Geri Dön

HEDEFE YÖNELİK UZANMA DAVRANIŞININ ÇOK MODLU ANALİZİ

MULTIMODAL ANALYSIS OF GOAL-DIRECTED REACHING BEHAVIOR

  1. Tez No: 998239
  2. Yazar: ÖZGE ÇEKİRGE
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. EVREN DEĞİRMENCİ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Mersin Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Davranışın nöral temellerinin anlaşılması, sinirbilimin temel problemlerinden biridir ve algı, dikkat, motivasyon, karar verme ve motor kontrol gibi süreçlerin çok bölgeli nöral etkileşimler üzerinden nasıl organize edildiğinin ortaya konmasını gerektirmektedir. Hedefe yönelik motor davranışlar, bu bilişsel süreçlerin motor çıktılarla bütünleştiği elverişli bir deneysel çerçeve sunmaktadır. Bununla birlikte, davranışın sürekli ve çok boyutlu yapısının yüksek zamansal çözünürlüklü nöral kayıtlarla bütünleştirilmesi metodolojik açıdan önemli zorluklar içermektedir. Bu çalışma, hedefe yönelik uzanma davranışının nöral, kinematik ve ağ düzeyindeki mekanizmalarını bütüncül bir yaklaşımla incelemeyi amaçlamaktadır. Özellikle canlının kendi zamanlamasıyla başlattığı görevlerde hareket planlama, başlatma ve ödül değerlendirme süreçlerinin altında yatan dinamikler; yüksek yoğunluklu elektrofizyolojik kayıtlar, yüksek hızlı video sistemleri ve davranışsal sensörler kullanılarak araştırılmıştır. Farklı örnekleme hızlarına sahip çok modlu verilerin hizalanması amacıyla LED tabanlı, SVD ve ICA içeren otomatik bir senkronizasyon yöntemi geliştirilmiş ve sistemler arası zaman hatası 10 ms'nin altına indirilmiştir. Davranış analizi kapsamında DeepLabCut ile işaretçisiz pozisyon takibi gerçekleştirilmiş; kinematik özellikler Bi-LSTM ağları kullanılarak bekleme, uzanma ve içme segmentlerine yüksek doğrulukla sınıflandırılmıştır. Davranış segmentlerinin nöral belirleyicilerini ortaya koymak amacıyla hipokampusun CA1 bölgesi referans alınarak LFP bant güçleri, spike ateşleme oranları, bölgeler arası spektral koherans, faz–genlik kenetlenmesi (PAC) ve gözbebeği temelli fizyolojik ölçütler birlikte değerlendirilmiştir. Rastgele Orman modelleri ve SHAP analizi ile özniteliklerin göreli katkıları nicel olarak belirlenmiştir. Bulgular, CA1 teta osilasyonlarının hedefe yakınlık ile ilişkili olduğunu; CA1 beta aktivitesinin ise ödül beklentisi ve sonuç değerlendirme süreçlerinde rol oynadığını ortaya koymuştur. Davranış segmentlerinin sınıflandırılmasında tekil CA1 nöral aktivite ölçütlerinden ziyade çok bölgeli fonksiyonel bağlantısallığın belirleyici olduğu gösterilmiştir. Sonuç olarak çalışma, hedefe yönelik uzanma davranışların ağ düzeyindeki organizasyonuna hem metodolojik hem de mekanistik katkılar sunmakta; elde edilen bulguların Parkinson ve Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıklarda bozulan bağlantısallık örüntülerinin anlaşılması için normatif bir referans çerçeve oluşturma potansiyeli taşıdığı değerlendirilmektedir.

Özet (Çeviri)

Understanding the neural basis of behavior requires clarifying how perception, attention, motivation, decision-making, and motor control are organized through distributed network interactions. Goal-directed motor behaviors provide a powerful experimental framework in which these cognitive processes can be examined in relation to measurable motor outputs. However, integrating the continuous and multidimensional structure of behavior with high temporal resolution neural recordings presents significant methodological challenges. This study investigates the neural, kinematic, and network-level mechanisms of goal-directed reaching behavior using a multimodal and integrative approach. Emphasis is placed on self-paced tasks, in which movement initiation is internally generated rather than externally cued. The neural dynamics underlying movement planning, initiation, and reward evaluation were examined using high-density electrophysiological recordings, high-speed video systems, and behavioral sensors. To align multimodal data acquired at different sampling rates, an automated LED-based synchronization pipeline incorporating SVD and ICA was developed, reducing inter-system timing error to below 10 ms. Markerless pose estimation was performed using DeepLabCut, and kinematic features were classified into waiting, reaching, and drinking segments using Bi-LSTM networks with high accuracy. To identify neural determinants of behavioral segments, the hippocampal CA1 region was used as a reference node. LFP band power, spike firing rates, inter-regional spectral coherence, phase–amplitude coupling (PAC), and pupil-based physiological measures were analyzed jointly. Random Forest models combined with SHAP analysis were employed to quantify feature contributions. Results indicate that CA1 theta oscillations are associated with target proximity, whereas CA1 beta activity is linked to reward expectation and outcome evaluation. Behavioral segmentation was driven more strongly by inter-regional functional connectivity than by single-neuron CA1 activity. Overall, the study provides methodological and mechanistic insights into the network-level organization of goal-directed reaching behavior and offers a normative reference framework for understanding disrupted connectivity patterns in neurodegenerative disorders such as Parkinson's and Alzheimer's disease.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    421279

    Bir turbofan motor fanının yapısal davranışının incelenmesi ve optimizasyonu

    Structural behavior and optimization of a turbofan engine fan

    TAHİR SOYUGÜZEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU

  2. Tez No

    664774

    Development and cyclic testing of buckling restrained braces with post-tensioned carbon fiber composite cables

    ARD-germeli karbon lifli kompozit kablolu burkulması önlenmiş çaprazların geliştirilmesi ve çevrimsel yükleme altında denenmesi

    KURTULUŞ ATASEVER

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Deprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK

  3. Tez No

    1015840

    Investigation of the effects of vibration dampers positioned on hanger cables of an existing long-span suspension bridge

    Mevcut bir uzun açıklıklı asma köprünün askı halatlarına yerleştirilen titreşim sönümleyicilerinin etkilerinin araştırılması

    MUHAMMED EMİN DEMİR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2026

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KADİR ÖZAKGÜL

  4. Tez No

    514609

    The dark side of service environment: A systematic literature review and experimental examination of dysfunctional behaviors during service experiences

    Hizmet ortamının karaklık yüzü: Hizmet deneyimleri sırasındaki işlev dışı davranışlar için sistematik literatür taraması ve deneysel bir araştırma

    MEHMET OKAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    İşletmeİstanbul Teknik Üniversitesi

    İşletme Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE BANU ELMADAĞ BAŞ

  5. Tez No

    985912

    Uçak kanadı yüzeyindeki farklı fiber oryantasyonların aeroelastik kararlılığa etkisinin incelenmesi

    Investigation of the effect of various fibre orientations in an aircraft wing skin on its aeroelastic stability

    FURKAN ÖZDEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Uçak MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HARUN ÇELİK

Geri Dön