BULGULAR: Standardizasyon öncesi %27 olan sınıflandırma hata oranının, standardizasyon sonrası %23’e,
ağırlıklandırma sonrası ise %14’e düştüğü görüldü. Örneklerin kendi sınıflarına aidiyetlerinin uzaklığa dayalı
hesaplanmasının ortalaması ise, standardizasyon öncesi 0.0696, standardizasyon sonrası 0.2914 ve
ağırlıklandırma sonrası 0.4754 olarak hesaplandı. Üç boyutlu grafikte sınıflandırma ölçümleri görsel olarak
doğrulandı.
SONUÇ: 3 OB değişkeninin DEHB ile ilişkili olduğu görüldü. Bu 3 değişkenin gösterdiği optodlar arası ortak
bilginin, kontrol bireylerinde daha yüksek, DEHB tanısı konmuş kişilerde daha düşük olduğu saptandı. Bu
değerlere göre yapılacak bir sınıflandırmada %86 doğruluk elde edilebileceği görüldü.
Anahtar Kelimeler: fNIRS, DEHB, İşlevsel bağlantısallık, Sınıflandırma
fNIRS derived functional connectivity metric in classification of ADHD patients
and healthy controls
OBJECTIVES: To establish a measurement/computation system to classify the functional connectivity metric
(mutual information) derived from the fNIRS data of ADHD (attention deficit hyperactivity disorder) patients
and healthy controls.
MATERIALS & METHODS: fNIRS HbO2 data are collected from 12 healthy adult controls and 10 age matched
ADHD people. Mutual information as a metric of functional connectivity is computed between the optodes.
Pattern recognition and classification are applied on the 6-variable outcome data. The classification performance
is measured by calculating the sample’s average distance to the samples in their own classes, and those in
other classes. First step was the evaluation of classification performance on raw data. For the second step, data
were normalized and classification performance was measured. Then, weights were applied to the variables to
improve the performance. To determine the weights, classification based on distance is performed six times for
each variable. In this way each variable’s effect on classification was measured and weights were optimized.
After applying weights, classification performance is measured.
RESULTS: The error rate was 27% on the classification based on raw MI data. After normalization of the data,
the error rate dropped to 23%. After applying the weights the error rate further decreased to 14%. The mean
of the measurement of “how likely a sample is in it’s own class” was found to be 0.0696 in raw data, 0.2914 in
standardized data and 0.4754 in weighted data.
CONCLUSION: 3 MI variables are found to outperform classification. The MI between the selected 3 optodes
are found to be higher in control samples compared to ADHD samples. It was found that a distance based
classifier can classify samples with a 86% correct rate.
Keywords: fNIRS, ADHD, Functional connectivity, Classification
Poster Bildiriler / Poster Presentations
173
P80
Metilfenidat DEHB hastalarının işlevsel bağlantısallığını normalize ediyor
Emrah Budur
1
, Haluk Bingöl
1
, Özgür Öner
2
, Ata Akın
3
1
Boğaziçi Üniversitesi, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü, İstanbul,
2
Dr Sami Ulus Çocuk Hastanesi, Psikiyatri Bölümü, Ankara
3
Boğaziçi Üniversitesi, Biyomedikal Mühendisliği Enstitüsü, İstanbul
1
Bogazici University, Dept. Of Computer Engineering, Istanbul, Turkey
2
Dr Sami Ulus Children’s Hospital, Dept. Of Psychiatry, Ankara, Turkey
3
Bogazici University, Institute of Biomedical Engineering, Istanbul, Turkey
AMAÇ: Bu çalışmanın amacı DEHB (Dikkat Eksikliği ve Hiperaktivite Bozukluğu) hastalarının ilaçlı ve ilaçsız
durumlarında beyin ön bölge etkinliklerinin işlevsel bağlantısallıklarının kontrol grubununkilere kıyasla
istatistiksel farklılığının olup olmadığının tespit edilmesidir. Bu karşılaştırma sonucunda DEHB hastalarının ilaca
verdikleri nörobiyolojik tepkileri hızlı bir şekilde ölçebilmek için bir yöntemin çıkarılması amaçlanmaktadır.
