CONCLUSION: Using this technique, an experienced researcher can prepare an 8 channel microwire array in
3-4 hours. The cost of this microwire array is approximately $15.
Keywords: Extracellular recording, Microelectrode array, Electrophysiological method
Approved by Boğaziçi University Ethics Committee on Animal Research (BÜHADYEK). Supported by Scientific
Research Projects Coordination Unit of Boğaziçi University (Project number 5155).
Poster Bildiriler / Poster Presentations
163
P70
Sinirsel iğnecik oluşum sıklığı kestirimleri kullanılarak motor korteks sinirsel
iğnecik kayıtlarında ilintili etkinlik çözümlenmesi
F. Kemal Bayat
1
, Mehmet Kocatürk
2
, H. Özcan Gülçür
2
, Reşit Canbeyli
3
1
Marmara Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, İstanbul
2
Boğaziçi Üniversitesi, Biyomedikal Mühendislik Enstitüsü, İstanbul
3
Boğaziçi Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Psikoloji Bölümü, İstanbul
1
Marmara University, Faculty of Engineering, Department of Electrical & Electronics Engineering, Istanbul, Turkey
2
Bogazici University, Institute of Biomedical Engineering, Istanbul, Turkey
3
Bogazici University, Faculty of Arts and Sciences, Psychology Department, Istanbul, Turkey
AMAÇ: Genel amaçlı Beyin-Makine Arayüzü (BMA) uygulamaları için levyeye basma görevi sırasında sıçan
motor korteksinden kaydedilen sinirsel etkinlik incelenmiş, elde edilen veriler çözümlenerek, sinir hücresi
ve/veya sinir hücre grupları ve bunların ilgili görevlere bağlılıkları arasındaki ilinti araştırılmıştır.
GEREÇ ve YÖNTEM: Hücrelerarası sinirsel iğnecik etkinliği, sıçan motor korteksinden levyeye basma deneyi
sırasında 8 kanallı bir mikroelektrot dizisi ile kaydedilmiştir. Kaydedilen veriler Scilab ortamında izleyen sıra ile
çevrimdışı olarak incelenmiştir. İlk olarak, sinirsel iğnecikler ayrı ayrı yakalanmadan önce her bir kanala ait
kayıtlar Butterworth bant geçiren filtreden geçirilmiştir. Ardından bir mutlak değer eşiği kullanılarak iğnecikler
yakalanmıştır. Bir sonraki adım, temel bileşen analizi ile sinirsel iğnecik öznitelik matrisinin boyutunun
azaltılması ve iğneciklerin k-ortaya kümeleme algoritmasının kullanımı ile dalga şekillerinin esas alınarak
kümelenmesidir. 8 kanallı yapılan kayıtlar 24 ayrı sinir hücresine ait olduğu kabul edilen 24 ayrı kümeye
ayrılmış ve böylece 24 sinirsel iğnecik dizisi oluşturulmuştur. Bu sinirsel iğnecik dizilerinin yoğunlukları eğri
haline getirilmiş histogramlarla tahmin edilmiş ve son olarak sinirsel iğnecik oluşum hızları deneysel yöntemle
olan ilintileri ve kendi aralarındaki çapraz ilintiler kullanılarak incelenmiştir.
BULGULAR: Sinirsel iğnecik oluşum hızlarının birbirleri ile ve ilgili görevlerle ilintili olduğu gözlemlenmiştir.
İğnecik dizilerinin yoğunluk kümelenmeleri, deneysel yöntemin farklı adımlarında farklı farklı grup etkinliklerinin
meydana geldiğini göstermektedir.
SONUÇ: Elde edilen sonuçlar, motor korteks etkinliğinin çözümlenmesi ve özel olarak sinir hücresi gruplarının
ilintilerinin belirlenmesi için bir başlangıç olarak yorumlanmıştır.
Anahtar Kelimeler: Beyin-makine arayüzü(BMA), Sinirsel iğnecik ayırma, İğnecik oluşum hızı, Çapraz ilintiler
Boğaziçi Üniversitesi Hayvan Deneyleri Yerel Etik Kurulu (BÜHADYEK) tarafından onaylanmıştır. Boğaziçi
Üniversitesi BAP Koordinasyon Birimi tarafından desteklenmiştir (Proje no: 5155).
Correlated activity decoding of motor cortical spike recordings using spike firing
rate estimates
OBJECTIVES: For general purpose Brain-Machine Interface (BMI) applications, extracellularly recorded
neuronal activity from rat motor cortex is investigated during a lever-press task. Obtained data are analyzed in
order to assess correlation between neurons and/or neuron groups and their dependencies to relevant tasks.
