İstirahat durumu EEG alfa gücü ile fNIRS oksihemoglobin aktivitesi arasındaki ilişkide bireysel farklılıklar ve bölgesel korelasyonlar

Amaç: Araştırmacılar tarafından yıllardır kişisel farklılıkların altında yatan elektrofizyolojik özellikler araştırılmaktadır. Son dönemde dinlenim durumundaki baskın beyin dalgası olan alfa frekansı üzerinden yapılan kişisel alfa frekansı analizleriyle kişinin görev sırasındaki performansına ilişkin tahminlerde bulunulabileceği (Bazanova, 2012), alfa gücünün en yüksek olduğu frekansın, bilginin işlemlenmesi ve bilgiye erişim hızını yansıttığı düşünülmektedir (Busch, 2024; Nelli 2021). Dolayısıyla, bireyler arasında farklılık gösteren bireysel alfa frekansı, dinlenme halinde ölçülen bireysel bir nörofizyolojik özellik belirteci olarak kabul edilebilir (Drewes, 2022). Serebral hemodinamik yanıtları kaydeden başka bir nörogörüntüleme aracı olan fNIRS ile eş zamanlı EEG kayıtları, kortikal aktiviteye dair veriler sunmaktadır (Keles, 2016). Literatürde bireysel alfa frekansı farklı olan bireylerin dinlenim durumu hemodinamik yanıtları ile elektrofizyolojik aktivite arasında herhangi bir patern görülüp görülmeyeceği daha önce araştırılmamıştır. Bu çalışma, EEG alfa gücü ile fNIRS oksihemoglobin (HbO) sinyali arasındaki ilişkiyi ve bireysel alfa grupları arasındaki hemodinamik farkları incelemektedir. Gereç ve Yöntem: Çalışmaya sağlıklı ve 18-40 yaş arası 37 kişi katılmıştır. Katılımcılardan19 kanallı EEG (BrainVision) ve 36 kanallı fNIRS (NIRScout) ile eş zamanlı şekilde 200 saniyelik istirahat kaydı alınmıştır. Nörogörüntüleme verilerinin analizi sırasıyla ve BrainVision Analyzer (Brain Products GmbH, Germany) ve Homer3 (versiyon 1.80.2) programları ile yapılmıştır. Veriler ön işlemlemeden geçirildikten sonra istatistik analizleri uygulanmıştır. Kişisel alfa frekanslarına göre katılımcılar düşük, orta ve yüksek (DBAF <9.7; OBAF 9.7– 10.7; YBAF >10.7 Hz) olarak 3 farklı gruba ayrılmıştır (Bazanova, 2012). EEG ve fNIRS verileri 9 bölgeye (ROI) ayrılmıştır. EEG ve fNIRS verileri arasında Pearson korelasyon testi ve gruplar arasındaki etkileşimler için tek yönlü ANOVA testi uygulanmıştır. İstatistiksel analizler SPSS v21 programı ile gerçekleştirilmiştir. Bulgular: Analizler sonucunda, sol oksipital bölgedeki EEG alfa gücü ile hem sol oksipital hem de sol temporal bölgelerdeki HbO gücü arasında anlamlı negatif korelasyonlar bulunmuştur (p<.05). Bireysel alfa frekansına göre ayrılan gruplar arasında fNIRS kanalları bazında sağ lateral frontal-temporal (YBAF>DBAF) ve sol santral paryetal alanlarda (DBAF>YBAF), fNIRS ROI bazında ise sol paryetal bölgedeki (DBAF>YBAF) HbO gücü anlamlı şekilde farklı izlenmiştir (p<.05). Sonuç: Mevcut çalışma hem alfa gücü hem de bireysel alfa frekansına dayalı hemodinamik farklılıkları doğrulayarak, EEG-fNIRS multimodal ölçümlerin beyin fonksiyonlarını incelemede güçlü bir yöntem olduğunu desteklemektedir.