarının
belirlenmesi metodları hem hızlı
bilgisayarların hem de yeni yeni
geliştirilen karmaşık matematiksel
modellemelerin ve algoritmaların
sayesinde mümkün olabilmektedir.
Cerrahi koşullarda subdural
elektrodlarla alınan kortikal kayıtlar,
özellikle epilepsi cerrahisinde odağın,
travma ve yer kaplayan lezyonların
sınırlarının tespitinde klinikte gitgide
daha yaygın olarak kullanılmaktadır.
Tek ve çok hücre aktivitesi:
mikro ve semimikro-elektrodlarla derin
beyin yapılarından alınan kayıtlar,
günümüzde özellikle hareket
bozukluklarının cerrahi tedavisinde, beyin
çekirdeklerinin yerlerinin tespitinde
kullanılmaktadır.
BT ve MR ile koordinatları kabaca
belirlenen çekirdeklerin kesin yerlerinin
belirlenmesi stereotaksik cerrahi ile perop
gerçekleştirilmektedir.
Kognitif İşlevler sırasında beyinde ortaya çıkan
elektriksel potansiyel değişimlerini kaydetmeyi
amaçlar.
Hangi zihinsel işlevlerin hangi beyin
bölgelerinde gerçekleştirildiği eskiden beri en
yaygın ilgi alanını oluşturmuştur.
Kognitif süreçlere etkili ilaçların
kullanımına paralel olarak sinir şebekeleri
arasındaki haberleşmede rol oynayan
kimyasal aracıların etkili oldukları bölgeler
ve yollar önem kazandı.
• Lezyon Çalışmaları
• Stimülasyon (Elektriksel, Kimyasal)
Çalışmaları
• İşlevsel Nörogörüntüleme Çalışmaları
PET
fMRI
Bir nöron bilgisayarın bir transistöründen 106 kez
daha yavaş çalışmasına karşın (nöron: 10-3 s,
transistör: 10-9 s) beynin masif PARALEL işlem
kapasitesi beyne birçok ödevde çok daha büyük
bir yetkinlik sağlar.
Örneğin, beynin fotoğraftaki tanıdık bir yüzü
tanıması 100-200 ms sürerken, bu basit ödev
günümüzde en hızlı bilgisayar için hala büyük bir
problem oluşturur.
Nasıl?
Uzaysal Çözümleme (mm)
EEG
Zamansal Çözümleme (s)
1 ms
1s
1 dak
10 dak 1 saat
Duysal Uyarılma Potansiyelleri (UP)
Bir Patern Dönüşümü Görsel Uyarılma Potansiyeli (GUP) kaydı
SAĞ HEMĠSFER
giyinme, konstrüksiyon, karmaşık nonverbal algısal yetiler, dikkatin spasyal yönlendirilmesi, nonverbal bellek
giyinme,
konstrüksiyon,
hemispasyal ihmal,
vücut yüzeyi ihmali
Görme alanı
bozuklukları, renk
algısı bozuklukları,
hareket algısı
bozuklukları
nonverbal işitsel ödev
ve prozodi ödevleri
non-verbal bellek
SOL HEMĠSFER
linguistik işlev testleri, sol-sağ tanıma, parmak tanıma, hesap, verbal bellek
Ġsimlendirme, okuma,
hesap yapma
Muhakeme,
iç görü,
mental esneklik,
mantık yürütme,
soyut düşünce,
planlama, sıralama,
dikkat,
deklaratif bellek
verbal bellek
bozukluğu
Nöropsikiyatri alanında duysal işlevleri
değerlendirmek için
uyarılma potansiyellerine
(UP, evoked potentials, EP)
başvurulurken,
bilişsel işlevleri değerlendirmek için ise
nöropsikolojik testlere
başvurulmuştur.
Nöropsikolojik Testler
• Kognitif psikoloji ve davranışsal nörobilim
tekniklerini kullanırlar
• Odağı lokalizasyondan işleve (sürece)
yönlendirirler
• dikkat süreçleri, yürütücü işlevler vb.
Davranışsal Psikoloji
Uyaran
Yanıt
Uyumsuzluk Negativitesi (Mismatch Negativity, MMN)
ISI = 2-4s
P300
ISI = 2-4s
ISI = 2-4s
ISI = 2-4s
P3a - P3b
P3a
P3b
CNV (Contingent Negative Variation) paradigması:
beklenti, geciktirilmiş yanıt
1500 ms
6s
S1
S2
“koşullandırıcı” “buyurucu”
uyaran
uyaran
S1
S1 ile S2 arasında yavaş negatif bir potansiyel
kayması (slow negative shift)
S2
CNV
CNV, dorsolateral prefrontal korteksin,
birbiriyle ilişkili ancak zamansal olarak ayrık
iki olay arasında
- yanıtın geciktirilmesi
- çalışma belleği
- motor planlama ve
- hazırlanan eyleme yönlendirilmiş dikkat
işlevlerini yerine getirişini yansıtmaktadır
(Fuster).
Duyusal Kapılama: yinelenen önemsiz duyusal girdinin
filtrelenmesi
Genellikle P50 kapılama paradigmasıyla değerlendirilir.
10 s
500 ms
S1
S2
S1
S2
Normal erişkin deneklerde S1, S2’ye karşı elde edilen P50
genliğini yaklaşık %80 civarında azaltır
P50
Fz
GDS=3
GDS=4
S1
Cz
S2
GDS=5
N400: Semantik süreçlere bağlı olarak ortaya çıkan bir OİP
Semantik bağlamın bozulması
P600: Sentaktik (dilbilgisine göre) hata + Müzikte
harmonik bağlamın bozulması
N400 vs. P600