Brain activation experiments with 99mTc HMPAO SPECT

Güven Mengü, L. Özlem Kapucu, Bülent Turgut & Mustafa Ünlü

ÖZET
Bu çalışmada İngiliz dilini farklı düzeylerde bilen deneklerle bir dizi beyin aktivasyon deneyleri yapılmıştır. Deneklerin beyin metabolizmaları beyine verilen dili kullanmayı sağlayıcı bir takım görevler sonucu değişen kan akışkanlıklarını belirleme yoluyla ölçülmüştür. Bu çalışmaların tümü Türkiye'de ilk defa Gazi Üniversitesi Hastanesi, Nükleer Tıp Anabilim Dalı 'nda gerçekleştirilmiştir. Deneylerde kullanılan metod 99mTc HMPAO (Hexamethylpropylene Amine Oxime) S.P.E.C.T. (Single Photon Emission Computerized Tomography) olarak adlandırılmaktadır. Deneylerin tümünde radyoaktif bir elementı e (Tecnetium) bağlanan ve beyin görüntülernede kullanılan ,bir madde (Hexamethylpropylene Amine Oxime) intravenöz yolla vücuda uygulanmıştır. Radyoaktif bir elementle bağlanmış beyin perfüzyon ajanı direk olarak beyine ulaşmış ve beynin gama ışını yaymasını sağlamıştır. Yayılan gama ışınları döne! gama kameraları ile toplanmış ve bir takım bilgisayar destekli işlemlerden.sonra renkli beyin görüntüleri elde edilmiştir. Deneklerin Ingiliz dili seviyeleri ve uyrukları sırasıyla şöyle sıralanabilir: 1. Orta (Türk), 2. İleri Seviye (Türk), 3. İki Dilli (Türk ve İngiliz), 4. Anadil Konuşucusu (Amerikan). Başlıca bazal ve aktivasyon olmak üzere ikiye ayrılan deneylerin bazal bölümlerinde deneklere yukarıda sözü edilen beyin per- Rizyon sintigrafisi ajanı enjekte edilmiş ve deneklerin beyinlerini dil açısından aktive etmeyecek bir ortamda gama SPECT kameralarıyla beyin görüntüleri çekilmiştir. Başka bir günde gerçekleştirilen aktivasyon çalışmalarında ise denekler 50 sorudan oluşan ve sözel dil yeterliliğini ölçen bir sınava tabi tutulmuşlardır. Buradaki söze! sınavla deneklerin beyinleri dil fonksiyonları açısından aktif hale getirilmiştir. Sınavın yaklaşık ortalarına doğru, bazal çalışmada da kullanılan aynı beyin perfüzyon ajanı deneklere enjekte edilmiş ve denekler soruları cevaplandırmaya devam etmişlerdir. Soruların yanıtlanması bittikten sonra deneklerin tekrar gama kameralarıyla beyin görüntüleri elde edilmiştir. Karşılaştırmalı çalışmalara ölçüt oluşturan bazal görüntülerle dil aktivasyonlarını gösteren aktivasyon görüntüleri arasında orta düzeyde İngilizce bilen denek dışındaki deneklerde önemli bir beyin perfüzyon artışı görülmemiş, ancak orta düzeyde İngilizce bilen deneğin beynindeki tüm frontal kortekste ve özellikle sol bölgede bir perfüzyon artışı görülmüştür.

ABSTRACT
The purpose of this study is to obtain physical evidence which differentiates four levels of language in right - handed subjects whose levels of English language are intermediate, advanced. bilingual and native. The brain metabolisms of the subjcets were investigated in the light of the changing regional cerebral blood flows according to the language tasks given to the subjects. The method applied in the experiments is termed as 99mTc HMPAO (Hexamethylpropylene Amine Oxime) S.P.E.C.T (Single Photon Emission Computerized Tomography). This method also necessitates intravenous injection of a radioactive element (Technetium) which is linked with a pharmaceutical Hexamethylpropylene Amine Oxime that is specific to brain. The injected substance emits gamma radiation which are detected by the gamma cameras and then turned into colored brain images. The language levels of English and the nationalities of the volunteer subjects are: l.Intermadiate (Turkish). 2. Advanced (Turkish), 3. Bilingual (British and Turkish), 4. Native Speaker (American). The experiments comprise the baseline and activation phases. The subjcets were injected the brain perfusion agent 99mTc HMPAO first and their brain images were performed with a rotating gamma camera in the baseline phase. In the activation studies, the volunteers were given a 50 question oral language proficiency test showing gradual difficulty. Approximately in the middle of the test, the subjects were injected the perfusion agent and they kept answering the questions. Mter completing the test, their brain images were taken in the same way. It can be pointed out that between baseline and activation studies there were no differences among the subjects except the volunteer whole language level of English was intermediate. It was also seen that the whole frantal cortex, particularly the left side, revealed increased brain perfusion in this volunteer subject.

ANAHTAR KELİMELER: SPECT görüntüleri, HMPAO (Hexamethylpropylene Amine Oxime), beyin perfüzyonu, nükleer tıp, dil edinimi ve öğrenimi.

KEYWORDS: SPECT images, HMPAO (Hexamethylprapylene Amine Oxime), brain perfusion, nuclear medicine, language acquisition and learning.

[PDF]