GEREÇ ve YÖNTEM: Deney grubu kapsamında 10 yetişkin DEHB hastası, kontrol grubu kapsamında 12 yaş
eşleştirilmiş gönüllü değerlendirilmiştir. Hasta grubundaki her denek, ilaç almadan önce ve ilaç aldıktan 45
dakika sonra olmak üzere farklı günlerde toplam ikişer deneye tabi tutulmuştur. Diğer yandan kontrol
grubundaki denekler, ilaçsız birer deneye tabi tutulmuştur. Her bir deneyde, deneklere seçici dikkat
testlerinden biri olan renk-kelime eşleştirmeli Stroop testi uygulanmıştır. Testler sırasında functional Near
Infrared Spectroscopy (fNIRS) cihazı kullanılarak deneklerin beyin ön loblarının aktivasyonlarına ait ölçümler
alınmış ve kaydedilmiştir. Bu ölçümler üzerinden Ortak Bilgi (OB) tabanlı işlevsel bağlantısallık analizi
yapılmıştır.
BULGULAR: Non-Parametrik Kruskal-Wallis testi deneklerin sağ medial önlobunda MI (x2=13.3, p=0.001); sol
medial-lateral önlobunda MI (x2=11.3, p=.003) ve sağ-sol medial önlobunda (x2=11.3, p=.003) OB’nin
istatistiksel bir farklılığın olduğunu gösterdi. Mann-Whitney testi ise sağ medial önlobdan (z=3.6, p¡.001) ve
sağ lateral önlobdan (z=2.2, p=.03) hesaplanan OB değerlerinin ilaçlı duruma göre ilaçsız durumda alınan
ölçümlere kıyasla daha yüksek olduğunu göstermiştir. Aynı zamanda kontrol grubuna ait ölçümler, ilaçsız
durumunda alınan DEHB ölçümlerine göre daha yüksek sağ-sol medial önlob MI ve sağ medial-lateral önlob MI
değerlerine sahip olduğu tespit edilmiştir (Sırasıyla z=2.9, p=.003 and z=2.4, p=.015).
SONUÇ: Sonuç itibari ile elde edilen bulgular, ilaç tedavisinde DEHB deneklerin işlevsel bağlantısallıklarının
arttığını göstermiş ve hipotezimizi desteklemiştir. Ayrıca ilaç tedavisinde DEHB hastalarının işlevsel
bağlantısallıklarının kontrol grubununkine yaklaştığı (normalize olduğu) görülmüştür.
Anahtar Kelimeler: İşlevsel bağlantısallık, fNIRS, DEHB
Methylphenidate normalizes the functional connectivity of ADHD patients
OBJECTIVES: The aim of this study is to investigate the effect of medication on the functional connectivity of
ADHD subjects and compare them against healthy controls.
MATERIALS & METHODS: A group of 10 adult ADHD subjects and a group of age matched 12 healthy control
subjects were recruited for the study. Color Word matching Stroop task was performed by each subject, while
the ADHD subjects performed the test once without any medication and once after medication. Functional Near
Infrared Spectroscopy (fNIRS) device is used to measure and record the hemodynamic changes from prefrontal
cortex of the subjects. Mutual Information (MI) based functional connectivity analysis is applied to the
measurement data of subjects. Finally, the paired measurement data of the experimental group is compared
with the data of the control group by means of analysis of variance (ANOVA) test.
RESULTS: Non-parametric Kruskal-Wallis tests showed that there were significant differences between groups
in right medial prefrontal MI (x2=13.3, p=0.001); left medial-lateral prefrontal MI (x2=11.3, p=.003) and
right-left medial prefrontal MI (x2=11.3, p=.003). Mann-Whitney tests showed that right medial prefrontal MI
(z=3.6, p¡.001) and right lateral prefrontal MI (z=2.2, p=.03) were higher in the control group than the off-
MPH ADHD group. Control group also had higher right-left medial prefrontal MI and right medial-lateral
prefrontal MI when compared with off-MPH ADHD (z=2.9, p=.003 and z=2.4, p=.015, respectively).
CONCLUSION: The results validated our hypothesis that the medication improves the functional connectivity of
ADHD subjects. What is more, medication normalizes the connectivity of experimental group towards that of
the control group.
Keywords: Functional connectivity, fNIRS, ADHD
Poster Bildiriler / Poster Presentations
174
P81
Aurasız migren hastalarının hemodinamik tepkilerinin fNIRS ile sınıflandırılması
Alp Özdemir
1
, Harünnisa Bolay
2
, Ata Akın
3
1
Boğaziçi Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektronik Mühendisliği Bölümü, İstanbul
2
Gazi Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Nöroloji Anabilim Dalı, Ankara
3
Boğaziçi Üniversitesi, Biyomedikal Mühendisliği Enstitüsü, İstanbul
1
Boğazici University, Faculty of Engineering, Department of Electronics Engineering, Istanbul, Turkey
2
Gazi University, Medical Faculty, Department of Neurology, Ankara, Turkey
3
Bogazici University, Institute of Biomedical Engineering, Istanbul, Turkey
AMAÇ: Aurasız Migren hastalığının altında yatan hemodinamik bozukluğun nicelendirilmesinde fNIRS sistemi
tabanlı bir algoritmanın geliştirilmesi.
