Frequency-dependent dynamics of intrinsic connectivity networks
İçsel bağlantısallık ağlarının frekansa bağlı dinamikleri
- Tez No: 941373
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ADEMOĞLU, PROF. DR. TAMER DEMİRALP
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyo-Medikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Duyusal-motor ve ilişkilendirme bölgelerinin beyin korteksinde hiyerarşik bir organizasyona sahip olduğu yönündeki örtüşen kanıtlara rağmen, bu hiyerarşik etkileşimlerin mekanizması hala tam olarak anlaşılamamıştır. Bu organizasyon, genellikle içsel bağlantısallık ağlarının (ICN'ler) mekansal ve zamansal dinamikleri üzerine yapılan çalışmalarla incelenmiştir. Ancak, frekans alanında ağ dinamiklerinin araştırılması konusunda daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır. Bu çalışmada, beyin bölgelerinin frekans alanındaki bütünleştirici rollerini çizge metrikleri kullanarak incelemeyi amaçladık. Dinlenme esnasında BOLD sinyalindeki faza dayalı bağlantısallık üç frekans bandında (0.011-0.038, 0.043-0.071 ve 0.076-0.103 Hz) tahmin edildi. Bağlantısallık matrisleri üzerinde modülerlik analizi yapıldı ve frekans alanı esnekliği gösteren bu böl- geler, entegrasyon bölgeleri olarak adlandırıldı. Bu entegrasyon bölgeleri çoğunlukla dikkat ağlarına ait olup, düşük frekans bantlarında yüksek seviyeli bilişsel ICN'lerle, yüksek frekans bantlarında ise duyusal-motor ICN'lerle yoğun bağlantılar gösterdi. Yüksek düzeyli bilişsel işlevlerle ilişkili olarak, entegrasyon ve çekirdek bölgelerin normalleştirilmiş katılım katsayısı değerlerini permütasyon tabanlı t-testi ile çoklu doğrusal regresyon kullanarak karşılaştırdık. Dikkat çekerlik ventral dikkat ağında, yönetici işlevler ve çalışma belleği gibi üç bilişsel skorla ilişkili olarak entegrasyon bölgelerinin regresyon parametreleri, çekirdek bölgelerinkinden anlamlı derecede daha yüksek çıktı (Pfdr < 0.05). Dorsal dikkat ağında ise, zeka skorları ile ilişkili olarak, entegrasyon bölgelerinin parametreleri, çekirdek bölgelerinkinden anlamlı derecede daha yüksekti (Pfdr < 0.05). Sonuçlar bu bölgelerin davranışta ara düzeyde kritik rollerini daha da pekiştirmekte ve beyin ağlarının frekans bandı analizinin önemini vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
Despite converging evidence of hierarchical organization in the cerebral cortex, with sensory-motor and association regions at opposite ends, the mechanism of such hierarchical interactions remains elusive. This organization was primarily investigated regarding the spatiotemporal dynamics of intrinsic connectivity networks (ICNs). However, more effort is needed to investigate network dynamics in the frequency domain. We aimed to examine the integrative role of brain regions in the frequency domain with graph metrics. Phase-based connectivity estimation was performed in three frequency bands (0.011-0.038, 0.0433-0.071, and 0.076-0.103 Hz) in the BOLD signal during rest. We applied modularity analysis to connectivity matrices and investigated those areas, which we called integrative regions, that showed frequency-domain flexibility. Inte- grative regions, mostly belonging to attention networks, were densely connected to higher-order cognitive ICNs in lower frequency bands but to sensory-motor ICNs in higher frequency bands. We compared the normalized participation coefficient values of integrative and core regions with respect to their relation to higher-order cognition using a permutation-based t-test for multiple linear regression. Regression parameters of integrative regions in relation to three cognitive scores in executive functions, and working memory were significantly larger than those of core regions (Pfdr < 0.05) for salience ventral attention network. Parameters of integrative regions in relation to intelligence scores were significantly larger than those with core regions (Pfdr < 0.05) in dorsal attention network. Results indicate their essential role at an intermediate level in behavior and emphasize the importance of frequency-band analysis of brain networks.
Benzer Tezler
- Meme kanseri tespiti için sentetik mikrodalga görüntülerinin derin öğrenme odaklı segmentasyonu
Driven segmentation of synthetic microwave images for breast cancer detection
ÖZLEM BAHAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÇAYÖREN
- Protein intrinsic normal modes are correlated with pre-existing equilibrium conformer populations
Proteinin içsel normal modları ve farklı protein konformasyonları arasındaki ilişki
BEYTULLAH ÖZGÜR
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKoç ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEM KESKİN
PROF. DR. ATTİLA GÜRSOY
- Construction of terahertz spectrometers and their use in characterization of conductivities and modulation behaviors of graphene layers
Terahertz spektrometre kurulumu ve graphene tabakalarının iletkenlik ve modülasyon davranışlarının karakterizasyonu
EMİNE KAYA
- Investigation of ion dynamics of devices with ionic liquid mixture electrolytes using X-ray photoelectron spectroscopy with electrical biasing
Elektrolit olarak iyonik sıvı karışımı içeren cihazlardaki iyon dinamiklerinin elektriksel modülasyon altında X-ışını fotoelektron spektroskopisi ile incelenmesi
EZGİ KUTBAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEFİK SÜZER