İnsanda görsel uyarılmış potansiyellerin dinamiği: Tek uyarıya yanıttan, uyarı treni yanıtına geçiş

Abstract

ÖZET Uyarılmış potansiyeller, beynin dış uyaranlara karşı geliştirdiği ortalama yanıtlardır. Son yıllarda EEG ile ilgili yapılan çalışmalarda çeşitli `bilişsel` uyarı paradigmalarında oluşan yanıtlar incelenmektedir. Düzenli aralıklarla uygulanan uyarıların kesilmesiyle, verilmeyen ilk uyarı anından sonra oluşan yanıta Tren Sonu Potansiyeli (TSP) denilmektedir. Bu yanıt, hayvan ve az sayıda insan denemelerinde incelenmiştir. İnsanda görsel modalitede değişik özellikteki ödevlerle farklı koşullama frekansları ile iki grup TSP (yavaş -<2 Hz- ve hızlı -^5 Hz-) elde edilmektedir. Hızlı TSP'lerin retina düzeyinde sinir sisteminin üst seviyelerindekine benzer şekillerde elde ediliyor olması, hızlı TSP lerin, sinir ağlarının bir işlevi olduğunu göstermektedir. Bu çalışmada, insanda, yüksek frekanslardaki uyarılara yanıtların dinamikleri incelendi. İki uyarılık bir uyan treninin, TSP nin ortaya çıkması için yeterli olduğu sonucuna varıldı. Uyan sayısının arttırılmasıyla TSP nin dalga formunda değişim ve genliğinde büyüme olmakla birlikte, hayvanlardakine benzer şekilde 250-300 ms lik uyarı treni uzunluğu TSP olgunlaşma süreci için yeterliydi. Tek uyan verildiğinde, oksipital bölgelerde daha belirgin olarak görülen 200-250 ms latanslı negatif dalga, uyan sayısının arttırılması ile ya kaybolmakta ya da sivri bir dalga halini almaktaydı. Toplam yanıt süresi, uyarı frekansından bağımsız olarak, artan uyan sayısı ile tren uzunluğu yaklaşık 250 ms oluncaya dek değişmemektedir; daha sonra yanıt, eklenen her uyan ile bir periyod uzamaktadır. Topografik incelemede, tek uyarıya ve uyan treninin ilk uyarısınakarşı elde edilen yanıtların orta latanslı bileşenlerinin genlik değerleri, oksipital bölgelerde diğer bölgelere oranla daha küçük genlikli olarak görülmekteydi. Uyan trenine yanıt, oksipital ve bir dereceye kadar pariyetal bölgelerde yüksek genlikli iken, TSP nin yaygın oluşu tüm deneklerde ortak bir bulguydu. Bu bulgulardan hareketle, dış uyarımlarla elde edilen yanıtlara ait erken latanslı bileşenlerin daha üst merkezlere gidildikçe zayıfladığı, ancak, bilinç gerektirmeyen içsel süreçlerle üretilen ve dış fizik bileşeni olmayan yanıtların, beyni ilgili durağan hale getiren uyarının geldiği primer duysal bölgede üretilerek herhangi belirgin bir değişime uğramaksızın tüm beyin bölgelerine yayıldığı sonucuna varabiliriz.

-78- SUMMARY Evoked potentials are the averaged responses of the brain to the external stimulation. In the last few years, paradigms aiming to investigate the cognitive responses are being widely used. Omitted stimulus potential (OSP) responses, obtained after the due-time of the first omitted stimulus at the end of a conditioning stimulus train have been studied mostly in animals. Two types of the visual OSP responses are observed in human: slow (<2 Hz) and fast(>5 Hz). Since the previous studies show that the OSP response already exists in the retina, it is suggested that the fast type OSPs are the result of the function of any neural network rather than having some cognitive components. In this study, the dynamic properties of the responses to high frequency flash stimulation were investigated. Very short conditioning trains and even only two stimuli were found to be sufficient for the generation of an OSP response. With the longer conditioning periods, the OSP response develops and similarly to the results obtained in animal studies, reaches to its final size and shape after a train of ca. 250 ms long. The slow negative component (N200-250) dominantly seen in the occipital regions after the single flash, decreases in amplitude and disappears with longer stimulation or becomes sharper. The total response time does not change with more stimuli until the conditioning train length reaches to ca. 250 ms and then prolongs one ISI (interstimulus interval) with each additional stimulus. In the topographical analysis, the middle latency components of the response to the single flash and to the first stimulus of a-79- train are found smaller in the occipital regions. The steady state response amplitude are larger in the occipital and the parietal regions while the OSP response are spread homogeneously in all subjects. From these findings, it was concluded that the early components of the responses to the external stimuli decrease in amplitude in the associative regions while non conscious internal responses which are not directly correlated to an external stimulus are generated in the primary cortex of the related modality and spread to all regions without any remarkable change.