GEREÇ ve YÖNTEM: 13 yetişkin kontrol ve yaş eşlenmiş 20 aurasız migren tanısı yapılmış toplam 33 kişiden
fNIRS sistemi ile renk-kelime eşleştirmeli Stroop deneyi esnasında ölçümler alındı. Bu ölçümlerin frekans
izgeleri üzerinde uygulanan temel bileşenler analizi (PCA) ile her bir grup için ölçümlerin temel bileşenleri elde
edildi. Bu temel bileşenlerin her bir kişinin verisi üzerindeki ağırlıkları hesaplandı ve bu veriden sınıflandırma
çalışmasına uygun olanları korelasyon tabanlı özellik belirleme yöntemi üzerinden uygulanan “best-first search”
algoritmasıyla belirlendi. Bu eleme sonucunda elde kalan temel bileşenlerden hesaplanan koşullu olasılıkları ile
oluşturulan Bayesçi ağ üzerinden “hill climbing” algoritması aracılığıyla sınıflandırma çalışması yapıldı.
BULGULAR: Her bir gruptan elde edilen temel bileşenlerin sınıflandırmaya uygun olan önce ikişer ardından
dörder tanesi seçilip, ağırlıklandırılıp sınıflandırma çalışmasına tabi tutuldu. Sadece ikişer bileşenin
kullanılmasıyla elimizdeki verileri %94 doğruluk oranında ayrıştırabilirken, dörder tanesi seçildiğinde ise bu oran
%98’e yükseldi.
SONUÇ: fNIRS sistemi ile Stroop deneyi esnasında alınan ölçümler, beynin bilişsel etkinlik esnasındaki
zorlanmasına karşı hemodinamik tepkileri ölçebilmektedir. Bu çalışmamızda migren hastalarında genelde
nörovasküler kuplajda bir bozukluk olduğu hipotezi üzerine yoğunlaşılmış ve hipotez doğrulanmıştır. Hem
izgelerde belirli frekans aralıklarındaki azalma hem de PCA sonuçlarındaki farklılıkların bulunması aurasız migren
hastalarında hemodinamik tepkilerde bir bozukluk olduğuna işaret etmektedir.
Anahtar Kelimeler: fNIRS, Migren, Hemodinamik tepki, Temel bileşen analizi
Classification of the hemodynamic responses of patients with migraine without
auora via fNIRS
OBJECTIVES: Development of en efficient algorithm to quantify the hemodynamic responses of controls and
migraine patients without aura calculated from fNIRS measurements obtained during a color-word matching
Stroop Task
MATERIALS & METHODS: 13 healthy controls and 20 age matched migraine patients without aura (MO) were
recruited to investigate their hemodynamic responses via the fNIRS system during a color-word matching
Stroop Task. Principal Components Analysis (PCA) was performed on the frequency spectra for each group.
Weights of these principal components were calculated on an individual basis and these weights were further
subjected to a classification performance via correlation based on the “best-first search” algorithm. The
conditional probabilities of the remaining components were further chosen to be employed in a finer
classification scheme via the “hill-climbing” algorithm based on the Bayesian network algorithm.
RESULTS: We performed the classification with either 2 or 4 of the principal components from each group that
meet the classification criteria. The performance of the classification based on only 2 principal components
yielded a success rate of 94% while this performance increased to 98% when 4 components were employed.
CONCLUSION: The data obtained via the fNIRS systems during a Stroop task measure the hemodynamic
responses to a cognitive challenge. We have verified in this study the hypothesis that migraine patients suffer
from an impairment of the neurovascular coupling. The verification is based the suppression observed in the
frequency spectra at dedicated bands as well as the major differences in several of the principal components.
These results lead us to propose impairment at the control of the hemodynamic responses in patients of
migraine without aura.
Keywords: fNIRS, Migraine, Hemodynamic response, Principal component analysis
Poster Bildiriler / Poster Presentations
175
P82
Örtülü-baskılama (latent inhibisyon) modelinde ketaminin etkileri
K. Gökhan Ulusoy, İ. Burak Bal, Hakan Kayır, İ. Tayfun Uzbay
Gülhane Askeri Tıp Akademisi, Tıbbi Farmakoloji Anabilim Dalı, Psikofarmakoloji Araştırma Ünitesi, Ankara
Gülhane Military Medical Academy, Department of Medical Pharmacology, Psychopharmacology Research Unit, Ankara, Turkey
AMAÇ: Bir uyaran ile daha önceden karşılaşılmış ise koşullama daha az oluşur. Örtülü-baskılama (latent
inhibisyon) olarak adlandırılan bu fizyolojik durumun NMDA antagonistleriyle bozulması şizofreninin deney
hayvanlarında modellenmesinde kullanılır. Bu çalışmada örtülü-baskılama modelinde ketaminin etkileri
araştırılmıştır.
