Teknikler

Metot, Teknik ve Açıklamaları

METOT VE TEKNOLOJİLER, GELİŞTİRİLMESİNE YOL AÇAN NEDENLER

 

Bilimin temelinde gözlem ve ölçme vardır. Temel uzmanlık alanım olan deneysel psikolojide ölçme ve analiz teknikleri konularındaki bilgi ve çalışmalarım, koyduğum kıstaslar; psikolojinin diğer alanlarında kabul edilmiş, onlardaki çalışmalara rehberlik etmiştir.  

 

Öncelikle deneysel psikolojide ve daha sonra da onun alt dallarından biri olan bilişsel psikofizyolojide uzman bir bilim adamı olarak ölçme ve analiz konusuna özellikle eğilmiş, ülkemizde yaygın olarak kullanılan, uluslararası literatürde yer almış olan metot ve teknikler geliştirilmiş, bu çalışmalara öncülük etmiş bulunuyorum.

 

 

Nöropsikolojik Test ve Bataryalar

Günümüzde zihnin beyinle doğrudan ilişkili olduğu konusunda artık kimsenin kuşkusu yoktur. Bir biliş türü gerçekleşirken beyinde de bazı etkinlikler  gerçekleşir. Bu süreçler, biliş türüne bağlı olarak belirli beyin alanlarında veya beyne yaygın çeşitli büyüklükteki sinir ağlarında oluşur.

 

Karmaşık bilişsel süreçleri beyne atıfta bulunarak ölçen psikometrik araçlara “nöropsikolojik test” denir. Bilişsel psikofizyoloji ve genelde kognitif nörobilimler için nöropsikolojik testler, karmaşık zihinsel süreçlerin ölçülmesinde kullanılacak yegane teknolojidir. 

 

Bilişsel süreçleri ölçerken ilgili beyin yapılarının işlevselliği konusunda da bilgi veren nöropsikolojik testler uzun çalışmalar sonucunda geliştirilir. Uluslararası literatürde geçen 400’e yakın nöropsikolojik test bulunmaktadır ve tüm dünya bu testlerden yararlanır. Ancak, bu testlerin geliştirildikleri kültürden bir başkasında kullanılabilmesi için, söz konusu kültüre standardizsyonunun yapılması gerekir. Standardizasyon, uyarlama, güvenirlik tespiti, geçerlik çalışmalarının yapılması ve kültür için norm değerlerinin hesaplanmasını sağlayan araştırmaların yapılmasını içeren, çok aşamalı ve kapsamlı bir süreçtir.

 

 

Nöropsikolojik Testler

 

Ülkemizde nöropsikolojik testlerin kapsamlı standardizasyon çalışmalarını başlatmış,  araştırma ve geliştirmenin değişik işlemlerini çalışma arkadaşlarımla gerçekleştirmiş bulunuyorum.  

 

Standardizasyonu yapılan ilk nöropsikolojik test, frontal lobun fonksiyonu olan “kompleks” dikkati ve kısa-süreli bellek kapasitesini ölçen GİSD-B’dir (Proje No: HÜAF 92-03-220-001).

 

Karakaş, S., Yalın, A. (1993). Görsel İşitsel Sayı Dizileri Testi B Formu. Ankara: Medikomat.

 

Karakaş, S., Yalın, A. (1995). Görsel İşitsel Sayı Dizileri Testi B Formunun 13-54 yaş grupları üzerindeki standardizasyon çalışması. Türk Psikoloji Dergisi, 10 (34), 20-31.

 

GİSD-B ülkemizde kısa-süreli bellek kapasitesinin multimodal (uyarıcıların hem görsel hem de işitsel olarak sunulması, tepkilerin hem sözlü hem yazılı olarak alınması) ölçen tek testtir, ki bu özellik, örneğin Özgül Öğrenme Bozukluğunun değerlendirilmesi açısından çok önemlidir.

