Multimodal statistical analysis of brain connectome with application to alzheimer's disease
Alzheimer hastalığına uygulanan beyin konnektomunun çok modlu istatıstiksel analizi
- Tez No: 928482
- Danışmanlar: PROF. BURAK ACAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Genellikle Alzheimer Hastalığı Demansı (AHD) ile sonuçlanan klinik bilişsel gerileme beyin yapısının ve işlevselliğinin etkilendiği bir bağlantı kopukluğu sendromu olarak kabul edilmektedir. Özellikle işlevsel alanda, beyin konnektom modellerindeki değişikliklere odaklanan kapsamlı araştırmalara rağmen, altta yatan mekanizmaların ve sağlam biyobelirteçlerin anlaşılması konusunda tutarlı bir anlayış hâlâ eksik kalmaktadır. Kanıtlar, beynin klinik gerileme sürecinde mekansal olarak durağan ve monoton olmayan yapısal ve işlevsel değişikliklerden geçtiğini göstermektedir. Bu tezde, beyin yapısı ve işlevselliğindeki değişikliklerin klinik bilişsel gerileme ile ilişkisi düğümsel assortativite kullanılarak incelenmiştir. Bulgular, hastalığın ilerlemesiyle birlikte beynin lokal yeniden organizasyonunda önemli değişiklikler olduğunu ortaya koymuştur. Bu modeller, bilişsel gerilemenin ilerlemesiyle değişmekle kalmayıp, beynin doğası gereği yapısal ve işlevsel olarak da farklılık göstermektedir. Özellikle, yapısal ve işlevsel beyin ağlarında erken evrelerde hipo-assortativite yaygınken, sonraki evrelerde hiper-assortativiteye geçiş gözlenmektedir. İşlevsel yeniden organizasyon erken aşamalarda gözlemlenirken, yapısal yeniden organizasyon daha sonraki aşamalarda gözlemlenmiştir. Yapısal ve işlevsel yeniden organizasyona uğrayan bazı ortak bölgeler bulunmakla birlikte, işlevsel ve yapısal açıdan etkilenen bölgelerde belirgin farklılıklar gözlemlenmiştir. Bu çalışma, AHD'ye yol açan klinik bilişsel gerilemeyi tam anlamıyla anlamak için hem mekânsal hem de zamansal boyutların analiz edilmesinin kritik olduğu vurgulanmaktadır. Özetle, bu çalışmanın öncül bulguları, karmaşık ve değişken bir yeniden organizasyon sürecini işaret etmekte olup, muhtemelen eş zamanlı aktif dejeneratif ve telafi edici mekanizmaların varlığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Clinical cognitive decline, often culminating in Alzheimer's Disease Dementia (ADD), has traditionally been viewed as a disconnection syndrome affecting the brain's structural and functional organization. Despite extensive research focusing on changes in brain connectome models, particularly in the functional domain, a coherent understanding of underlying mechanisms and robust biomarkers remains elusive. Evidence suggests that the brain undergoes spatially non-stationary and non-monotonous structural and functional changes across the clinical decline continuum. In this thesis, these changes across different stages of clinical cognitive decline were examined in the context of local structural and functional reorganization in the brain. For this purpose, nodal assortativity was used as a quantitative metric. The findings reveal statistically significant local reorganization patterns in both structural and functional domains, which transition with the progression of cognitive decline and differ in nature between structure and function. Specifically, hypo-assortativity tends to prevail in the initial phases for both structural and functional aspects, transitioning to hyper-assortativity in later stages. Notably, functional reorganization is more pronounced in the early stages, while structural reorganization becomes prominent later. Despite some common regions that undergo both structural and functional reorganization, a significant variation was observed in regions affected from functional and structural perspectives. It is underscored that analyzing both spatial and temporal dimensions is crucial for a comprehensive understanding of clinical cognitive decline leading to ADD. The preliminary findings suggest a complex and variable reorganization process, potentially indicative of simultaneous active degenerative and compensatory mechanisms.
Benzer Tezler
- Görüntü işleme ile beyin organoid analizi
Brain organoid analysis with image processing
DOĞU CAN SEYİDOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyoteknolojiEge ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZLEM YEŞİL ÇELİKTAŞ
- Beynin stroop testi uyaranlarına verdiği elektroensefalografi ve fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopi tabanlı cevapların, sinyal işleme ve makine öğrenmesi metotlarıyla değerlendirilmesi
Evaluation of the brain's responses to stroop test stimuli using electroencephalography and functional near-infrared spectroscopy based on signal processing and machine learning methods
ELİF UĞURGÖL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mühendislik BilimleriErciyes ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEGÜL GÜVEN
- Beyin perfüzyon BT görüntülemede serebral perfüzyonun hemodinamik özelliklerinin belirlenmesi
Determination of hemodynamic characteristics of cerebral perfusion in brain perfusion CT imaging
MERVE DUR İNCE
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2025
Radyoloji ve Nükleer TıpSağlık Bilimleri ÜniversitesiRadyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA TAŞAR
- EEG ve göz izleme verilerini kullanarak makine öğrenmesi tabanlı çok modlu duygu tanıma
Machine learning-based multimodal emotion recognition using EEG and eye tracking data
ESRA KUM KARAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜZİN ÖZMEN
- Ambule serebral palsili çocuklarda video-oyun temelli ev egzersiz programının alt ekstremite kas gücüne, aktivite ve katılıma etkisi
The effect of a video game–based home exercise program on lower extremity muscle strength, activity, and participation in ambulatory children with cerebral palsy
ZEYNEP ŞENER DOĞRUEL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2025
Fiziksel Tıp ve RehabilitasyonSağlık Bilimleri ÜniversitesiFiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ECE ÜNLÜ AKYÜZ