Elit karate sporcularında dinlenim durumu fonksiyonel beyin sinir ağlarındaki farklılık analizi

Abstract

ELİT KARATE SPORCULARINDA DİNLENİM DURUMU FONKSİYONELBEYİN SİNİRAĞLARINDAKİ FARKLILIK ANALİZİÖğrencinin Adı: Taylan Hayri BALCIOĞLUDanışman: Yrd. Doç. Dr. Adil Deniz DURUAnabilim Dalı: Beden Eğitimi ve Spor AnabilimdalıÖZETAmaç: Bu tez çalışmasının amacı, manyetik rezonans (MR) görüntüleme ile beyinde yapısal ve fonksiyonel farklılıkları gözlemleyerek, karate sporunun gerektirdiği antrenmanların sonucunda oluşan nöral değişikliklerin ortaya konulmasıdır.Gereç ve Yöntem: Çalışmada yaş ortalaması 22,38 ± 4,65 olan 13 karateci ile yaş ortalaması 26,77 ± 5,83 olan 13 sedanter gönüllüden fMRG ile toplanan anatomik ve fonksiyonel beyin görüntüleri bölütlenerek GM, BM ve BOS hacimleri Matlab ortamında hesaplanmıştır. Grup içi ve gruplar arası hacimsel farklılıklar standart anatomik atlaslar temel alınarak karşılaştırılmıştır. SPM aracı ile GM ve BM yoğunluk farkları VBM yöntemi kullanılarak hesaplanmıştır. Dinlenim durumu fonksiyonel beyin haritaları uzaysal bağımsız bileşen analiz yöntemi ile elde edilmiştir. Ulaşılan farklılıklar birim hacim elemanı tabanlı olacak şekilde (karateciler > sedanterler kontrastı yönünde) karşılaştırılmıştır.Bulgular: Mann Whitney U testi ile yapılan sınamalarda; Grupların kendi bilateral beyin bölgeleri arasında yapılan ve karateciler ile sedanterler arasında yapılan karşılaştırmalarda global ve bölgesel beyin hacimlerinde ve yoğunluklarında farklılıklara ulaşılmıştır. Fonksiyonel analizlerde ise karatecilerin sedanterlerden farklılaşan beyin bölgeleri incelenmiş ve bu farklılıklar rapor edilmiştir.Sonuçlar: Elit karatecilerin, bu sporun gerektirdiği antrenmanlar neticesinde anatomik olarak GM ve BM hacimlerinde ve yoğunluklarında, fonksiyonel olarak ise dinlenim durumunda, motor sinir ağı, varsayılan kip ağı, görsel ağ ve beyin sapı bölgelerinde nöral açıdan sedanterlerden farklılaştığı bilgisine ulaşılmıştır.Anahtar Sözcükler: Karate, fonksiyonel beyin bağlantısallığı, nöral plastisite, motor sinir ağı, voksel tabanlı morfometri

ANALYSIS OF DIFFERENCES IN RESTING STATE FUNCTIONAL BRAIN NETWORKS IN ELITE KARATE ATHLETESName: Taylan Hayri BALCIOĞLUAdvisor: Assoc. Prof. Adil Deniz DURUDepartment: Department of Physical Education and SportABSTRACTAim: The aim of this study is to reveal the neural changes that arise as a result of the training required by karate sports by observing the structural and functional differences magnetic resonance imaging (MRI) of the brain. Material and Method: The anatomical and functional brain images collected by fMRI from thirteen sedentary volunteers with a mean age of 22,38 ± 4,65 and a mean age of 26,77 ± 5,83 from elite karate players, were segmented and GM, WM and CSF volumes were computed using Matlab. Volumetric differences within and between groups were compared based on standard anatomical atlases. GM and WM density differences were analyzed with the SPM tool based on the VBM method. The resting state brain networks were obtained by spatial independent component analysis method. The differences are compared for each voxel forming the brain volume using the contrast of elite > karate.Results: Several Mann Whitney U tests were performed in order to deduces the differences between global and regional brain volumes and voxel densities between karate players and control group. The brain regions differentiated between the controls and the karate players were examined and these differences were reported.Conclusion: To conclude, elite karate players differentiate from sedantaries in the motor neural network, in the default mode network and in the visual network and in the brain stem regions in terms of GM and WM volumes and densities as well as functional resting state network activities. These differences may become as a result of the long training period required for this karate sport.Keywords: Karate, functional brain connectivity, neural plasticity, motor network, voxel based morphometry