 

Geliştirildiği günden bu güne kadar sürdürülen çalışmaların sonucunda, GİSD-B’nin, yaşları 12-98 arasında değişen, eğitim ve cinsiyetin düzeylerine dengeli olarak dağılmış yaklaşık 1500 uygulama üzerinde araştırma ve geliştirme çalışmaları yapılmış, norm değerleri elde edilmiştir. GİSD-B ülkemizde bilişsel özelliklerin böylesine geniş bir yaş aralığında çalışıldığı ve norm değerlerinin verildiği yegane psikometrik araçtır. GİSD-B’nin geliştirilmesine yönelik çalışmalar ve Ek 11'de sunulmaktadır.

 

Nöropsikolojik Testler Bataryası

 

Bilişsel Potansiyeller için Nöropsikolojik Test Bataryası (BİLNOT Bataryası), ülkemizde ilk geniş ölçekli nöropsikolojik test standardizasyonu olup bu çalışma tarafımdan, önderliğim/danışmanlığımda gerçekleştirilmiştir. BİLNOT Bataryası, Türk toplumu için araştırma-geliştirme çalışması yapılmış ilk nöropsikolojik testler topluluğudur.

 

BİLNOT Bataryası, ilgili olduğu beyin alanları konusunda çok sayıda çalışma olan, beynin nöroelektrik potansiyelleri ile de ilişkili, temel ve uygulamalı bilim literatüründe yaygın olarak kullanılan 7 testten oluşmaktadır (Proje No: TÜBİTAK TBAG-Ü 17-2). Algı-tepki kontrolünden dikkat, görsel-mekansal algılama, öğrenme, bellek, irdeleme ve genel yeteneğe kadar uzanan geniş bir bilişsel süreçler kümesinin 73 puan yoluyla ölçülmesini sağlayan BİLNOT Bataryasının normalizasyon çalışması, eğitim düzeyi ve cinsiyetin düzeylerine dengeli olarak dağılmış 20-55 yaş ve üstü sağlıklı bireyler üzerinde, 2847 bireysel uygulama olarak  gerçekleştirilmiştir.

 

BİLNOT Bataryasına ilişkin araştırma ve geliştirme çalışmaları 2004 yılında yayınlanan bir kitapta yer almış; söz konusu testlerin El Kitabı olan bu eserde testlerin uygulama yönergeleri ve kayıt formları sunulmuş; testler için yürütülmüş olan güvenirlik (reliability) çalışmaları ile geçerlik (validity) çalışmaları açıklanmıştır. Bataryanın geçerlik ve güvenirlik çalışması, psikolojideki (özellikle deneysel psikoloji) yüksek lisans ve doktora tezleri ile nöroloji ve psikiyatrideki uzmanlık tezleri kapsamında kullanılmış, diğer araştırmalar ulusal ve/veya  uluslararası kongrelerde sunulmuş, süreli yayınlarda yayınlanmıştır.

 

Karakaş, S. (2004). BİLNOT Bataryası El Kitabı: Nöropsikolojik Testler için Araştırma ve Geliştirme Çalışmaları (1. baskı). Ankara: Dizayn Ofset.

 

El Kitabının ilk baskısını izleyen dönemde testlerden nöroloji, nöroşirurji, psikiyatri, nöropsikoloji, klinik psikoloji gibi bilim alanlarında ve bu alanlarda yürütülen klinik uygulamalarda; tanı koymada, hastalığın seyri ve tedavinin etkililiğini değerlendirmede ve rehabilitasyon programlarının hazırlanmasında yararlanılmıştır. Nesnelliği, güvenilir ve geçerliği konusunda çok sayıda bulgu olan bu ölçme araçları, ülkemizde yürütülen bilimsel araştırmalarda ve özellikle de bilişsel psikoloji, deneysel psikoloji ve bilişsel psikofizyoloji alanlarında kullanılmıştır. Bilişsel özellik ve yeteneklerin değerlendirilmesini sağlayabilen söz konusu testler eğitim-öğretim kurumlarında; öğrencilerin değerlendirilmesi, öğrenci kitlesine uygun eğitim-öğretim programlarının hazırlanması, özel eğitime gereksinimi olan öğrencilerin belirlenmesi gibi işlemlerde de kullanılmıştır. BİLNOT projesine duyulan bu ilgi sonucu, El Kitabının iki yıl gibi kısa bir dönemde 2. baskısı yapılmıştır.

