Dinlenim durumu ve uyarana bağlı fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme ile bağlam ve yeniliği temsil eden nöral aktivitelerin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, dinlenim durumu ağları (DDA) olarak adlandırılan nöral bağlantısallık ağlarının uyaranın algılandığı bağlamın tutulmasını sağlaması ve/veya uyaranın algılandığı sıradaki uyanıklık durumunu yansıtıyor olması varsayımları ele alınmıştır. Bağlamsal çerçeveyi oluşturmak için hedef uyaranların ayırt edilebilirlikleri (kolay-zor) ve zamansal öngörülebilirlikleri (rastsal-düzenli) modüle edilerek DDA'lar incelenmiştir. Ayrıca, uzun bir kayıt boyunca elde edilen davranışsal yanıtlara bağlı olarak belirlenen artmış uyanıklık veya azalmış uyanıklık durumlarında DDA'ların ne şekilde değiştiği incelenmiştir. Çalışmaya, 17 sağlıklı gönüllü katılmıştır. 3T-MRG cihazıyla fMRG verisi kaydedilmiştir. Fonksiyonel aktivasyon analizleri, bağımsız bileşen analizleri ile elde edilen DDA'ların zaman serilerinin analizleri ve DDA'ları temsil eden ilgi bölgeleri arasında fonksiyonel bağlantısallık analizleri gerçekleştirilmiştir.Bulgular, bağlamın zorlaşmasıyla olağan durum ağının (DMN) intrensek bağlantısallığını azalttığını ancak dikkat çekerlik ağı (SN) ile arasındaki bağlantısallığı arttırdığını göstermektedir. Bağlamsal yeni uyaranın algılanmasında dorsal dikkat ağına ve ventral dikkat ağına ait yapılarda değişen aktivasyon bulguları elde edilmiştir. Bağlamın zamansal öngörülebilirliği içermesi durumunda ise hem SN hem de yönetici işlev ağının (ECN) ikincil görsel ağ (VN) ile bağlantısallığını arttırdığı tespit edilmiştir. Artmış uyanıklık durumunda SN'in ikincil VN ile bağlantısallığını arttırdığı ve ECN'nin duysal-motor ağ ile bağlantısallığının azaldığı saptanmıştır.Sonuç olarak, SN bağlamın zorlaşmasıyla birlikte DMN'ye baskılayıcı sinyaller gönderirken, yeni uyaranların ödevden çeldirici etkilerinin bastırılması için DMN ile birlikte hareket etmektedir. Bağlamın zamansal öngörülebilirliği içermesi durumunda ise SN, ECN'nin proaktif bilişsel kontrol işlevine monitorizasyon sağlayarak katılmaktadır. Ayrıca SN erken duysal ağlarla arasındaki bağlantısallığı arttırarak artmış uyanıklık seviyesinin modülasyonuna katkı sağlamaktadır.

In this study, it is assumed that resting state networks (RSNs) provide the retention of the context in which the stimuli is presented and/or reflect the state of vigilance. In order to construct the contextual framework, the RSNs has examined by modulating the discernibility (easy-difficult) and temporal predictability (random-regular) of target stimuli. Furthermore, it has been investigated how RSNs change in increased and decreased vigilance state.17 healthy volunteers participated in the study. The fMRI data was recorded with 3T-MRI scanner. Functional activation analyzes, analysis of time series of RSNs obtained by independent component analysis and functional connectivity analysis between regions of interest representing RSNs were performed.The findings show that default mode network (DMN) reduces its activation when context is difficult, but increases its connectivity with salience network (SN). It has been found that both the SN and the executive control network (ECN) increase the connectivity with the secondary visual network (VN) when the context includes temporal predictability. In the case of increased vigilance, it was determined that SN increased its connectivity with secondary VN and ECN decreased its connectivity with sensory-motor network. As a result, when the difficult context, the SN sends the suppressor signals to the DMN and SN acts together with the DMN to suppress the distracting effects of the novel stimuli. When the context involves temporal predictability, the SN participates in the monitoring of the proactive cognitive control function of the ECN. Furthermore, SN contributes to the modulation of the increased level of vigilance.