GEREÇ ve YÖNTEM: Beş gün su kısıtlaması yapılan Swiss-Webster farelere 6. gün ketamin (10-50 mg/kg) ya
da salin enjekte edilerek ön-uygulama olarak şeker (%5) ya da su 20 dakika verildi. Ertesi gün aynı ilaçlar
tekrarlanarak tüm gruplara şeker verildi. Şeker uygulamasının 10. dakikasında tüm gruplara LiCl (75 mg/kg)
yapıldı. Sonraki üç gün boyunca su ve şeker tercihleri ölçüldü.
BULGULAR: Su ve şeker tercihinin yapıldığı ilk test gününde, ön-uygulama esnasında şeker alan kontrol (salin)
grubu, su alan kontrol grubuna göre daha fazla şeker tercihi yaptı (Student’in t testi, p=0.015; şeker tercihi
sırasıyla %64.69±13.49 ve %21.62±8.54). Dolayısıyla daha önceden şeker ile karşılaşmış olan farelere LiCl’ün
yarattığı olumsuz etkiler şeker ile daha zayıf eşleştirilerek örtülü-baskılama (latent inhibisyon) oluştu. Ketamin
(10 ve 50 mg/kg) verilmesi örtülü-baskılamanın akut fazı (ilk test günü) üzerine herhangi bir etki oluşturmadı.
Ancak, testin üçüncü gününde şeker tercihi açısından kontrol grubu ile ketamin 50 mg/kg grubu arasında
anlamlı fark oluştu (p<0.05, Student’in t testi).
SONUÇ: Daha önceki çalışmalarda NMDA reseptör antagonisti olan ketaminin örtülü-baskılamayı bozabileceği
gösterilmişti. Bu çalışmada ise ketamin 50 mg/kg dozunda akut etki oluşturmasa dahi normale dönmesini
geciktirebileceği gösterilmiştir. Bu metod örtülü-baskılama modelinin uygulanmasında akut ölçümlerin yeterli
olmadığına ve kontrol grubunun normale dönene kadar takip edilmesi gerektiğine işaret etmektedir.
Anahtar Kelimeler: Örtülü-baskılama (latent inhibisyon), Ketamin, Fare
The effects of ketamine in latent inhibition model
OBJECTIVES: A stimulus, that has been previously presented without reinforcement, causes less conditioned
response. This physiologic state is called latent inhibition and impairment of latent inhibition using NMDA
antagonists is an animal model of schizophrenia. In this study, effects of ketamin on the latent inhibition model
were examined.
MATERIALS & METHODS: After 5 days of water deprivation, Swiss-Webster mice were enjected with either
ketamine (10-50 mg/kg) or saline on the 6th day and given sucrose solution (%5) or tap water for 20 minutes
as pre-exposition. The day after, same drugs administered but all groups were given sucrose solution (%5). At
the 10th minute of sucrose administration all groups were injected with LiCl (75 mg/kg). Following 3 days,
sucrose and water preferences were detected.
RESULTS: On the first test day, sucrose pre-exposed control group prefered more sucrose than the water pre-
exposed group. (Student’s t test, p=0.015; sucrose preferences respectively 64.69±13.49 % and 21.62±8.54
%) The negative effects of LiCl on sucrose pre-exposed mice were matched poorly with sucrose and latent
inhibition occured. Ketamine (10 and 50 mg/kg) administration had no effect on acute phase (first test day) of
latent inhibition. But at the 3rd test day, control and Ketamine 50 mg/kg groups were significiantly different
according to sucrose preference. (p<0.05, Student’s t test).
CONCLUSION: Previous studies showed that NMDA receptor agonist Ketamine could impair latent inhibition. In
this study, ketamine at the dose of 50 mg/kg had not acute effect but could delay the sucrose preference to
back to normal. This method showed that acute evaluation of latent inhibition model is not sufficient enough
but must be considered to evaluate till the normalization of the sucrose preference.