 

Karakaş, S. (2006). BİLNOT Bataryası El Kitabı: Nöropsikolojik Testler için Araştırma ve Geliştirme Çalışmaları (2. baskı). Ankara: Eryılmaz Offset Matbaacılık Gazetecilik. 

 

Günümüzde BİLNOT Bataryası testleri, diğerleri gibi tarafımdan veya danışmanlığım altında Türk toplumu üzerinde yapılmış 100’ün üstündeki çalışmaya dayanmaktadır. Testlerle ilgili veri tabanının bu genişliği ülkemizde herhangi bir psikometrik araç için söz konusu olmamıştır. BİLNOT Bataryası testleri üzerindeki bu çalışmaların tarandığı ve değerlendirildiği güncelleme yayını aşağıda sunulmaktadır.

 

Karakaş, S. Doğutepe Dinçer, E., Özkan Ceylan, A., Baran, Z. (2008). Ülkemize standardizasyonu yapılmış nöropsikolojik testlerin ölçtüğü bilişsel süreçler: BİLNOT Bataryası testlerinde güncelleme (Bölüm 42). S. Karakaş (Ed.),  Kognitif Nörobilimler. Ankara: MN Medikal & Nobel.

 

BİLNOT Bataryası El Kitabı: Nöropsikolojik Testler için Araştırma ve Geliştirme Çalışmaları adlı eser ülkemiz yetişkin örnekleminin bilişsel özelliklerinin geniş bir yelpaze üzerinde ölçülebilmesini sağlamıştı. Geçen zaman içinde BİLNOT Bataryası testlerini kullanan çocuk çalışmaları da bir esere hak kazanacak boyutlara erişmiştir. “Nöropsikolojik Testlerin Çocuklar için Araştırma ve Geliştirme Çalışmaları: BİLNOT-Çocuk” adlı 2 ciltten oluşan eserimiz, ülkemiz literatürüne Türk çocukları adına yaptığımız katkımızdır. Bu eser AR-GE çalışmaları tamamlanmış olan 6 BİLNOT Bataryası testini ve ayrıca Görsel İşitsel Sayı Dizileri Testi B Formunu içermektedir. Ancak bu yeni eser, BİLNOT testlerinin kapsam alanına girmeyen bilişsel süreçlerle ilgili olup AR-Ge çalışmaları sürmekte olan 5 nöropsikolojik testi daha içemektedir.

 

Karakaş, S., Doğutepe Dinçer, E. (2011). BİLNOT Bataryası El Kitabı: Nöropsikolojik Testlerin Çocuklar için Araştırma ve Geliştirme Çalışmaları: BİLNOT- Çocuk (Cilt I). İstanbul: Nobel Tıp Kitabevleri.

 

Karakaş, S., Doğutepe Dinçer, E. (2011). BİLNOT-Çocuk: Ekler (Cilt II). İstanbul: Nobel Tıp Kitabevleri.

 

BİLNOT-Çocuk’un formatı BİLNOT-Yetişkin’in 3. Baskısına da uygulanmıştır. Böylece,  eser, ülkemiz yetişkin örnekleminin bilişsel özelliklerinin de geniş bir yelpaze üzerinde ölçülebilmesini sağlamıştır. Söz konusu iki cilt eser AR-GE çalışmaları tamamlanmış olan 6 BİLNOT Bataryası testini, Görsel İşitsel Sayı Dizileri Testi B Formunu ve AR-GE çalışmaları sürmekte olan 5 nöropsikolojik testi içermiştir.  

