Small-World modelinde yeniden yapılandırma ve gürültülü sinaptik iletkenliğin talamokortikal yavaş dalgalar üzerindeki etkileri

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: İnönü Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik-Elektronik Mühendisliği (Dr), Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: RAMAZAN TEKİN

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): MEHMET EMİN TAĞLUK

Özet:

Beyin, farklı durum ve davranışlara bağlı olarak birçok frekans bileşenden oluşan çeşitli salınımlar ortaya çıkarabilmektedir. Normal beyin fonksiyonları birçok beyin bölgesinin eş zamanlı oluşturduğu senkronize salınımlar ile ilintilidir. Bu senkronizasyonun bozulması durumunda beyin fonksiyonlarında anormallikler oluşmaktadır. Bu salınımların bozulması birtakım nörolojik ve nöropsikolojik rahatsızlıkların oluşması ile ilişkilendirilmiştir. Birçok doğal ve biyolojik sistemde olduğu gibi, sinir hücrelerinde de önemli olgular olan topolojik yapı ve sinaptik gürültünün normal beyin fonksiyonlarında kritik bir öneme sahip olduğu bilinmekte, ancak senkronize yavaş salınımlı beyin dalgaları üzerinde nasıl bir etkiye sahip oldukları cevaplanması gereken önemli bir sorudur. Bu çalışmada, derin uyku ve anestezi sırasında ortaya çıkan ve günlük hayatta edinilen deneyimlerin hafızada kalıcı hale gelmesine yardımcı olduğu düşünülen yavaş dalga ritimleri incelenmiştir. Korteks ve alt kortikal bir bölge olan talamus ile ilişkili bu salınımların Small-World (SW) ağ modelinde yeniden yapılandırma ve sinaptik iletkenlik gürültüsüne bağlı olarak yavaş dalga aktivitesinde oluşan değişimler öncelikle bu beyin bölgeleri izole edilerek analiz edilmiştir. Daha sonra bu iki beyin bölgesinin karşılıklı projeksiyonlar ile bağlandığı talamokortikal sistem üzerinde analizler yapılmıştır. Bu analizler aracılığıyla toplam ağ aktivitesi karakterize edilmiş ve ağın spektral içeriği belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, SW'nin topolojik yapısındaki yeniden yapılandırma ve sinaptik iletkenlik gürültüsünün hücrelerin içsel ritmik spike aktivitelerinin eşevresel ve senkronize oluşumunda kritik bir önemi olduğu görülmüştür. Talamokortikal ağlarda, uygun SW yeniden yapılandırma olasılık ve gürültülü sinaptik iletkenliğin standart sapma değerlerinde uzaysal senkronizasyon ve zamansal ritmik aktivitenin yüksek seviyede olduğu salınımların oluştuğu görülmüştür.