Dikkat eksikliği ve hiperaktivite bozukluğu alt tiplerinin EEG sinyallerinin nonlineer analizi ile değerlendirilmesi

Abstract

Özetçe—Dikkat Eksikliği ve Hiperaktivite Bozukluğu (DEHB) çocukluk çağının en sık gözlenen nörogelişimsel bozukluklarından biridir. DEHB’in klinik özellikleri göz önüne alınarak tanımlanmış 3 alt tipi bulunmaktadır: Dikkat eksikliği baskın tip (DEHB-DE), aşırı hareketlilik/dürtüsellin baskın olduğu tip (DEHB-HI), her iki tipin özelliklerini taşıyan birleşik tip (DEHBB). Çalışmada işitsel oddball paradigması esnasında alınan EEG sinyallerinin nonlineer özelliklerinin DEHB alt tiplerinde farklılık gösterip göstermediği araştırılmıştır. Çalışmaya yaşları 7-12 arasında değişen 14 kontrol grubu, 26 DEHB’li grup olmak üzere (9 DEHB-DE, 6 DEHB-HI, 11 DEHB-B) 40 çocuk katılmıştır. Kontrol grubunun Lempel-Ziv Karmaşıklık (LZC) değerlerinin tüm DEHB alt tiplerinden anlamlı olarak daha yüksek olduğu görülmüştür. Fraktal boyut (FD) değerleri incelendiğinde kontrol grubu ile DEHB-B ve DEHB-DE gruplar arasında anlamlı bir farklılık olduğu gözlenirken, DEHB-HI grubuyla anlamlı bir fark gözlenmemiştir. FD ve LZC değerleri DEHB alt tiplerinde anlamlı bir farklılık göstermemiştir. Sonuçlar DEHB’de EEG karmaşılığının azaldığını göstermektedir. EEG sinyallerinin nonlineer analizinde DEHB alt tiplerinde anlamlı bir farklılık gözlenmemesi, bu alt tiplerin aynı bozukluğun birer varyantı olduğu görüşünü destekler niteliktedir.

Abstract— Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) is one of the most common neurodevelopmental disorders of childhood. ADHD is categorized into three groups according to clinical symptoms: predominantly inattentive subtype (ADHD-I), predominantly hyperactive-impulsive subtype (ADHD-HI) and combined subtype that combines features of both the other types (ADHD-C). A total of 40 children; 14 control group, and 26 ADHD group (9 with ADHD-DE, 6 with ADHD-HI and 11 with ADHD-C type) were included in the study. This study investigates the nonlinear features of EEG signals regarding ADHD subtypes while performing an auditory oddball task. Lempel-Ziv Complexity (LZC) values of control group were significantly higher than all ADHD subtypes. Fractal dimension (FD) measures showed there was a significant difference between the control group and ADHD-C and ADHD-I groups, but no significant difference was observed with the ADHD-HI group. FD and LZC values did not differ significantly in ADHD subtypes. The results show that EEG complexity is reduced in ADHD. ADHD subtypes did not differ significantly from another in EEG nonlinear analysis during an executive task that supports the subtypes are variants of the same condition.