MATERIALS & METHODS: Extracellular spike activity is recorded from rat motor cortex with an 8-channel
micro electrode array, during lever-press experiment. Recorded data are investigated offline in Scilab
environment, with the following procedure. First, each channel is filtered through a Butterworth bandpass filter
before detecting individual spikes. Then by applying an absolute-value threshold, spikes are detected. Next step
was to reduce dimensionality of the obtained spike data using principal component analysis and cluster spikes
on the basis of their waveform shapes by employing k-means clusterig algorithm. Recordings from 8-channel
are separated into 24 individual clusters which are assumed to belong to 24 distinct neurons thus as a result 24
spike trains are formed. Intensity functions of these spike trains are estimated with smoothed histograms and
finally the spike firing rates are investigated for their cross-correlations together with their correlations to
experimental procedure.
RESULTS: It is observed that spike firing rates imply correlation with each other as well as with the relevant
tasks. Clustering intensity functions of the spike trains show that during different stages of the experiment
procedure, different group activities occur.
CONCLUSION: Obtained results are interpreted as a beginning for decoding motor cortical activity, and in
particular - extracting correlated activity for clusters of neurons.
Keywords: Brain-machine interface(BMI), Spike sorting, Spike firing rate, Cross correlation
Approved by the Boğaziçi University Ethics Committee on Animal Research (BÜHADYEK). Supported by
Scientific Research Projects Coordination Unit of Bogazici University (Project number 5155).
Poster Bildiriler / Poster Presentations
164
P71
İşitsel üçlü uyaran paradigmasında standart uyaranlara karşı oluşan uyarılma
yanıtlarının incelenmesi
Tolgay Ergenoğlu, Berrin Maraşlıgil
Mersin Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, Mersin, Türkiye
Mersin University, Faculty of Medicine, Departments of Physiology, Mersin, Turkey
AMAÇ: Üçlü uyaran (yenilik) paradigması, klasik bir oddball paradigmasındaki standart ve hedef uyaranlar
arasına beklenmedik ve sürekli değişen tipte hedef olmayan yeni (novel) uyaranların serpiştirilmesiyle
oluşturulmuştur. Bu çalışmada, işitsel üçlü uyaran paradigmasındaki hedef ve yeni uyaranların standart
uyaranlara karşı oluşan uyarılma yanıtları üzerine olan etkilerinin araştırılması amaçlandı.
GEREÇ ve YÖNTEM: OİP’ler, işitsel üçlü uyaran paradigması kullanılarak 22 sağlıklı erkek gönüllüden (yaşları
18 ile 22 arasında) 30 elektrod (10/20 sistemi) aracılığı ile kaydedildi. Standart uyaranlar; kendinden önce
gelen uyaranların tipine göre (hedef, yeni veya standart), TS, NS ve SS olarak adlandırılan üç gruba ayrıldı. Her
bir standart uyaran grubunda, standart uyaranlara karşı elde edilen ortalama yanıtlardaki N1 ve P2
potansiyellerinin genlik ve latans değerleri ölçüldü ve tekrarlanan ölçümler için ANOVA testi ile analiz edildi.
BULGULAR: İstatistiksel analizler, N1 potansiyelinin genlik ve latanslarının standart uyaran grupları arasında
anlamlı bir farklılık göstermediğine işaret ediyordu (p>0.05). SS grubunda elde edilen P2 potansiyel genlikleri
diğer iki gruba oranla daha büyüktü (p<0.05). Yine, NS grubunda elde edilen P2 potansiyel genlikleri TS
grubuna oranla daha büyük bulundu (p<0.05). SS grubunda elde edilen P2 potansiyel latansları diğer iki gruba
oranla (p<0.01) ve NS grubunda elde edilen P2 potansiyel latansları da TS grubuna oranla daha uzun bulundu
(p<0.01).
SONUÇ: Bulgularımız işitsel üçlü uyaran paradigmasında, standart uyaranlardan önce gelen uyaran tipinin
standart uyaranlara karşı oluşan yanıtlardaki P2 potansiyelini anlamlı olarak etkilediğini ve P2 potansiyelinin
genlik ve latanslarını modüle ettiğini gösterdi.
Anahtar Kelimeler: Olaya ilişkin potansiyeller, N1, P2, Standart uyaranlar, Üçlü uyaran paradigması
Investigation of evoked responses to standard stimuli in auditory three-
stimulus paradigm
OBJECTIVES: The three-stimulus (novelty) paradigm is designed using unexpected and ever-changing novel
non-target stimuli interspersed in the set of standards and targets in the classical oddball paradigm. In this
study, we aimed to investigate the effects of target and novel stimuli on evoked responses to standard stimuli
in auditory three-stimulus paradigm.