Keywords: Latent inhibition, Ketamine, Mouse
Poster Bildiriler / Poster Presentations
176
P83
Sağlıklı ve depresif popülasyonlarda duygusal çelişki çözümleme farkının
psikiyatrik ölçümlere katkısı
Zeynep Başgöze
1
, Ali Saffet Gönül
2
, Halise Devrimci Özgüven
3
, Bora Başkak
3
, E. Tuğba Özel-Kızıl
3
,
Didem Gökçay
1
1
Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Enformatik Enstitüsü, Bilişsel Bilimler Bölümü, Ankara
2
Ege Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Psikiyatri Anabilim Dalı, İzmir
3
Ankara Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Psikiyatri Anabilim Dalı, Ankara
1
Middle East Technical University, Informatics Institute, Department of Cognitive Sciences, Ankara, Turkey
2
Ege University, Faculty of Medicine, Department of Psychiatry, Izmir, Turkey
3
Ankara University, Faculty of Medicine, Department of Psychiatry, Ankara, Turkey
AMAÇ: Bu çalışma depresyon hastalarıyla sağlıklı bireyler arasındaki duygusal çelişki çözümleme farkını
bilgisayarda tasarlanmış bir emosyonel Kelime-Yüz Stroop deneyi kullanarak ortaya koymayı amaçlamaktadır.
GEREÇ ve YÖNTEM: 25 sağlıklı kadın ve antidepresan tedavi almayan 25 kadın depresyon hastasından (HAM-
D: 22.9±7.9) emosyon yüklü yüz ifadeleri (mutlu, üzgün, nötr) üzerinde beliren duygusal içerikli (pozitif,
negatif, nötr) 96 kelimeyi değerlendirmeleri istenmiştir. Katılımcılar uyumlu (pozitif yüz üzerinde pozitif kelime
veya negatif yüz üzerinde negatif kelime), uyumsuz (pozitif yüz üzerinde negatif kelime veya negatif yüz
üzerinde pozitif kelime) ve nötr durumlarda yanıt zamanı (YZ) bakımından değerlendirilmiştir. Stroop Etkisi (SE)
uyumsuz durumlarda YZ’deki çoğalma olarak tanımlanmıştır. Gruplar birbiriyle YZ bakımından karşılaştırılmış,
her iki grupta SE’nin varlığı ve hasta grubunda depresif belirtilerin şiddeti ile SE’nin ilişkisi araştırılmıştır.
BULGULAR: Sağlıklı bireyler SE göstermiş, uyumsuz durumlarda uyumlulara göre daha yavaş tepki
vermişlerdir. Pozitif kelimelere negatiflere göre daha hızlı tepki vermişler, aynı zamanda her durumda
hastalardan daha hızlı davranmışlardır (uyumluluk: F (1, 48) = 5.885, η
2
= .109, p<0.05; olumluluk: F (1, 48)
= 9.503, η
2
= .165, p<0.01; depresyon: F (1, 48) = 7.779, η
2
= .139, p<0.01).
Hastalar uyumluluk hususunda belirgin fark göstermemiş, ancak normal katılımcılar gibi pozitif kelimelere
negatiflerden daha hızlı yanıt vermişlerdir. Ayrıca, hastaların HAM-D puanları ile SE’lerinin azalma derecesi
arasında pozitif korelasyon bulunmuştur ( r = .494, p<0.05).
SONUÇ: Depresyon grubunda kelimelerin olumluluğunu tartmada bir bozukluk olmamasına karşın duygusal
çelişki çözebilme becerisinde bir azalma olabileceği düşünülmektedir. Depresyon ağırlaştıkça emosyonel SE’nin
azaldığı görülmüştür. Bu bağlamda emosyonel SE depresyonda bir ‘durumsal imleç’ adayı olabilir.
Anahtar Kelimeler: Duygusal çelişki çözümleme, Majör depresyon, Kelime-yüz stroop deneyi
The contribution of the emotional conflict resolution difference between healthy
and depressed populations to the psychiatric scales
OBJECTIVES: This study aims to show the behavioral differences between depressed and healthy populations
on resolving emotional conflicts, using an emotional Word-Face Stroop Task.
MATERIALS & METHODS: 25 healthy female subjects and 25 unmedicated female depression patients (HAM-
D: 22.9±7.9) evaluated emotional valence of 96 words (positive, negative, neutral) appearing on affective
faces (happy, sad, neutral). Subjects’ reaction time (RT) to congruent (positive words on positive faces & vice
versa), incongruent (positive words on negative faces & vice versa) and neutral trials is measured. Stroop
effect (SE) is defined by the RT increase on incongruent cases. SE’s presence and the relation between
depression level and SE are investigated.
Dostları ilə paylaş: |