Caffeine's contribution to fMRI dynamics during rest and mental stress
Dinlenme ile zihinsel stres sırasında kafeinin fMRG dinamiklerine katkısı
- Tez No: 973632
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ PINAR SENAY ÖZBAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Psikoloji, Biyoloji, Biyomühendislik, Psychology, Biology, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Manyetik rezonans görüntüleme, Nörogörüntüleme, Magnetic resonance imaging, Neuroimaging
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyomedikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kafein, uyarılma ve serebrovasküler ton üzerinde etkileri olan bir adenozin reseptör antagonistidir. Ancak fMRG sinyalleri üzerindeki sistemik etkisi ve fizyolo jiyle bağlantısı yeterince incelenmemiştir. Kafeinin alımdan sonraki iki zamanda (10 ve 30 dakika; Kafein-10, Kafein-30) ve aritmetik denklem çözme ile dinlenme durumu boyunca BOLD yanıtlarını ve sistemik fizyolojiyi nasıl mod üle ettiğini inceledik. GLM analizi, görev pozitif ağlarda güçlü bir aktivasyon ortaya koydu. Özellikle aktif olan bölgelerden IPS, sayı işlemede çok önemlidir. Kafein-10 ile karşılaştırıldığında, Kafein 30 IPS ve insulada orta derecede daha fazla aktivasyon gösterdi. Ayrıca sulkal böl gelerdeki örüntüler, görev yanıtlarında vasküler katkıya işaret etmektedir. Sistemik etkileri araştırmak için BBA (Bağımsız Bileşen Analizi) ve ikili regresyon gerçek leştirdik. Ayrıca, BOLD-ZSH (zamana göre solunum hacmi) ve BOLD-PPG-Amp arasındaki voksel bazlı çapraz korelasyonlar da araştırıldı. Dinlenmedeki BBA, ak madde/ventriküler örüntüyü önceliklendirirken, görev sırasında benzer bileşen daha geç sırada gözüktü ve bu da dinlenme halindeki sistemik süreçlere atfedilebilecek daha güçlü bir varyansa işaret etti. İkili regresyon anlamlı sonuçlar vermese de çapraz korelasyon analizleri tutarlı bir tablo çizmiştir. Kafein, fizyoloji-BOLD eşleşmesini uzatmış ve genişletmiştir. Dinlenmede, Kafein-30 daha erken negatif ve uzun süreli pozitif ZSH-BOLD korelasyonları sergiledi. PPG-Amp için, kafeinle mekansal ifade daha lokalize görsel ağ etkilerinden (Kafein-10) yaygın ak madde-BOS örüntülerine (Kafein-30) kaydı. Bu sonuçlar, kafeinin BOLD üzerindeki sistemik etkileri yeniden şekillendirdiğini ve görevle ilgili aktivasyonları sınırlı düzeyde artırdığını göstermekte dir. Kafein, fizyolojik varyansı etkileyebilir ve ağ etkileşimini değiştirebilir. Bu nedenle, fMRG sonuçları yorumlanırken fizyolojik sinyaller ölçülmeli ve kontrol edilmedilidir.
Özet (Çeviri)
Caffeine is an adenosine receptor antagonist with known effects on arousal and cerebrovascular tone. Yet its rapid, systemic impact on fMRI signals and their cou pling to physiology remains understudied. We examined how caffeine modulates BOLD responses and systemic physiology across two intake delays (10 vs. 30 minutes; Caff 10, Caff-30), and two different scanning conditions, arithmetic equation solving and resting-state. GLM analysis revealed robust activation in task-positive networks. Es pecially, the IPS, one of the active regions, is crucial in number processing. Relative to Caff-10, Caff-30 showed modestly greater activation in IPS and insula, alongside pat terns near sulcal territories, suggesting a vascular contribution on task responses. Also, we conducted ICA, dual regression, and voxel-wise cross-correlations between BOLD RVT, and BOLD-PPG-Amp. Resting-state ICA prioritized a WM/ventricular pattern, whereas the analogous component emerged later during task, implying stronger vari ance attributable to systemic processes at rest. Dual regression did not yield signif icant results, which is reflecting limited power and network overlap. However, cross correlation analyses draw a consistent picture. Caffeine lengthened and broadened physiology-BOLD coupling. In rest, Caff-30 exhibited earlier negative and prolonged positive RVT-BOLD correlations. For PPG-Amp, spatial expression shifted by caffeine from more localized VIS effects (Caff-10) to widespread WM-CSF patterns (Caff-30). Together, these results indicate that on the timescale of minutes, caffeine reshapes both the temporal and spatial dimensions of systemic influences on BOLD, while modestly enhancing task-relevant activations. Recent caffeine intake can affect physiological vari ance and alter network engagement. Therefore, researchers must measure and control physiological signals when interpreting fMRI results.
Benzer Tezler
- Madde bağımlılarında bağımlılık tedavisinin beslenme durumu, depresyon ve uyku kalitesi üzerindeki etkisi: Bir hastane örneği
Evaluation of the effects of addiction treatment on nutritional status, depression, and sleep quality in individuals with substance addicts: An Example of Hospital
YASEMİN KARAAĞAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Beslenme ve DiyetetikAnkara ÜniversitesiBeslenme ve Diyetetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ÖZFER ÖZÇELİK
- Uyuşturucu madde ticareti ve kullanımı suçundan hüküm giyenlerin bazı değişkenlere bağlı olarak profillerinin değerlendirilmesi
Evaluation of the profiles of those convicted of drug trafficking and use depending on some variables
ELİF TEKELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Uyuşturucu Alışkanlığı ve AlkolizmHitit ÜniversitesiAdli Bilimler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EBRU GÖKMEŞE
- Antalya İli Merkez Konyaaltı İlçesi'nde yaşayan 15-64 yaş kadınların osteoporoz bilgi düzeyi ve sağlık inançlarının değerlendirilmesi
The evaluation of osteoporosis knowledge and health beliefs of 15-64 years women living in Central Konyaalti District of Antalya
DAMLA SEBHAN BOZBAY
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2019
Halk SağlığıAkdeniz ÜniversitesiHalk Sağlığı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET RIFKI AKTEKİN
- Molecular characterization of an antimycin a-resistant saccharomyces cerevisiae strain obtained by inverse metabolic engineering
Tersine metabolik mühendislik ile elde edilmiş antimisin a-dirençli saccharomyces cerevisiae suşunun moleküler karakterizasyonu
ALİCAN TOPALOĞLU
Doktora
İngilizce
2026
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR
DOÇ. DR. CECILIA GEIJER
- Transcriptomic and physiological meta-analysis of multiple stress-resistant Saccharomyces cerevisiae strains
Çoklu streslere dayanıklı Saccharomyces cerevisiae suşlarının transkriptomik ve fizyolojik meta-analizi
ABDULKADİR ÖZEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR
DOÇ. DR. MEHMET BAYSAN