MATERIALS & METHODS: ERPs were recorded with 30 electrodes (10/20 system) using an auditory three-
stimulus paradigm from twenty-two healthy male volunteers (ages between 18 and 22 years). According to
stimulus type (target, novel, or standard) of preceding standard stimuli, they were divided into three groups as
TS, NS, and SS. The amplitude and latency values of N1 and P2 potentials in the averaged responses to
standard stimuli were measured and analyzed by repeated measures analyses of variance (ANOVA) for each
standard stimulus group.
RESULTS: Statistical analyses indicated that the amplitudes and latencies of N1 potentials were not
significantly different among standard stimulus groups (p>0.05). Amplitudes of P2 potential in SS group were
higher compared to other two groups (p<0.05). Also, amplitudes of P2 potential in NS group were higher
compared to TS group (p<0.05). Latencies of P2 potential in SS group were longer compared to other two
groups (p<0.01), and latencies of P2 potential in NS group were longer compared to TS group (p<0.01).
CONCLUSION: Our results suggest that stimulus type of preceding standard stimuli significantly affected P2
potential to standard stimuli and modulated amplitudes and latencies of P2 potential in auditory three-stimulus
paradigm.
Keywords: Event-related potentials, N1, P2, Standard stimuli, Three-stimulus paradigm
Poster Bildiriler / Poster Presentations
165
P72
Soyut ve tanıdık görsel hedefler benzer nitelikte P3 potansiyeli oluşturur
Tolgay Ergenoğlu, Fazilet Ertürk, Berrin Maraşlıgil
Mersin Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, Mersin
Mersin University, Faculty of Medicine, Department of Physiology, Mersin, Turkey
AMAÇ: Olaya ilişkin potansiyeller (OİP); duysal, motor ya da bilişsel bir işlev ile zamansal olarak kilitli bir
şekilde insanın saçlı derisinden kaydedilen voltaj değişiklikleridir. P3 potansiyeli, bilişsel elektrofizyolojide
üzerinde en fazla çalışma yapılan olaya ilişkin potansiyel (OİP) bileşenidir. P3 potansiyeli oddball
paradigmasında, hedef uyaranlara yanıt olarak oluşan pariyetal yayılımlı bir dalgadır. P3 potansiyelinin seçici
dikkat ve belleğin güncellenmesi süreçlerini yansıttığı kabul edilir. Bu çalışmada, soyut imgeler ve tanıdık nesne
görüntüleri şeklindeki görsel hedeflerin OİP yanıtları üzerine olan etkilerinin araştırılması amaçlandı.
GEREÇ ve YÖNTEM: Çalışmamıza 14 sağlıklı gönüllü (yaşları 19 ile 23 arasında) katıldı. OİP’ler, görsel oddball
paradigması kullanılarak, 30 elektrot bölgesinden (10/20 sistemi) kaydedildi. Kullanılan oddball
paradigmasında; mavi kareler standart, eşit büyüklükteki renkli resimler ise hedef uyaranları oluşturuyordu.
Hedef uyaranlar tanıdık nesne ve soyut resimler olarak iki gruba ayrıldı. Hedef uyaranların oranı %20 idi.
Süreleri 750 ms olan görsel uyaranlar, her 2 s’de bir deneğin 1.5 m önünde bulunan bir bilgisayar ekranı
aracılığı ile rastlantısal olarak uygulandı.
BULGULAR: Her iki hedef uyaran grubundaki OİP yanıtların genlik ve latansları ölçüldü ve tekrarlanan ölçümler
için ANOVA testi ile analiz edildi. İstatistiksel analizler, bu iki hedef uyaran grubundaki N1, N2 ve P3
potansiyellerinin genlik ve latansları arasında anlamlı bir farklılık bulunmadığını gösteriyordu (p>0.05).
SONUÇ: Bulgularımız soyut ve tanıdık görsel hedeflerin benzer P3 potansiyelleri oluşturduğuna işaret
etmektedir.
Anahtar Kelimeler: Olaya ilişkin potansiyeller, P3, Görsel oddball paradigması
Abstract and familiar visual targets elicit similar P3 potentials
OBJECTIVES: The event-related potentials (ERPs) are voltage changes recorded from the human scalp that are
time-locked to sensory, motor or cognitive processes. The P3 potential is the most studied event-related
potential (ERP) component in cognitive electrophysiology. The P3 potential occurring in response to targets has
a parietal topography in the oddball paradigm. The P3 potential is assumed to reflect selective attention and
memory updating processes. In this study, we aimed to investigate the effects of abstract and familiar visual
targets on the ERP responses.
