İşitsel kortekste tahmin kodlamasının hücresel düzeyde araştırılması
Investigation of predictive coding in the auditory cortex at the cellular level
- Tez No: 1023671
- Danışmanlar: PROF. DR. NARİN DERİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyofizik, Biophysics
- Anahtar Kelimeler: işitsel korteks, tahmin kodlaması, offset yanıtı, kalsiyum görüntüleme, kortikal hiyerarşi, auditory cortex, predictive coding, offset response, calcium imaging, cortical hierarchy
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyofizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyofizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Bu çalışmanın amacı, işitsel korteksin tahmin kodlamasını hücresel düzeyde nasıl uyguladığını araştırmaktır. Beynin gelen seslere ilişkin beklentiler oluşturduğu ve bu beklentilerin ihlalini bir tahmin hatası olarak kodladığı görüşü, doğrudan kalsiyum düzeyindeki değişiklikler ile ilişkilendirilmiştir. Çalışmada, ses uyaranının bitişine verilen offset yanıtları, beklenen sessizliğe ilişkin tahmin hatası olarak ele alınmış ve bu tahmin hatasının uyaranın zamansal yapısına ve kortikal hiyerarşiyle ilişkisi incelenmiştir. Yöntem: Farenin işitsel korteksindeki sekiz alt bölgeden (A1, AAF, A2, DM, DP, vTeA, mTeA, pTeA) geniş alan kalsiyum görüntüleme ile popülasyon yanıtları, iki-foton mikroskopisiyle (jGCaMP8m) de hücresel yanıtlar kaydedilmiştir. Uyaran olarak farklı tekrar sayılarında kısa gürültü patlamaları (1x, 5x, 10x) ve 1.5 saniyelik uzun gürültü patlaması (UGP) kullanılmıştır. Bölgeler Core, Belt ve Temporal Asosiyasyon (TeA) düzeylerinde hiyerarşik olarak gruplanmıştır. Bulgular: Onset yanıtları uyaran tekrarıyla genel bir adaptasyon gösterirken, offset yanıtları bölgeye özgü bir ayrışma sergilemiştir. Offset yanıtının gücü kortikal hiyerarşi boyunca Core'dan TeA'ya doğru artmış, uyaran süresine ilişkin bilgi bu hiyerarşi boyunca giderek belirginleşmiştir. Kesikli ve kesintisiz uyaranların karşılaştırılması, offset yanıtının uyaranın zamansal yapısına duyarlı olduğunu göstermiştir. İki-foton görüntüleme, popülasyon düzeyindeki bu bulguları hücresel düzeyde doğrulamıştır. Sonuç: Tahmin hatası olarak ele alınan offset yanıtlarının, tahmin kodlamasının öngördüğü biçimde uyaran beklentisine ve zamansal yapıya duyarlı, hiyerarşik bir örüntü sergilediğini, dolayısıyla işitsel korteksteki offset dinamiklerinin tahmin kodlamasıyla açıklanabileceğini ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
Objective: This thesis aims to investigate how the auditory cortex implements predictive coding at the cellular level. The view that the brain forms expectations about incoming sounds and encodes violations of these expectations as a prediction error was tested directly using calcium imaging. In this study, the offset responses elicited at the termination of an auditory stimulus were treated as a prediction error regarding expected silence, and the behavior of this prediction error with respect to the temporal structure of the stimulus and the cortical hierarchy was examined. Method: Population responses were recorded from eight subregions of the mouse auditory cortex (A1, AAF, A2, DM, DP, vTeA, mTeA, pTeA) using widefield calcium imaging, and cellular-level responses using two-photon microscopy (jGCaMP8m). Short noise bursts at different repetition numbers (1x, 5x, 10x) and a 1.5 s continuous stimulus (Long NB) were used. Regions were grouped hierarchically into Core, Belt, and Temporal Association (TeA) levels. Results: While onset responses showed a general adaptation with stimulus repetition, offset responses exhibited a region-specific divergence. The magnitude of the offset response increased along the cortical hierarchy from Core toward TeA, and information about stimulus duration became progressively more pronounced along this hierarchy. Comparison of discontinuous and continuous stimuli showed that the offset response is sensitive to the temporal structure of the stimulus. Two-photon imaging confirmed these population-level findings at the cellular level. Conclusion: It has been demonstrated that offset responses, treated as prediction errors, exhibit a hierarchical pattern that is sensitive to the stimulus expectation and temporal structure, as predicted by predictive coding; thus, the dynamics of offsets in the auditory cortex can be explained by predictive coding.
Benzer Tezler
- Saf ses odyogram bulgularının makine öğrenmesi metotları ile değerlendirilerek muhtemel ön tanı ve öneri tahmininde bulunulması
Predicting possible preliminary diagnosis and recommendations by evaluating pure tone audiogram findings with machine learning methods
AÇELYA AYNACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Medeniyet ÜniversitesiBiyoistatistik ve Tıp Bilişimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANDAN ANKARALI
- Dikkat eksikliği ve hiperaktivite bozukluğu olan çocuklarda bilişsel fonksiyonların elektroensefalografi, uyarılmış potansiyel ve fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopisi yöntemleriyle incelenmesi
Investigation of cognitive functions of children with attention deficiency and hyperactivity disorder via electroencephalography, evoked potentials and functional near-infrared spectroscopy
MİRAY ALTINKAYNAK
Doktora
Türkçe
2021
Mühendislik BilimleriErciyes ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEGÜL GÜVEN
- Transkutanöz aurikular vagus siniri uyarımının santral işitsel işlemleme becerileri üzerindeki etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation on central auditory processing skills
AYBERK AYDIN TUNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kulak Burun ve Boğazİstanbul Medipol ÜniversitesiOdyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZ YILMAZ
- İşitme kayıplı yetişkinler için işitsel bilişsel test bataryası geliştirilmesi
Development of auditory cognitive testbattery for adults with hearing loss
MELİHA BAŞÖZ BEHMEN
Doktora
Türkçe
2024
Kulak Burun ve Boğazİstanbul Aydın ÜniversitesiOdyoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞENGÜL TERLEMEZ
- Otistik çocuklarda erken ve orta latans işitsel uyarılmış potansiyeller
Başlık çevirisi yok
AHMET ÖMER İKİZ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1993
Kulak Burun ve BoğazDokuz Eylül ÜniversitesiKulak Burun Boğaz Ana Bilim Dalı