 

Karakaş, S., Erdoğan Bakar, E., Doğutepe Dinçer, E. (2013). BİLNOT Bataryası El Kitabı: Nöropsikolojik Testlerin Yetişkinler için Araştırma ve Geliştirme Çalışmaları: BİLNOT- Yetişkin (Cilt I). Konya: Eğitim Yayınevi.

 

Karakaş, S., Erdoğan Bakar, E., Doğutepe Dinçer, E. (2013). BİLNOT- Yetişkin: Ekler (Cilt II). Konya: Eğitim Yayınevi.

 

 

Nöropsikolojik Görevler Bataryası

 

Bilişsel süreçleri ölçmede kullanılan nöropsikolojik testler, yapıları itibarıyla, dikkatin yanında başkaca bilişsel süreçleri de ölçmekte; hangi puanın hangi süreçle ilgili olduğunun belirlenmesi için yüksek düzeyde görgül ve teorik bilgi, ayrıca da karmaşık istatistiksel işlemlerin kullanılması gerekmektedir.

 

Dikkat bilgi işlemlemenin olmazsa olmazıdır. Sadece çocukta değil yetişkinlerde de gözlenen dikkat bozuklukları geniş bir spektrumda bir bilişsel bozukluklar kümesi ile de eşleşmektedir. Dikkat Eksikliği Hiperaktivite Bozukluğu (DEHB) olan çocuklar okul başarısı ve sosyal uyumda; yetişkinler ise evlilik ilişkileri ve iş hayatında ciddi sorunlarla karşılaşmaktadır.

 

Son dönemdeki çalışmalarımızda, DEHB'deki temel bozukluk alanlarını ölçmede kullanılabilecek, bilgisayar ortamı için düzenlenmiş TURCONS-5 Bataryasını geliştirmiş bulunmaktayız. TURCONS-5'in geçerlik çalışmaları, DEHB olan çocuklar ve eşleştirilmiş sağlıklı katılımcılar üzerinde yürütülmüştür. Batarya Yap/Yapma ve Bileşik Etki, Yap/Yapma ve Ters Tepki, Sürekli Performans, Atlanan Uyarıcı ve Seyrek Uyarıcı, Senkronize Parmak Tepkisi, Stroop, Seçici Dikkat, Dur, Wisconsin Kart Eşleme Testi görevlerinden oluşmaktadır. Bu görevler dikkat ile dürtüsellik ve hiperaktivitenin bütün yönleriyle objektif olarak ölçülmesini sağlamaktadır.

Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme için Uyarım Bataryası

Beyin/biliş ilişkisi uyarınca bilinmek istenen, bilişsel süreçler sırasındaki beyin işlevselliğidir. Bu bilgiyi elde etmede kullanılacak yaklaşım, nöropsikolojik test ve görevler kullanarak belirli biliş halini tetiklemek; bilişin beyinde yarattığı aktivasyon alanlarını fonksiyonel nörogörüntüleme incelemeleriyle belirlemektir. Fonksiyonel incelemeler arasında en uygun olanı ise, noninvazif doğası ve yüksek uzaysal çözünürlüğüyle fonksiyonel manyetik rezonans görüntülemedir (FMRG).

 

BİLNOT Bataryası ve GİSD-B ile ilgili bilgilerden de anlaşılabileceği gibi, karmaşık nöropsikolojik testler, hastaları konusunda hızla karar alması gereken sağlık çalışanları için uygun olmadığı gibi, bu iş için gereken bilgi onların uzmanlıklarının da dışındadır. Bu testler, cerrahi girişimler sırasında temel fonksiyonel alanları (görsel, motor, vs) ve kaliteli yaşam için gereken ileri fonksiyonel alanları (konuşma, çalışma belleği, vs) hasarlamaktan kaçınan beyin cerrahları için de uygun değildir. Çözüm, beyin alanlarına duyarlı ve/veya özgül olmanın yanı sıra, belirli bir bilişsel işlevi (veya kısıtlı sayıdaki işlevi) ortaya çıkaran basit “Nöropsikolojik Görevler” kullanmaktır.