MATERIALS & METHODS: Fourteen healthy volunteers (ages between 19 and 23 years) participated in the
study. ERPs were recorded with 30 electrodes (10/20 system) using a visual oddball paradigm. Blue square
served as standards whereas equal-sized colorful pictures served as targets in the oddball paradigm. Target
stimuli were divided into two groups: familiar objects and abstract pictures. The target ratio was 20%. Visual
stimuli were presented on a computer monitor in a random series, 1.5 m in front of the subject once every 2 s
with 750 ms duration.
RESULTS: The amplitudes and latencies of ERP responses were measured and analyzed by repeated measures
analyses of variance (ANOVA) for both target groups. Statistical analyses indicated that amplitudes and
latencies of N1, N2, and P3 potentials were not significantly different between two target groups (p>0.05).
CONCLUSION: Our results indicate that abstract and familiar visual targets elicit similar P3 potentials.
Keywords: Event-related potentials, P3, Visual oddball paradigm
Poster Bildiriler / Poster Presentations
166
P73
İnsanlarda soyut imgelerin ve tanıdık nesnelerin istem-dışı görsel dikkate
etkileri
Berrin Maraşlıgil, Tolgay Ergenoğlu, Fazilet Ertürk, Aslıgül Cüreoğlu
Mersin Üniversitesi Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, Mersin
Mersin University, Faculty of Medicine, Department of Physiology, Mersin, Turkey
AMAÇ: Olaya ilişkin potansiyeller (OİP), yüksek zamansal çözümleme özellikleri ile beynin bilişsel işlevlerinin
incelenmesinde kullanılan temel araştırma yöntemleri arasında yer alırlar. Yeni, beklenmedik ya da tahmin
edilemeyen uyaranlara karşı ortaya çıkan oriyantasyon yanıtı, dikkatin istem dışı olarak muhtemel önemi olan
çevresel olaylara karşı yönlenmesini sağlayan bir alarm cevabıdır. Bilişsel elektrofizyolojideki yenilik (üçlü
uyaran) paradigması, yeni uyaranların beynin elektriksel aktivitesi üzerine olan etkilerini araştırmak için
tasarlanmıştır. Yenilik paradigması sırasında elde edilen tipik olaya ilişkin potansiyel bileşeni hedef olmayan yeni
uyaranlara karşı ortaya çıkan bir N2b-P3a kompleksidir. Bu çalışmada, insanlarda soyut imgeler ve tanıdık
nesne görüntülerinin istem-dışı dikkat üzerine olan etkilerinin araştırılması amaçlandı.
GEREÇ ve YÖNTEM: OİP’ler, görsel üçlü uyaran paradigması kullanılarak 12 sağlıklı gönüllüden 30 elektrod
(10/20 sistemi) aracılığı ile kaydedildi. Standart, hedef ve yeni uyaranlar 2 s’lik uyaranlar arası süreler ile
rastlantısal bir sırayla sunuldu ve sıklıkları sırasıyla 0.70, 0.15 ve 0.15 idi. Yeni uyaranlar; kullanılan
resimlerdeki içerik ve temaya göre, tanıdık nesne ve soyut resimler olarak iki gruba ayrıldı. Yeni uyaranların
tümü emosyonel olarak nötraldi.
BULGULAR: Her iki yeni uyaran grubunda, yeni uyaranlara karşı elde edilen ortalama yanıtlardaki N2b-P3a
kompleksinin genlik ve latans değerleri ölçüldü ve ardından tekrarlanan ölçümler için ANOVA testi ile analiz
edildi. İstatistiksel analizler, bu iki yeni uyaran grubundaki tepeden-tepeye P3a genlikleri ile N2b ve P3a
potansiyellerinin latansları arasında anlamlı bir farklılık bulunmadığını gösteriyordu (p>0.05).
SONUÇ: Sonuçlarımız insanlarda soyut imgeler ile tanıdık nesne görüntülerinin istem-dışı görsel dikkate
etkilerinin benzer olduğunu gösterdi.
Anahtar Kelimeler: Olaya ilişkin potansiyeller, İstem-dışı dikkat, N2b-P3a kompleksi, Yenilik
The effects of abstract images and familiar objects on involuntary visual
attention in human
OBJECTIVES: The event-related potentials (ERPs) are fundamental research tools for cognitive brain activity
with their high temporal resolution. Orienting to new, unexpected or unpredictable stimuli is an involuntary shift
of attention that is a way of alerting to potentially significant environmental events. The novelty (three-
stimulus) paradigm in cognitive electrophysiology is designed to investigate the effects of novel stimuli on brain
electrical activity. Typical event related potential component is a N2b-P3a complex occurring in response to
non-target novels during the novelty paradigm. The aim of this study was to investigate the effects of abstract
images and familiar objects on involuntary attention in human.
