Effect of bilateral somatosensory stimulus on oscillatory brain activity and long term memory

Abstract

Bir psikoterapi yöntemi olan göz hareketleriyle duyarsızlaştırma ve yeniden işleme (EMDR) yöntemi iki taraflı sakkadik göz hareketleri, işitsel ve dokunsal uyaranlar kullanarak travmatik anılara daha kısa sürede ulaşılması ve bu anıların olumsuz etkisinin azaltılmasında kullanılmaktadır. Şuana kadar yapılan araştırmalarda kullanılan iki taraflı uyaranların etkisine dair henüz kabul edilmiş bir sonuç bulunmamaktadır. Bu tez çalışmasında, iki taraflı somatosensöriyel uyaranların salınımsal beyin aktivite ve uzun süreli hafızadaki etkisi incelenmiştir. Bu doğrultuda, bellek kodlama ve bellek tanıma olmak üzere iki ayrı bölümlerden oluşan özgün yüz tanıma paradigması tasarlanmıştır. Bellek kodlama bölümünde; asyalı, siyahi ve beyaz olmak üzere 3 farklı etnisiteden oluşan eşit dağılımlı 240 yüz imgesi 20 üniversite öğrencisine gösterilmiştir. Bellek tanıma bölümünde, somatosensöriyel uyaran kullanıldığında ve kullanılmadığı sırada, deneklere toplamda 336 yüz imgesini (240 eski, 96 yeni) daha önceden görüp görmedikleri sorulmuştur. EEG kaydı sadece bellek tanıma işlemi esnasında alınmıştır. Analiz sonuçları, iki taraflı somatosensöriyel uyaranların bellek tanıma öncesi sol pariyetal-oksipital kanallarda ve karar verme sırasında sağ pariyetal-oksipital kanallarda alfa aktivitesini arttırdığını göstermiştir. Ayrıca, uzun süreli hafıza performansını arttıran deneklerde, iki taraflı somatosensöriyel uyaran kullanıldığında, frontal kanallarda alfa aktivitesinde önemli bir artış saptanmıştır. Bu çalışma, iki taraflı uyarımın salınımsal beyin aktivitesinin modifikasyonu ile uzun süreli bellek performansını değiştirebileceğini ortaya koymaktadır.

A psychotherapy treatment called eye-movement desensitization and reprocessing (EMDR) is used to elicit traumatic memories in shorter time and decrease its negative effect by using bilateral saccadic eye-movements, auditory and tactile stimuli. As yet, there is no well-accepted result with regard to the effect of bilateral stimuli on long term memory. In this thesis, effect of bilateral somatosensory stimulus on oscillatory brain activity and long term memory was investigated. Accordingly, a novel face recognition paradigm was designed comprising two separate sessions of memory encoding and recognition. In the encoding session, 240 face images consisting of 3 ethnicities as asian, black and white were uniformly presented to 20 university students. In the recognition session, with and without somatosensory stimulus applied, totally 336 face images (240 old, 96 new) were presented to the subjects while they were asked whether they had seen them previously. EEG recording was performed only during the recognition session. Analysis showed that bilateral somatosensory stimulus increased alpha activity in the left parieto-occipital channels prior to the stimulus and in the right parieto-occipital channels during decision making. Furthermore, subjects, who increased long term memory performance, also had significantly greater alpha activity in the frontal channels when somatosensory stimulus was applied. Our study shows that bilateral stimulation may change the long term memory performance along with a modification in the oscillatory brain activity.