Maşukiye, Sapanca, Poyrazlar Gölü Bisiklet Gezisi

Maşukiye, Sapanca, Poyrazlar Gölü Bisiklet Gezisi

9. Ulusal Sinirbilimleri Kongresi bildiri özet

Korku Şartlanmasına İlişkin bir Hesaplamalı  Model

Anahtar kelimeler: Hesaplamalı model, korku şartlanması, ikincil uyarana şartlanma, şartlanmanın silinmesi

Amaç: Hesaplamalı sinirbilimdeki basitleştirilmiş modeller, beyindeki elektriksel ve kimyasal olayların bilişsel süreçleri nasıl oluşturduğunu anlamak üzere, anatomik verilerden hareketle, bu süreçlerin bilgisayar benzetimlerini ortaya koymaktadırlar. Bu alanda yapılan çalışmalardan duygusal süreçlere ilişkin olanlar oldukça az olmakla beraber, Joseph LeDoux ve arkadaşları korku şartlanmasına ilişkin bir bağlantısal model önermişlerdir. Bu çalışmada, önerilen modelin ses işareti ile sunulan bir rahatsız edici işaret ile korku şartlanmasını modelliyebildiği gösterilmiştir (1).

Bu modelde, ses girişleri, sinir sisteminde motor ve duyumsal iletiler için geçiş merkezi olarak kabul edilen talamus’ta ilgili bölgeleri uyardığı aşamadan itibaren gözönüne alınmıştır ve talamus’un iki farklı bölgesi, korteksin sese ilişkin bölgesi ile amigdalaya yer verilmiştir. Amigdala çıkışları buradan davranışsal çıkışları verecek yapıya iletildiği için davranışsal çıkışlar olarak ele alınmıştır.

Yöntem: Bu model, ele alınıp (2)’de yeniden gerçeklenmiş ve (1)’de verilen sonuçlar elde edilmiştir. Bu çalışmada ise, (1)’deki modeldeki bazı bağlantı ve yapılarda kimi değişiklikler yapılarak korku şartanmasına ilişkin nöral yapılar ve bu yapılar arasındaki hasarın etkileri ve modelde ele alınmayan ikincil uyarana şartlanma ve şartlanmanın etkisinin silinmesi kısaca incelenecektir.

Sonuç: Hasarın etkileri için korteksin sese ilişkin bölgesinden amigdala’ya ve talamus’un MGv/PIN kısımından amigdalaya giden kısımlar ele alınacak ve elde edilen sonuçlar incelenecektir.

Ayrıca (3)’de sözü edilen çevresel etkenlere karşı da şartlanmanın gerçekleşmesini modellenmek üzere modele bazı eklemelerde bulunulacaktır. İkincil uyaran görsel uyaran olarak kabul edilecek ve bunu modelde ifade edebilmek için thalamus’un görsel bölgesi Centromedian Nucleus (4) ve korteksin görsel uyaranlara ilişkin kısmı modele eklenecek ve şartlanma süreçlerinin ardından çevre uyaranını ifade eden görsel uyaranlar uygulanarak bunlara da karşı şartlanmanın olup olmadığı incelenecektir.

Bu çalışmada gerçekleştirilecek son bir geliştirme de , önerilen bu modelin, şartlanma sonrasında şartlanılan uyaranların rahatsız edici uyaran olmadan birçok kereler daha uygulanmaya devam etmesi durumunda şartlanmanın unutulmasının incelenmesi olacaktır. Bunu gerçekleştirmek üzere, model kullanılarak şartlanma süreçleri normal biçimde gerçekleştirilecek, bunun ardından uygulanan sesler tekrar tekrar uygulanarak modelin şartlanmayı unutup unutmadığı incelenecektir.

(1)J.L. Armony, D. Servan-Schreiber, J. D. Cohen, J.E. LeDoux, “An Anatomically Constrained Neural Network Model of Fear Conditioning”, Behavioral Neuroscience, 1995, vol. 109, No. 2, 246-257.

(2)S. Çapkan, "Duygusal Süreçlerimize İlişkin Nöral Bir Modelin Gerçekleştirilmesi", İTÜ Elektrik-Elektronik Fakültesi Bitirme Projesi, 2007
(3)J.E. LeDoux, "Emotional Brain", New York, 1996, 167-169
(4)J.M. Henderson, K.Carpenter, H. Cartwright and G.M.Halliday, "Loss of Thalamic Intralaminar Nuclei in Progressive Supranuclear Palsy and Parkinson's Didease: Clinical and Therapeut,c Implications", Brain, 2000, vol. 123, 1410-1421.

A Computational Model for Fear Conditioning

Key words: Computational modeling, Fear Conditioning, conditioning to secondary stimulus, extintion of conditioning

Aim: The reduced models of computational modeling which are proposed to understand the impact of electrical and chemical processes that take part in brain on the cognitive processes give rise to simulation results. Even though the work on this area is very limited for the emotional processes, J. LeDoux and collegues had proposed a connectionist model for fear conditioning. In their work, they have shown that the model can realize fear conditioning due to a nociceptive input given with a tone (1).

In their model, the auditory input has been considered from thalamus onward as it is considered to be the structure that relay the motor and sensory signals. So, two different substructures of thalamus, auditory cortex and amygdala with their feed-forward connections are considered. As the output of amydala stimulates the structures that cause behaviors, it is considered as behavioral output.

Method: This model of LeDoux et.al. has been verified in (2) and the results of the realized computational model were in harmony with those of (1). In this work, some connections and the structures of the model in (1) will be modified to investigate the deficiencies in fear conditioning and also the effect of secondary stimulus and extinction of fear conditioning will be considered by enhancing the model given in (1).

Result: In order to accrete the effect of deficiencies, the connections between auditory cortex, MGv/PIN and amygdala will be considered and the results obtained will be investigated.

Also, the effect of secondary stimulus on fear conditioning will be implemented in the model by enhancing the model with addition of the centromedian nucleus and the visual cortex as the secondary stimulus considered is a visual one.

The last enhancement to be considered is to model the extinction of fear conditioning, which will be realized by applying the primary stimulus for a number of times to the model without the nociceptive input once the fear conditioning is set up.