Geri Dön

Inter-regional connectivity in the human brain during visual search

Görsel dikkat sırasında insan beynindeki bölgeler-arası bağlantılılık

  1. Tez No: 434212
  2. Yazar: SALMAN UL HASSAN DAR
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. TOLGA ÇUKUR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 74

Özet

İnsan beynindeki farklı bölgelerin görsel nesne sınıflarını temsil etmek ve görsel dikkati kontrol edip düzenlemek için işlevsel olarak özelleştiği düşünülmektedir. Bu bölgeler arasındaki bilgi akışının görsel arama sırasında değişime uğradığı düşünülmektedir. Yine de, görsel arama sırasında oluşan bu değişikliklerin büyüklüğü ve kapsamı yeterince bilinmemektedir. Bu tezde, doğal film sahneleri izlenirken sınıf-temelli görsel arama sırasında dikkat-kontrol ağı ve sınıf-seçici bölgeler arasındaki işlevsel bağlantıların değişimlerini değerlendirmekteyiz. Denekler doğal filmleri izlerken beyin aktiviteleri işlevsel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) ile kaydedildi. Farklı beyin bölgesi çiftlerinin bağlantılılık miktarlarındaki değişimi incelemek için uyumluluk analizleri uyguladık. Uyumluluk, frekans uzayındaki ilişkiyi belirten, bağlantının yönsüz bir ölçütüdür. Dikkat-kontrol bölgelerinin sınıf-seçici bölgelere olan etkisini anlamak için Granger nedensellik analizi yapıldı. Granger nedenselliği zamansal öncüllük prensibini kullanır: Neden sonuca göre zamansal olarak öndedir. Ayrıca, dikkatin bölgeler-arası bağlantılılığa olan etkisini araştırmak için, doğal filmlere ait düşük-seviye yapısal ve yüksek-seviye sınıfsal özniteliklerin beyinde oluşturduğu tepkileri tahmin eden, L2-düzenlileştirilmiş doğrusal bağlanım kullanarak elde edilmiş iki ayrı kodlama modeli kullanıldı. Yapısal ve sınıf modellerine olan tepki tahminleri kan-oksijen-seviye bağımlı (BOLD) beyin tepkisinden çıkartılarak artık tepkiler elde edildi. Uyarıcı-bağımlı beyin aktivitesi çıkarıldıktan sonra bile bağlantılılıktaki dikkate bağlı değişikliklerin devam edip etmediğini anlamak için bağlantılılık analizleri artık tepkiler üzerinde tekrarlandı. Sonuçlara göre, özel bir nesne sınıfına görsel dikkat gösterilmesi yüksek-seviye dikkat-kontrol ağının, ventral-temporal korteksteki sınıf-seçici bölgelere olan etkiyi arttırmaktadır. Ayrıca, uyarıcı-bağımlı beyin aktivitesi çıkarıldıktan sonra bile bu bağlantılılık örüntüleri devam etmektedir.

Özet (Çeviri)

Separate groups of regions in the human brain are thought to be functionally specialized for representing specific categories of visual objects, and for controlling and deployments of visual attention. It is commonly assumed that the information flow between these regions is altered during visual search. However, little is known about the magnitude and extent of these changes during natural visual search. Here, we assess the changes in functional connectivity between the attention-control network and the category-selective regions during category-based visual search in natural movies. Brain activity was recorded using functional magnetic resonance imaging (fMRI) while subjects viewed natural movies. To investigate the changes in connectivity strength between pairs of brain regions, we employed coherence analysis. Coherence is a non-directional measure of association, which identifies correlation in frequency domain. To infer the influence of attention-control areas on category-selective areas, Granger causality analysis was carried out. Granger causality uses the idea of temporal precedence, that cause precedes the effect. Furthermore, to examine whether attention changes inter-regional connectivity after accounting for stimulus-driven brain activity, two separate encoding models were used to capture brain responses elicited by low-level structural and high-level category features in natural movies via L2-regularized linear regression. Response predictions of the structural and category models were removed from the recorded blood-oxygen-level dependent (BOLD) responses to obtain the residual responses. The connectivity analyses were repeated on the residuals to determine if the attentional changes in connectivity persist even after projecting out the stimulus-driven brain activity. Results indicate that performing visual search for a specific object category enhances the influence of high-level attention-control network on category-selective areas in ventral temporal cortex. Furthermore, these connectivity patterns persist even after projecting out the stimulus-driven brain activity from the recorded BOLD responses.

Benzer Tezler

  1. 19. yüzyıl Anadolu şehirsel ağı ve hinterland ilişkileri, Kayseri örneği

    Urban network and relations with hinterland in Anatolia during the 19th. century, case of Kayseri

    METHİYE GÜL ÇÖTELİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Şehircilik ve Bölge PlanlamaYıldız Teknik Üniversitesi

    Şehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZEKİYE YENEN

  2. Territorial impact assessment of major transport projects: a case study on istanbul by tequila model

    Büyük ulaşım projelerinin alansal etki değerlendirmesi: ıstanbul örneğinde tequila modeli uygulaması

    HIFZI AKSOY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesi

    Şehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLDEN ERKUT

  3. Sekonder jeneralize epileptik nöbetlerde talamusun rolü

    The role of thalamus in secondary generalized epileptic seizures

    BURCU ASMA

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    NörolojiSağlık Bilimleri Üniversitesi

    Nöroloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. İREM FATMA ULUDAĞ

  4. Sekonder jeneralize epileptik nöbetlerin gelişiminde talamusun rolü

    The role of thalamus in secondary generalized epileptic seizures

    BURCU ASMA

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    NörolojiSağlık Bilimleri Üniversitesi

    Nöroloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İREM FATMA ULUDAĞ