MATERIALS & METHODS: ERPs were recorded with 30 electrodes (10/20 system) using a visual three-
stimulus paradigm from twelve healthy volunteers. Standard, target, and novel stimuli were randomly
presented with 2 s inter-stimulus intervals with probabilities of 0.70, 0.15, and 0.15 respectively. According to
content or theme of pictures used, novel stimuli were divided into two groups as familiar object and abstract
pictures. All novel stimuli were emotionally neutral.
RESULTS: The amplitude and latency values of N2b-P3a complex in the averaged responses to novel stimuli
were measured and then analyzed by repeated measures analyses of variance (ANOVA) for both novel stimulus
groups. Statistical analyses indicated that peak-to-peak P3a amplitudes and latencies of N2b and P3a potentials
were not significantly different between the two novel stimulus groups (p>0.05).
CONCLUSION: Our results suggest that effects of abstract images and familiar objects on the involuntary
visual attention were similar in humans.
Keywords: Event-related potentials, Involuntary attention, N2b-P3a complex, Novelty
Poster Bildiriler / Poster Presentations
167
P74
Koroner arter bypass grefti ameliyatı sonrası görsel P300 yanıtı etkilenir mi?
Sırma Osman
1
, Ümmühan İşoğlu-Alkaç
1
, Sacit Karamürsel
1
, Enver Dayıoğlu
2
1
İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, İstanbul
2
İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Kalp ve Damar Cerrahisi Anabilim Dalı, İstanbul
1
Istanbul University, Istanbul Faculty of Medicine, Department of Physiology, Istanbul, Turkey
2
Istanbul University, Istanbul Faculty of Medicine, Department of Cardiovascular Surgery, Istanbul, Turkey
AMAÇ: Çalışmamızda Koroner Arter Hastalığı (KAH) tanısı alan hastaların (n=10) beyin kognitif fonksiyonlarının
Koroner Arter Bypass Greft (KABG) ameliyatı öncesi (AÖ) ve sonrası (AS) değerlendirilmesi amaçlanmıştır.
GEREÇ ve YÖNTEM: MITSAR programı ile görsel oddball paradigması kullanılarak 19 kanaldan ameliyat öncesi
ve sonrası olaya ilişkin potansiyel (OİP) kaydı alınmıştır. Bütün istatistiksel analizler SPSS 16.0 kullanılarak
yinelenmiş ölçümler için ANOVA testi ile gerçekleştirilmiştir.
BULGULAR: P300 bileşeninin genlik değeri ameliyat sonrası, ameliyat öncesine göre daha büyük bulunmuştur
(F(1,9)=9,401; p<0.01). AS genlik artışı özellikle sağ frontal, santral, pariyetal ve oksipital bölgelerde
istatistiksel olarak anlamlıdır (F(10,90)= 7,320; p<0.001). İstatistiksel olarak anlamlı olmamakla birlikte görsel
P300 latans değeri kayıt alınan tüm kanallarda, ameliyat sonrası verilerinde daha geç olarak elde edilmiştir
(F(1,9)=1,018; p<0.33).
SONUÇ: Görsel modalitedeki P300 genlik ve latanslarının artması beyin elektriksel aktivitesindeki inhibisyonun
güçlenmesine bağlı olarak istenen ödevin daha rahat bir şekilde yapıldığı şeklinde yorumlanabilir.
Ön bulgular KABG ameliyatı sonrası görsel P300 yanıtındaki değişikliklere işaret etse de, kayıtların daha geç
dönemde (6-12 ay) ve daha çok sayıda hasta ile tekrarlanması, bulguların güvenilirliğini artıracaktır.
Anahtar Kelimeler: P300, Olaya ilişkin potansiyel (OİP), Koroner arter hastalığı (KAH), Koroner arter bypass
grefti (KABG)
İstanbul Üniversitesi Etik Kurulu tarafından onaylanmıştır (2009/2561-46). İstanbul Üniversitesi Bilimsel
Araştırma Projeleri Birimi tarafından desteklenmiştir (Proje numarası: 6285).
Is P300 response affected after coronary artery bypass graft surgery?
OBJECTIVES: The aim of this study is to evaluate brain cognitive functions before and after coronary artery
bypass graft (CABG) surgery in patients (n=10) with the diagnose of coronary artery disease (CAD).
Dostları ilə paylaş: |