Neural correlates of topographic reorganization in adult V1 following short-term monocular deprivation and perceptual learning
Kısa süreli görsel yoksunluk ve algısal öğrenme sonrası yetişkin birincil görme korteksinde topografik yeniden yapılanmanın nöral korelasyonları
- Tez No: 1008585
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ZAHİDE PAMİR KARATOK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Psikoloji, Mühendislik Bilimleri, Science and Technology, Psychology, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Nöroplastisite, Neuroplasticity
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nörobilim Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nörobilim Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Topografik yeniden yapılanma, görsel girdiden yoksun kalan kortikal nöronların komşu retinal konumlardan gelen uyaranlara yanıt vermeye başladığı adaptif bir nöral mekanizmadır. Bu fenomen, literatürde yaygın olarak kalıcı retinal lezyonlar üzerinde çalışılmış olsa da, son araştırmalar, yetişkin birincil görsel korteksinde (V1) bu fenomeni incelemek için monoküler göz bandı uygulaması gibi invaziv olmayan, tersine çevrilebilir ve kısa süreli duyusal yoksunluk paradigmalarından yararlanmaktadır. Konuma özgü bir algısal öğrenme paradigmasının ve işlevsel manyetik rezonans görüntüleme (iMRG) yönteminin kullanıldığı bu çalışmada, sonradan yoksun bırakılan bir kortikal bölgedeki algısal öğrenmenin, öğrenme uygulanmayan komşu bir retinal konumda sunulan uyaranlara transferinin nöral bağıntıları incelenmiştir. Sol gözün kapatılmasıyla, V1'deki sağ göz kör noktasının (blind spot, BS) kortikal temsili tipik görsel girdisinden yoksun bırakılmıştır. Katılımcılar, kör nokta içinde sunulan 2-aralıklı zorunlu seçim (2-IFC) oryantasyon ayrımı görevi üzerine 15 ila 20 günlük bir öğrenme sürecini tamamlamıştır. 16 katılımcıdan elde edilen ön davranışsal sonuçlar, öğrenmenin gerçekleştiği BS konumunda eşik değerlerinde anlamlı iyileşme olduğunu göstermiş; öğrenmenin komşu bir konuma transferi ise yoksunluk durumunda, yoksunluk olmayan duruma kıyasla daha belirgin gerçekleşmiştir. Kör noktaya karşılık gelen kortikal ilgi bölgesinde BOLD sinyalini ölçmek amacıyla öğrenme süreci öncesi ve sonrasında 10 katılımcı ile iMRG deneyleri gerçekleştirilmiştir. Bu deneylerin bulguları, Jamal ve Dilks (2020) tarafından yapılan önceki bir çalışma ile uyumlu olarak, yoksunluk koşulunda komşu uyaranların BS ilgi bölgesinde artan bir BOLD sinyali oluşturduğuna işaret etmektedir. Ancak bu fark, mevcut çalışmada yüksek bir etki büyüklüğü gözlemlenmesine rağmen yalnızca anlamlılık sınırına yaklaşmıştır. Bu durum, komşu uyaranların yoksunluk durumunda BS ilgi bölgesinde sayısal olarak daha yüksek yanıtlar ortaya çıkardığına ve yoksun bırakılan kortikal bölgenin komşu retinal girdilere duyarlılık gösterdiğine yönelik güçlü bir eğilime işaret etmektedir. Bununla birlikte, ileri analizler algısal öğrenme sürecinden sonra öğrenmenin gerçekleştiği ve daha önce maruz kalınmayan oryantasyonlar arasında farklılaşmış bir BOLD yanıtı göstermemiştir. Dolayısıyla, mevcut çalışmadaki fMRI sonuçları, algısal öğrenme etkisinin davranışsal transferi ile örtüşmemiştir. Bu bulgular, yetişkin görme korteksinin duyusal kayıp sonrası hızlı topografik yeniden yapılanma kapasitesini koruduğunu ortaya koymakla birlikte, oryantasyona özgü öğrenme transferinin nöral izlerini belirlemek için daha duyarlı ve sofistike analiz tekniklerine ihtiyaç duyulabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Topographic reorganization is an adaptive neural mechanism in which cortical neurons deprived of visual input begin to respond to stimuli from neighboring retinal locations. While traditionally studied in the context of permanent retinal lesions, recent research has increasingly utilized non-invasive, reversible, and short-term sensory-deprivation paradigms, such as monocular blindfolding, to examine this phenomenon in the adult primary visual cortex (V1). By employing a location-specific perceptual learning paradigm and fMRI, this study investigates the neural correlates