Στοιχεία επταμελούς επιτροπής:
Καθ. Χαράλαμπος Παπαγεωργίου, Αν.Καθ.Θωμάς Παπαρρηγόπουλος,Αν. Καθ.Νικόλαος Σμυρνής
Περίληψη:
Ο κύριος στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η διερεύνηση των
χαρακτηριστικών των σύγχρονων νευρικών αλληλεπιδράσεων (synchronous neural
interactions – SNI), όπως εκφράζονται στο εγκεφαλογραφικό σήμα μέσω των
σύγχρονων μερικών ετεροσυσχετίσεων (partial cross-correlations – 0 ij PCC )
μεταξύ αισθητήρων, σε
ασθενείς με γνωσιακές διαταραχές. Η μελέτη χωρίστηκε σε δύο μέρη.
Στο πρώτο μέρος της διατριβής, περιγράφεται μια δοκιμασία για την αξιολόγηση
των δυναμικών λειτουργιών του εγκεφάλου μέσω της μαγνητοεγκεφαλογραφίας (ΜΕΓ)
σε ασθενείς με νευρολογικές ή ψυχικές διαταραχές. Η δοκιμασία βασίζεται στη
μέτρηση των δυναμικών SNI, μια ουσιαστική πτυχή της λειτουργίας του εγκεφάλου.
Τα ΜΕΓ
σήματα καταγράφηκαν από 248 αξονικά πρανήμετρα καθώς 142 εθελοντές εστίασαν το
βλέμμα τους σε ένα φωτεινό σημείο για 45-60 s. Μετά από την εφαρμογή
Αυτοπαλινδρομούμενου Διαφοροποιούμενου Κινητού Μέσου Όρου (Autoregressive
Integrative Moving Average – ARIMA) από την οποία λήφθηκαν οι στάσιμες
υπολοιπόμενες ακολουθίες, υπολογίσθηκαν όλες οι σύγχρονες μερικές
ετεροσυσχετίσεις και οι z-μετασχηματισμοί (z-transformations – ) μεταξύ των 248
αισθητήρων, παρέχοντας το μέγεθος και το πρόσημο (θετικό, αρνητικό) της άμεσης
σύγχρονης συσχέτισης με χρονική ευκρίνεια 1 ms. Διαπιστώθηκε ότι SNI υποσύνολα
επιτυχώς κατέταξαν εθελοντές στις αντίστοιχες ομάδες τους (σκλήρυνση κατά
πλάκας, νόσος του Alzheimer, σχιζοφρένια, σύνδρομο Sjogren, χρόνιος
αλκοολισμός, προσωπαλγία, υγιείς) και παρείχαν άριστα αποτελέσματα βάσει
εξωτερικής διασταυρούμενης επιβεβαίωσης.
Στο δεύτερο μέρος της διατριβής, γίνεται άμεση σύγκριση μεταξύ SNI και
γνωσιακών λειτουργιών σε εθελοντές που πάσχουν από νόσο του Alzheimer. Οι
γνωσιακές λειτουργίες αντιπροσωπεύθηκαν μέσω νευροψυχολογικών μετρήσεων
(neuropsychological scores – NP). Κατ’ αρχάς, υπολογίσθηκαν όλες οι μεμονωμένες
συσχετίσεις μεταξύ κάθε SNI και κάθε NP, επιτρέποντας μια αρχική κατανόηση των
SNI μέσω των συγκεκριμένων γνωσιακών δοκιμασιών. Δεύτερον, εφαρμόζοντας Ανάλυση
Κανονικών Συσχετίσεων (canonical correlation analysis – CCA) μεταξύ των δύο
συνόλων μεταβλητών (SNI και NP), και μετά από ανάλυση παραγόντων (factor
analysis) κάθε συνόλου, επιτεύχθηκε η βέλτιστη συσχέτιση μεταξύ ολόκληρου του
ΜΕΓ σήματος και των γνωσιακών λειτουργιών. Τα αποτελέσματα δεικνύουν ότι οι SNI
στο σύνολό τους σχετίζονται πιο ισχυρά με τη μνήμη και τη γλώσσα, και λιγότερο
με την εκτελεστική λειτουργία. Ακόμη και κατά την ανάλυση μεμονωμένων
συσχετίσεων υπήρχαν πολύ περισσότερες SNI που σχετίζονταν με τη μνήμη. Αυτά τα
αποτελέσματα παρέχουν μια άμεση ερμηνεία της πληροφορίας που υπάρχει στις SNI
και αποτελούν τη βάση για την αναγνώριση συγκεκριμένων νοσολογικών φαινοτύπων
σύμφωνα με τις υποκείμενες γνωσιακές διαταραχές.
Λέξεις-κλειδιά:
Μαγνητοεγκεφαλογραφία, Ηλεκτροεγκεφαλογραφία, Γνωσιακές διαταραχές, Διάγνωση, Γραμμική διακριτική ανάλυση, Γενετικοί αλγόριθμοι
