Uzay, zaman ve sayı algısının ortak mekanizmalarının büyüklük teorisi ve metrik hata izleme perspektifinden değerlendirilmesi: Bir nörogörüntüleme ve nöromodülasyon çalışması


Çiçek M. (Yürütücü), Balcı F.

TÜBİTAK Projesi, 2022 - 2025

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Aralık 2022
  • Bitiş Tarihi: Aralık 2025

Proje Özeti

Uzay, zaman ve sayı; deneyimlerimizin önemli parçaları ve günlük hayattaki davranışlarımızın gerçekleştirilmesi ve sürdürülmesi için olmazsa olmaz etmenlerdir. Çevremizdeki uzaysal ve sayısal özellikleri kavramak, zamansal çerçeveyi algılamak ve inşa etmek, bilişsel fonksiyonların sağlıklı bir şekilde yürütülebilmesi ve hayatta kalabilmek için oldukça kritiktir. Dolayısıyla uzay, zaman ve sayı boyutlarının beyin tarafından nasıl algılandığının mekanizmalarını çözmek, bu algılarla ilgili bozukluklara sahip insanların yaşadığı güçlükleri giderebilmek adına bir başlangıç noktası olabilir. Bu algısal süreçlerin nöral mekanizmaları başlangıçta üç ayrı olgu şeklinde ele alınmıştır. Bununla birlikte, davranışsal olarak bu algılar arası etkileşimlerin zaman içerisinde ortaya konması ve lezyon çalışmalarına ek olarak bazı nöropsikiyatrik bozukluklarda da bu algıların birlikte etkileniyor olması, bu süreçlerin özellikle büyüklükle ilgili yanlarının kesişim gösterdiği “ortak bir sistem” tarafından yürütülüyor olabileceği düşüncesini doğurmuştur.  Bu düşüncenin nöral temellerini araştıran nörogörüntüleme çalışmalarının sonuçları, intraparietal sulkus çevresinde şekillenen bir fronto-parietal ağda temsil edilen ortak bir büyüklük algısı sisteminin varlığına işaret etmektedir. Bunun yanı sıra uzaysal, sayısal ve zamansal büyüklük temsillerine dayanan davranışlara dair hataların yönünün ve miktarınının da izlenebildiği ve farklı büyüklük boyutları arasında bu izleme deseninin örtüştüğü gösterilmiştir. Böylece büyüklük algısının daha üstbilişsel seviyelerde de ortaklıklar içeriyor olabileceği fikri, yani “metrik hata izleme” kavramı ortaya atılmıştır. Hem ortak büyüklük sisteminin hem de metrik hata izlemenin nöral mekanizmaları hala aydınlatılabilmiş değildir.

 

Bu proje önerisinin amacı; uzaysal, zamansal ve sayısal büyüklük algısı ve bu algılara ilişkin metrik hata izleme süreçlerinin ardında yatan nöral temelleri, nörogörüntüleme ve nöromodülasyon yöntemlerini bir arada kullanan bütüncül bir bakış açısıyla araştırarak ortaya koymaktır. Bu amaç doğrultusunda projenin ilk aşamasında 82 sağlıklı yetişkin katılımcı ile işlevsel manyetik rezonans görüntüleme (iMRG) yöntemi kullanılarak bu algıların beyindeki temsillerinin genel bir büyüklük sistemi şeklinde olup olmadığı ve metrik hata izlemenin nöral temsili araştırılacaktır. Ayrıca ortak aktivasyon gösteren beyin bölgeleri arasındaki nedensel ilişkiler dinamik nedensel modelleme (DCM) yöntemi ile değerlendirilerek mekanizmadaki bilgi akış süreçleri ele alınacaktır. iMRG verilerine göre belirlenecek büyüklük ağında merkezi rol oynadığı düşünülen beyin bölgesi/leri içerisinde çok değişkenli örüntü analizi (MVPA) ile bu üç algısal durum açısından kademeli bir ayrışmanın olup olmadığı test edilecektir. Projenin ikinci aşamasında toplam 56 sağlıklı yetişkin katılımcıdan oluşturulan yeni bir örneklemde, girişimsel olmayan bir nöromodülasyon yöntemi olan transkranial manyetik stimülasyon (TMS) yöntemi kullanılacaktır. TMS uygulamaları iMRG deneylerinin sonuçlarına göre belirlenecek beyin bölgelerine ve büyüklük işleme ile ilgili olmadığı bilinen verteks alanına uygulanarak bu bölgelerin geçici olarak susturulmasının hem büyüklük algısı görevlerine hem de metrik hata izleme görevlerine olan etkileri araştırılacaktır.

 

Yukarıdaki hedeflere ulaşılması durumunda literature özgün katkılarda bulunacağı düşünülen bu çalışmanın, konuyu geniş bir perspektiften ele alıyor olması nedeniyle uzaysal, zamansal ve sayısal büyüklük algısı ve ilişkili üstbilişsel süreçlerin beyindeki mekanizmalarına ışık tutması ümit edilmektedir. Bu çalışmadan elde edilecek sonuçların bu algılara dair bozuklukların eşlik ettiği nöropsikiyatrik bozuklukların mekanizmalarının çözümlenebilmesi ve uygun tedavi yollarının bulunması adına gelecekte yapılacak çalışmalar için temel oluşturabileceği düşünülmektedir.