of the transfer of perceptual learning to stimuli presented at an adjacent, untrained retinal location during sensory deprivation. By blindfolding the left eye, the cortical representation of the right eye's blind spot in V1 was deprived of its typical visual input. Participants completed 15 to 20 days of training on a 2-interval forced-choice (2-IFC) orientation discrimination task presented within the blind spot (BS). Preliminary behavioral results from 16 participants showed significant improvements in orientation discrimination thresholds at the trained BS location, with a more pronounced transfer of learning to an adjacent location in the deprived condition than in the undeprived condition. fMRI sessions were conducted with 10 participants before and after the perceptual training (i.e., pre-test and post-test) to measure BOLD responses within the BS region of interest (ROI) to stimuli presented at the BS and at an adjacent location during both deprived and undeprived conditions. Regarding the deprivation condition, our findings were in line with a previous report by Jamal and Dilks (2020), showing an increased BOLD signal in the BS ROI in response to neighboring stimuli in the deprived condition compared to the undeprived condition. However, this difference is only approached to the significance in the present study with a large effect size. This indicates that adjacent stimuli elicited at least numerically higher responses in the BS ROI in the deprived condition compared to the undeprived condition, suggesting a robust trend toward the recruitment of the deprived cortical region by neighboring retinal inputs. However, the further analysis did not indicate any differentiated BOLD response across trained and untrained orientations after the perceptual training. Thus, the fMRI results in the present study did not align with the behavioral transfer of the perceptual learning effect. These findings reveal that the adult V1 maintains a capacity for rapid topographic reorganization following sensory loss, though identifying the subtle neural signatures of orientation-specific learning transfer may require more sensitive and sophisticated analysis techniques.
Benzer Tezler
- Somatik belirti bozukluğu ile takipli hastalarda duygu ilişkili beden topografik haritalarının kontrol grubu ile karşılaştırılması ve kişilik özellikleriyle ilişkisi
The effect of emotion-related body topographic maps and personality traits in patients with somatic symptom disorder
MUZAFFER İLKER KELEŞ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2025
PsikiyatriGazi ÜniversitesiRuh Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELÇUK ASLAN
- Ahlaki muhakeme ve sosyal kognisyonda fonksiyonel ve fonksiyonel bağlantısallık manyetik rezonans görüntüleme
Functional and functional connectivity magnetic resonance imaging during moral judgments and social cognition
GÜNEŞ SEVİNÇ
Doktora
Türkçe
2015
Psikolojiİstanbul ÜniversitesiSinir Bilimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM HAKAN GÜRVİT
- Kısa süreli bellek ile ilişkili elektriksel salınımların hemodinamik karşılıklarının EEG-fMRI eşzamanlı ölçüm yöntemi ile analizi
Analysis of hemodynamic correlates of electrical oscillations related with short-term memory using simultaneous EEG-fMRI
ITIR KAŞIKÇI
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Fizyolojiİstanbul ÜniversitesiSinir Bilimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAMER DEMİRALP
- 18F-Florodeoksiglukoz Pozitron Emisyon Tomografisinin demans sendromlarının ayırıcı tanısı ve prognozundaki yeri
The role of 18F-Fluorodeoxyglucose Positron Emission Tomography in the differential diagnosis and prognosis of dementia syndromes
FARUK UĞUR DOĞAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2023
Nörolojiİstanbul ÜniversitesiNöroloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAŞMET AYHAN HANAĞASI
- İnsanda görsel uyarılmış potansiyellerin dinamiği: Tek uyarıya yanıttan, uyarı treni yanıtına geçiş
Dynamics of visual evoked potential responses in human: From transient response to steady state responses
ÜMMÜHAN İSOĞLU ALKAÇ