 

Toplam 61 genç gönüllü üzerinde gerçekleştirilen FMRG için Beyin Haritalama Bataryasının araştırma ve geliştirme çalışmaları, temel fonksiyonel sistemlerle  (görsel, işitsel, duyusal-motor) kritik ileri bilişsel işlevlerin (duygu, dil, çalışma belleği, çelişki çözümleme, öğrenme) tetiklenmesinde kullanılacak 8 nöropsikolojik görevi içermiştir. Bataryanın geliştirilmesinde karmaşık yazılımlar kullanılmış,  uyarımlar, bilimsel araştırmalarda kullanılmak üzere geliştirilmiş yüksek teknolojili MRG uyumlu sistemler üzerinden verilmiştir. Böyle bir teknoloji, temel bilim çalışmalarının gerektirdiği ayrıntılı bilgiyi sağlamış, deneycinin her aşamada sistemi kontrol etmesine ve gerekli parametre değişikliklerini yapmasına olanak tanımış, istatistik işlemlerin gerektirdiği niceliksel ve çok yönlü verileri sağlamıştır.  

 

Klinik uygulamalarda haritalama, çoğunlukla beyin ameliyatına hazırlanan hastalarda, kritik işlevlerin yerlerini belirlemek için kullanılmaktadır. Yukarıda belirtilen türden karmaşık ve ayrıntılı işlemlerle bunların gerisinde yatan yazılım ve donanım; klinik ortamlarda uygulanabilirliği olmayan teknolojiler niteliğindedir. Bu teknolojilerin, gerekli yazılım ve donanım bilgisi olmayan, bunları öğrenmeye veya bildiği halde kullanmaya ayıracak zamanı bulunmayan klinisyenler tarafından, bilimsel araştırmalarda dahi kullanılmayacağı tahmin edilmiştir.  

 

 

Klinik Fonksiyonel Uyarımda TURCONS-4: FMRG için Beyin Haritalama Bataryası (KFUS/TURCONS-4 Bataryası) ve Yazılımı

 

Yukarıda belirtilen nedenlerden dolayı, araştırma ve geliştirme işlemleri tamamlanmış olan TURCONS-4 Bataryası üzerinde, bataryayı klinik ortamlarda kullanmayı sağlayacak yazılım ve donanım geliştirme çalışmaları yürütülmüştür. Bu çalışmalarda donanım maliyet ve boyut açısından asgari düzeye indirilmiş,  ilgili yazılıma yönelik öğrenme sürecinin kısaltılması hedeflenmiştir. Bu şekilde, batarya, gerçek klinik ortam ve süreçlerde, radyoloji teknisyeni düzeyinde kullanılabilecek hale getirilmiştir.

 

"TURCONS-4 Klinik Fonksiyonel Uyarım Yazılımı (KFUS/TURCONS-4)" un içerdiği Beyin Haritalama Bataryasının El Kitabında, görevlerin uyarım parametreleri sunulmuş, kullanılan malzemeler ve görev yönergeleri açıklanmış, aktivasyon alanlarının belirlenmesinde kullanılacak MRG protokolu verilmiş, görevler ve ilgili davranımların, beyinde oluşturduğu aktivasyon alanlarına ait ortalama FMRG görüntüleri ve aktivasyon alanlarının karşılık geldiği alanlar Talairach koordinatlarında sunulmuş, anatomik alanlar Brodmann alanları ile de tanımlanmıştır.

 

Karakaş, S., Karakaş, H.M. (2009). Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme İçin TURCONS-4 Beyin Haritalama Bataryası Kullanıcı El Kitabı. Ankara: Eryılmaz Ofset Matbaacılık Gazetecilik.

