Sağlıklı bireylerde karar verme süreçlerinde etkili olan kortikal aktivite paternlerinin fNIRS ile değerlendirilmesi
No Thumbnail Available
Files
Date
2019
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Sağlık Bilimleri Fakültesi
Abstract
Sağlıklı Bireylerde Karar Verme Süreçlerinde Etkili Kortikal Aktivite Paternlerinin fNIRS ile Değerlendirilmesi Karar verme ve ilişkili süreçler günümüzde nörobilimin önemli araştırma alanlarından birisi haline gelmiştir. Bu alandaki çalışmalardan elde edilecek sonuçlar, psikoloji, ekonomi, psikiyatri ve nöroloji gibi birçok disipline yönelik veriler ortaya koymaktadır. Karar verme süreçlerinin farkındalıkla olan ilişkisine yönelik geçmiş çalışmalarda, kullanılan metodolojiye bağlı olarak farklı sonuçlar elde edilmiştir. Bu çalışmada sağlıklı bireylerde oluşturulan bir Libet-tipi özgür irade taskı kullanarak, 15 dakika süresince tamamen özgür biçimde kendi istediği anda önündeki sol veya sağ tuşlarına basmaları ve kararı ne zaman verdiğini de önündeki kayan harflerden seçerek iletmesi istenmiştir ve kararın içeriğinin (sol veya sağ) henüz farkındalığa ulaşmadan yordanabilmesi amaçlanmıştır. Veriler fNIRS yöntemiyle toplanmıştır. Bu amaçla, skalp üzerine yerleştirilen iki ayrı probe set (ön ve arka) kullanılmıştır. Ön probe set arka sınırı Cz hattına gelecek şekilde, arka probe set ise hemen arkasına yerleştirilmiştir. Solda ve sağda toplam 40 kanaldan eş zamanlı kayıt alınmıştır Elde edilen verilerin analizinde derin öğrenme algoritmalarından yararlanılmıştır. Araştırmaya en az ilköğretim mezunu, sağ elli, erkek, psikiyatrik ve nörolojik hastalığı olmayan sağlıklı kişiler dahil edilmiştir (n=30). Örneklemin ortalama yaşı 26,76±5,7'dir. El tercihi Edinburgh El Tercihi Anketi ile değerlendirilmiş ve +80 ve üzeri puan alanlar sağ elli olarak kabul edilmiştir. Verilen yanıtların analizinde görece dengeli bir dağılım gerektiğinden, her denek için lateralizasyon indeksi (Li) hesaplanmıştır ve fNIRS kaydı alınan iki kişi, Li>0,35 olduğu için analizlerden çıkarılmıştır. Analizlerden ayrıca 3 saniyeden kısa ve 26 saniyeden uzun karar verilen denemeler de karıştırıcı olmaması amacıyla çıkarılmıştır. Sonuç olarak 28 katılımcıdan elde edilen toplam 1041 deneme analizlere dahil edilmiştir. Denemelerin tamamı dikkate alındığında, katılımcıların ortalama karar sayısı 40,6, motor çıktıya kadar geçen ortalama süre 9,69 olmuştur. Karar anı ile motor çıktı arasındaki süre ortalama 410 ms bulunmuştur. Elde edilen davranışsal veriler literatürle uyumlu bulunmuştur. Yapılan analizlerde RNN ve LSTM algoritmalarıyla iki katmana sahip mimariler, 8-16 ve 32 hücre sayılarıyla denenmiştir. Motor çıktıya kadar olan veriler dahil edilmiş ve 40-kanal üzerinden analizler yapılmıştır. Bu analizler sonucunda, %57-58 oranında F1 skorlarına ve %53-54 oranında doğruluk oranlarına ulaşılabilmiştir. Bu verilerle, kararın içeriğini henüz farkındalığa ulaşmadan istatistiksel olarak anlamlı bir şekilde yordayabilmek mümkün olmuştur (p<0,05). Elde edilen veriler BOLD sinyalinin yapısı da dikkate alındığında yaklaşık 4 saniye öncesinden anlamlı verilere ulaşılabildiğini göstermektedir. Bu tez çalışmasında, özgür irade ilişkili nörobilim araştırmalarında literatürde ilk kez fNIRS ve derin öğrenme algoritmaları başarıyla kullanılmıştır.
Description
Keywords
fNIRS, derin öğrenme, özgür irade