Akademik Veri Yönetim Sistemi
22. Ulusal Sinirbilim Kongresi, İstanbul, Türkiye, 2 - 06 Eylül 2024, ss.169-170, (Özet Bildiri)
Amaç: İnme hastalarında, sağlıklı elin hareketlerinin sanal gerçeklik kullanılarak orta-sagital hatta aynalanmasıyla elde edilen etkilenmiş el görüntüsünün rehabilitasyon sürecini hızlandırdığı bildirilmektedir. Altta yatan nörofizyolojik mekanizmanın araştırılması için, sağlıklı katılımcılarda hareket eden elin aynalanmasının direkt gösterilmesine göre beynin elektrofizyolojik yanıtlarında anlamlı farklılık oluşturup oluşturmadığını inceledik.
Gereç ve Yöntem: Onbeş sağlıklı gönüllüde sanal gerçeklik ortamında gösterilen hedeflere baskın olmayan elleri ile uzanırken 32 kanaldan elektroensefalogram (EEG) kaydedilmiştir. Katılımcılar hareketin başlangıç noktasına geri dönmeden önce hedef noktada 1 s beklemişlerdir. Hareketler esnasında katılımcılara sanal gerçeklik ortamında ya hareket eden elin kendisinin ya da orta-sagittal hatta aynalanmış halinin avatarları gösterilmiştir. Olaya-ilişkin potansiyel (OİP) ve salınım (OİS) analizleri için zamansal tetik olarak harekete başlama ve hedefe varış zamanları kullanılmıştır. Küme-tabanlı non-parametrik permütasyon testleri kullanılarak anlamlılık değeri p < 0.05 olan kümeler belirlenmiştir.
Bulgular: Hedefe uzanma süresi aynalamalı koşulda direkt koşula göre istatiksel olarak anlamlı derecede daha uzundur (p<0.001). Aynalamalı koşulda hareket başladıktan sonra pozitif bir dalga görülürken (p=0.002) hedefe ulaşmadan önce ise negatif bir dalganın genliği direkt koşula göre daha büyük bulunmuştur (p = 0.006). Hedefte bekleme süresinin sonunda negatif bağıl değişim (CNV) aynalamalı koşulda direkt koşula göre daha büyük bir negatiflik gözlenmiştir (p = 0.005). Zaman-frekans alanında ise koşullar arasında hareket ederken, hedefe ulaşma öncesinde ve sonrasında teta, alfa ve beta frekans bantlarında istatiksel olarak anlamlı farklar saptanmıştır (tümü p< 0.05).
Sonuç: OİP ve OİS sonuçları, hareket eden elin görsel geri bildirimi sanal ortamda orta-sagital hatta aynalandığında görsel girdinin işlenmesiyle ve motor çıktıyla ilişkili sinirsel aktivitenin anlamlı bir yeniden organizasyonunu doğrulamaktadır.
Bu çalışma İstanbul Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından desteklenmiştir (TTU-2023-39002).
Anahtar Kelimeler: Aynalama, EEG, Görsel Geri Bildirim, Sanal Gerçeklik, Uzanma Hareketi
Objective: The visual mirroring of the motor acts of the healthy hand across the mid-sagittal line to the affected hand using virtual reality (VR) has been reported to improve rehabilitation of the affected hand of the stroke patients. For investigating the underlying neurophysiological mechanisms, we studied whether mirroring the acting hand of healthy subjects produces significant differences in electrophysiologic brain responses compared with the direct visualization of the acting hand.
Material and Methods: Electroencephalogram(EEG) with 32 channels were recorded from 15 healthy volunteers, when they performed reaching movements with their non-dominant hands towards visual cues presented with a VR headset. They waited for 1 s at the target point before they returned to the origin.
Either the avatar of the acting hand or the mid-sagittally mirrored view was presented in VR. The start and ending times of reaching movements served as temporal triggers for event-related potential (ERP) and oscillation (ERO) analyses. Cluster-based non-parametric permutation tests were applied with cluster-level significance threshold at p<0.05.
Results: In the mirrored condition, reaching times were significantly longer than those for the direct hand (p<0.001). For the mirrored hand, a positive wave was present after the movement starts (p=0.002), while a negative-going wave was more pronounced before reaching the target(p=0.006). Before the end of the constant waiting time at the target position, a contingent-negative variation was observed with larger negativity for the mirrored hand(p=0.005). In the time frequency plane, the mirrored hand introduced significant changes in beta, alpha and theta bands during execution, before and after reaching the target (all p<0.05).
Conclusion: Our ERP and ERO results confirmed a significant reorganization of the neuronal activities associated with processing of visual input and motor output, when the visual feedback of the acting hand is virtually mirrored across the mid-sagittal line.
This study is supported by the Research Fund of Istanbul University (TTU-2023-39002).
Keywords: EEG, Mirroring, Reaching Movement, Virtual Reality, Visual Feedback