 

Beyin Haritalama Bataryasını geliştirme çalışmalarında uygulanan fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme, uygulanan teknik, kapsam ve bilimsel dakiklik açısından, ülkemizde uygulanan az sayıdaki FMRG çalışmasının üstündedir. FMRG için Ameliyat Öncesi Beyin Haritalama Bataryası ise ülkemizde bir ilktir.

 

Bu  bataryaya ilişkin makale bir SSCI dergisinde  yayınlanmış ve, söz konusu teknik, böylece akredite olmuş bulunmaktadır.

 

Karakaş S, Baran Z, Özkan Ceylan A, Tileylioglu E, Karakas HM, Tali T. (2013). A comprehensive neuropsychological mapping battery for functional magnetic resonance imaging. International Journal of   Psychophysiology, 90, 215-234.

Nöroelektriksel Potansiyellerde Sinyal İşleme Tekniği

Beyin elektriksel aktivitesi, bunun bir gürültü olmadığının anlaşıldığı 1990’lü yıllardan itibaren önce zamansal alandaki genlik değişimleri, 1970’li yılları takiben zamansal sinyali oluşturan frekans bileşenleri temelinde incelenmeye başlanmıştır. Uzun dönemler boyunca, frekans bileşenleri, varsayımları beyin elektriksel faaliyetinin doğası ile bağdaşmayan Fouirer Analizi ile yapılmış, son 20 yılda da, frekans bileşenlerini zamansal alanda tanımlayan zaman-frekans teknikleri kullanılmaya başlanmıştır (dalgacık dönüşümü gibi). Ancak kullanılmaka olan teknikler ya beyin sinyalinin, bazı model sinyallerle ne derece bağdaştığını inceleyerek çözümlemekte, ya da analizin bir yan ürünü olarak istenmeyen çapraz terimler ortaya çıkmaktadır.

 

Son dönemlerde, beyin sinyallerini ileri istatistik modeller kullanarak analiz eden bir teknik ile bunları zaman-frekans alanında çözümleyen bir başka teknik geliştirmiş bulunuyoruz.

 

Utku, H., Erzengin, Ö.U., Çakmak, E.D., Karakaş, S. (2002). Discrimination of brain’s electric responses by a decision-making function. Journal of Neuroscience Methods, 114, 25-31.

 

Tağluk, M.E., Çakmak, E.D., Karakaş, S. (2005). Analysis of time-varying energy of brain responses to an oddball paradigm using short-term smoothed Wigner-Ville distribution. Journal of Neuroscience Methods, 143, 197-208.

 

 

 

Zaman-Frekans Bileşen Çözümleme Tekniği

 

Bilkent Üniversitesi Elektrik-Elektronik Bölümü ile müşterek yürüttüğümüz çalışmalar sonucu, beyin sinyallerinin zaman-frekans düzleminde analizini sağlayan, TFCA (Time Frequency Component Analysis) olarak adlandırdığımız bir sinyal analiz tekniği geliştirmiş bulunuyoruz. Teknik tamamen orijinaldir ve mevcut zaman-frekans analiz tekniklerinin kısıtlılıklarını taşımamaktadır. TFCA yeni biyomedikal tekniklerin yayınlandığı prestijli bir dergide yayınlanmıştır. TFCA, araştırmalarımızda rutin analiz tekniği olarak kullanılmaktadır. Bu çalışma ve yayınlar yoluyla tekniğin geçerliği geniş kapsamlı ve ayrıntılı olarak test edilmiş bulunmaktadır.

 

Özdemir, A.K., Karakaş, S., Çakmak, E.D., Tüfekçi, D.İ., Arıkan, O. (2005). Time-frequency component analyser and its application to brain oscillatory activity. Journal of Neuroscience Methods, 145, 107-125.

 

Beyin sinyallerindeki frekans bileşenlerini gerçeğine uygun biçimde ve yüksek duyarlıkla ayırt eden bu tekniğin klinik çalışmalarda tanıya yardımcı ek kriterler sağlama potansiyeli bulunmaktadır.

Multimodal EEG/OİP-MRG Tekniği

Beynin elektriksel faaliyeti zaman ekseni üzerinde meydana gelen genlik değişiklikleri ve bunların dekompozisyonu sonucu elde edilen osilasyonlar olarak kaydedilir. Elektroensefalografideki (EEG) osilasyonlar ve uyarıcıya-kilitli olarak ortaya çıkan olay-ilişkili potansiyellerin (OİP) dalga formlarındaki bileşenlerin zamansal rezolusyonları milisaniyeler mertebesindedir. Ancak EEG'nin mekansal rezolusyonu oldukça düşüktür. Mekansal rezolusyon açısından mevcut diğer teknikler arasında en üstünü, hemodinamik yanıtlar üzerine temellenmiş nöral aktivasyonların belirlendiği manyetik rezonans görüntülemedir (MRG). Ancak MRG sırasında EEG/OİP kaydedilmesinde sorunlar vardır. Öncelikle, MRG görüntülerini elde etmede kullanılan statik ve zamanla değişen manyetik alanlar ve radyofrekans pulsları; beynin çok düşük genlikli elektriksel aktivitesini kaydeden ve karmaşık elektrik devreleriyle donanmış cihazlar birbirleriyle ters etkileşime girer. MR görüntülerinin alınması sırasında oluşan ve “episequencing” artefaktı adı verilen çok yüksek genlikli ve frekanslı dalgalar EEG’yi tamamen görünemez hale getiren artefaktlar yaratır. Ve nihayet, kalp atımının vücutta oluşturduğu mikrohareketler manyetik akım çizgilerini çaprazlayan elektrot tellerinde ve kontaktlarda harekete yol açar ve bunların sonucunda, EEG/OİP balistokardiyogram (BCG) adı verilen dalgalarla bozulur.

 

Toplam 58 sağlıklı denek üzerinde yapılan çalışmalarımız sonucunda, MR sırasında EEG/OİP’in kaydedilmesini sağlayan donanımsal ve yazılımsal düzenlemeler belirlenmiştir. İlgili deneysel tasarım kompleksi “multimodal EEG/OİP–MRG” olarak adlandırılmış bulunmaktadır.

 

Karakaş, H.M., Karakaş, S., Özkan Ceylan, A., Tali, E.T (2009). Recordıng Event-Related Actıvıty Under Hostıle Magnetıc Resonance Envıronment: Is  Multımodal EEG/ERP-MRI  Recordıng Possıble? International Journal of Psychophysiolog,  73, 123-132.

 

Teknik Yayınlar

Erzengin, Ö.U., Sümbüloğlu, V., Karakaş, S. (2006). Modelling the EEG based event-related brainwaves using statistical time series. Marmara Medical Journal, 19(1), 6-12.

 

Karakaş, H.M., Karakaş, S. (2008). Fonksiyonel MRG. İlhan Erden (Ed.), Nöroradyoloji, 262-280.

 

Karakaş, H.M., Karakaş, S., Özkan Ceylan, A., Tali, E.T. (2009). Recording event-related activity under hostile magnetic resonance environment. International Journal  of Psychophysiology,  73, 123-132.

 

Karakaş, S., Baran, Z. (2010). Beynin elektriksel faaliyeti: Kavramlar, işlemler, olaylar ve analiz teknikleri. N. Yüksel, H. Soygür, Ü. Tural, M.M. Demet (Ed.), Temel Psikofarmakoloji. Ankara: Tuna Mat.

 

Karakaş S, Baran Z, Özkan Ceylan A, Tileylioglu E, Karakas HM, Tali T. (2013). A comprehensive neuropsychological mapping battery for functional magnetic resonance imaging. International Journal of   Psychophysiology, 90, 215-234.

 

Özdemir, A.K., Karakaş, S., Çakmak, E.D., Tüfekçi, D.İ., Arıkan, O. (2005). Time-frequency component analyser and its application to brain oscillatory activity. Journal of Neuroscience Methods, 145, 107-125.

 

Tağluk, M.E., Çakmak, E.D., Karakaş, S. (2005). Analysis of time-varying energy of brain responses to an oddball paradigm using short-term smoothed Wigner-Ville distribution. Journal of Neuroscience Methods, 143, 197-208.

 

Utku, H., Erzengin, Ö.U., Çakmak, E.D., Karakaş, S. (2002). Discrimination of brain’s electric responses by a decision-making function. Journal of Neuroscience Methods, 114, 25-31.

Bazı Reprintler

Time–frequency component analyser and its application to brain oscillatory activity

Özdemir A.Ka., Karakaş S.b,c, Cakmak E.D.b,c, Tüfekçi D.İ.a, Arikan Oa.

aBilkent University, Department of Electrical Engineering, 06533 Bilkent, Ankara, Turkey

bHacettepe University, Specialty Area of Experimental Psychology, 06532 Beytepe, Ankara, Turkey

cThe Scientific and Technical Research Council of Turkey, Brain Dynamics Multidisciplinary Research Network, Ankara, Turkey

Received 20 February 2004; received in revised form 30 November 2004; accepted 8 December 2004

 

Abstract

Currently, event-related potential (ERP) signals are analysed in the time domain (ERP technique) or in the frequency domain (Fourier analysis and variants). In techniques of time-domain and frequency-domain analysis (short-time Fourier transform, wavelet transform) assumptions concerning linearity, stationarity, and templates are made about the brain signals. In the time–frequency component analyser (TFCA), the assumption is that the signal has one or more components with non-overlapping supports in the time–frequency plane. In this study, the TFCA technique was applied to ERPs. TFCA determined and extracted the oscillatory components from the signal and, simultaneously, localized them in the time–frequency plane with high resolution and negligible cross-term contamination. The results obtained by means of TFCA were compared with those obtained by means of other commonly used techniques of ERP analysis, such as bilinear time–frequency distributions and wavelet analysis. It is suggested that TFCA may serve as an appropriate tool for capturing the localized ERP components in the time–frequency domain and for studying the intricate, frequency-based dynamics of the human brain.

 

 

Analysis of the time-varying energy of brain responses to an oddball paradigm using short-term smoothed Wigner–Ville distribution

M.E. Tağluka, E.D. Cakmakb, S. Karakaşb

aDepartment of Electric and Electronic Engineering, ˙In¨on¨u University, 44069 Malatya, Turkey

bHacettepe University, Specialisation Area of Experimental Psychology, Beytepe 06532, Ankara, Turkey

Received 16 August 2003; received in revised form 4 October 2004; accepted 7 October 2004

 

Abstract

Cognitive brain responses to external stimuli, as measured by event related potentials (ERPs), have been analyzed from a variety of perspectives to investigate brain dynamics. Here, the brain responses of healthy subjects to auditory oddball paradigms, standard and deviant stimuli, recorded on an Fz electrode site were studied using a short-term version of the smoothedWigner–Ville distribution (STSW) method.

A smoothing kernel was designed to preserve the auto energy of the signal with maximum time and frequency resolutions. Analysis was conducted mainly on the time-frequency distributions (TFDs) of sweeps recorded during successive trials including the TFD of averaged single sweeps as the evoked time-frequency (ETF) brain response and the average of TFDs of single sweeps as the time-frequency (TF) brain response. Also the power entropy and the phase angles of the signal at frequency f and time t locked to the stimulus onset were studied across single trials as the TF power-locked and the TF phase-locked brain responses, respectively. TFDs represented in thisway demonstrated the ERP spectro-temporal characteristics from multiple perspectives. The time-varying energy of the individual components manifested interesting TF structures in the form of amplitude modulated (AM) and frequency modulated (FM) energy bursts. The TF power-locked and phase-locked brain responses provoked ERP energies in a manner modulated by cognitive functions, an observation requiring further investigation. These results may lead to a better understanding of integrative brain dynamics.