Cambios en la variabilidad temporal de la conectividad funcional electroencefalográfica durante el envejecimiento

  1. González, Almudena 1
  2. Alba, Guzmán 1
  3. González, Julián J. 1
  1. 1 Universidad de La Laguna
    info

    Universidad de La Laguna

    San Cristobal de La Laguna, España

    ROR https://ror.org/01r9z8p25

Revista:
EJIHPE: European Journal of Investigation in Health, Psychology and Education

ISSN: 2174-8144 2254-9625

Año de publicación: 2017

Volumen: 7

Número: 1

Páginas: 5-15

Tipo: Artículo

DOI: 10.30552/EJIHPE.V7I1.189 DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openDialnet editor

Otras publicaciones en: EJIHPE: European Journal of Investigation in Health, Psychology and Education

Resumen

Analizamos las alteraciones durante el envejecimiento en la variabilidad temporal de la conectividad funcional (CF) electroencefalográfica (EEG). La variabilidad en la CF se ha relacionado con el rendimiento cognitivo. El estudio se realizó en dos grupos de sujetos sanos: uno de 10 adultos entre 50-65 años y otro de 15 entre 66-85 años. Se realizaron registros EEG monopolares de 16 canales EEG en reposo: con ojos cerrados (OC) y bajo hiperventilación (HV). La CF cortical entre pares de canales EEG se estimó a partir de un índice (L) de sincronización no lineal generalizada. Para cada sujeto y condición, se calculó respectivamente, la conectividad global (CG) de cada área/canal con el resto de las mismas y la variabilidad temporal de dicha conectividad (VTC) a partir del promedio y desviación estándar de sucesivas medidas de CF. Los cambios con la edad/condición de CG y VTC de las áreas corticales se estimaron mediante MANOVA. Encontramos que la CG no cambia con la edad durante OC ni HV, pero la VTC del conjunto de áreas corticales es significativamente mayor (p<0.01) en los sujetos menores de 65 años y fundamentalmente para las áreas centrales, temporales y parietales (p<0.01). Concluimos que la disminución de la VTC con el envejecimiento podría estar relacionada con déficits en el rendimiento cognitivo.

Información de financiación

Los autores agradecen el apoyo financiero del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) a través de una subvención del Instituto de Salud Carlos III, (FIS) (Ministerio de Sanidad y Consumo, español Subvención No. PS09 / 00856) y el Ministerio de Economía español y Competitividad a través de subvención TEC desde 2.012 hasta 38.453-CO4-03.

Referencias bibliográficas

  • Citas Alba, G., González, A., y González, J.J. (2016). Modificaciones durante el envejecimiento de la sincronización electroencefalográfica (EEG) cortical bajo estimulación visual. European Journal of Investigation in Health, Psychology and Education, 6(1), 15-26.
  • Andrews-Hanna, J.R., Snyder, A.Z, Vincent, J.L, Lustig, C., Head, D., Raichle M.E., y Buckner, R.L. (2007). Disruption of large-scale brain systems in advanced aging. Neuron, 56(5), 924-935.
  • Barry, R.J., Clarke, A.R., Johnstone, S.J., Magee, C.A., y Rushby, J.A. (2007). EEG differences between eyes-closed and eyes-open resting conditions. Clinical Neurophysiology, 118(12), 2765-2773.
  • Barttfeld, P., Petroni, A., Baéz, S., Urquina, H., Sigman, M., Cetkovich, M., Torralva, T., Torrente, F., Lischinsky, A., Castellanos, X., Manes, F., y Ibañez, A. (2014). Functional connectivity and temporal variability of brain connections in adults with attention deficit/hyperactivity disorder and bipolar disorder. Neuropsychobiology, 69(2), 65-75.
  • Botcharova, M., Farmer, S.F., y Berthouze, L. (2014). Markers of criticality in phase synchronization. Frontiers in Systems Neuroscience, 8, 176.
  • Buckner, R.L., Sepulcre, J., Talukdar, T., Krienen, F.M., Liu, H., Hedden, T., Andrews-Hanna, J.R., Sperling, R.A., y Johnson, K.A. (2009). Cortical hubs revealed by intrinsic functional connectivity: mapping, assessment of stability, and relation to Alzheimer's disease. Journal of Neuroscience, 29(6), 1860-1873.
  • Bullmore, E., y Sporns, O. (2009). Complex brain networks: graph theoretical analysis of structural and functional systems. Nature Reviews Neuroscience, 10(3), 186-198.
  • Friston, K.J. (2011). Functional and effective connectivity: a review. Brain Connectivity, 1(1), 13- 36.
  • Goh, J.O. (2011). Functional Dedifferentiation and Altered Connectivity in Older Adults: Neural Accounts of Cognitive Aging. Aging Disease, 2(1), 30-48.
  • González, J.J., y González, A. (2015). Valoración del envejecimiento a partir de la conectividad funcional cerebral estimada mediante medidas de sincronización electroencefalográficas. European Journal of Investigation in Health, Psychology and Education, 5(1), 121-131.
  • Grady, C.L., Protzner, A.B., Kovacevic, N., Strother, S.C., Afshin-Pour, B., Wojtowicz, M., Anderson, J.A.E., Churchill, N., y McIntosh, A.R. (2010). A multivariate analysis of age-related differences in default mode and task-positive networks across multiple cognitive domains. Cerebral Cortex, 20(6), 1432-1447.
  • Hufner, K., Stephan, T., Flanagin, V. L., Deutschlander, A., Stein, A., Kalla, R., Dera, T., Fesl, G., Jahn, K., Strupp, M., y Brandt, T. (2009). Differential effects of eyes open or closed in darkness on brain activation patterns in blind subjects. Neuroscience Letters, 466(1), 30- 34.
  • Johnson, K.A., Robertson, I.H., Barry, E., Mulligan, A., Daibhis, A., Daly, M., Watchorn, A., Keavey, M., Lambert, D., McDonnell, C., Hawi, Z., y Bellgrove, MA. (2008). Impaired conflict resolution and alerting in children with ADHD: evidence from the Attention Network Task (ANT). Journal of Child Psychology and Psychiatry, 49(12), 1339-1347.
  • Kikuchi, M., Wada, Y., Takeda, T., Oe, H., Hashimoto, T., y Koshino, Y. (2002). EEG harmonic responses to photic stimulation in normal aging and Alzheimer's disease: differences in interhemispheric coherence. Journal Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, 113(7), 1045-1051.
  • Kitzbichler, M.G., Smith, M.L., Christensen, S.R., y Bullmore, E. (2009). Broadband criticality of human brain network synchronization. PLoS Computational Biology, 5(3). e1000314.
  • Kofler, M.J., Rapport, M.D., Sarver, D.E., Raiker, J.S., Orban, S.A., Friedman, L.M., y Kolomeyer, E.G. (2013). Reaction time variability in ADHD: a meta-analytic review of 319 studies. Clinical Psychology Review, 33(6), 795-811.
  • Li, S.C., y Sikstrom, S. (2002). Integrative neurocomputational perspectives on cognitive aging, neuromodulation, and representation. Neuroscience &amp; Biobehavioral Reviews, 26(7), 795-808.
  • Onoda, K., y Yamaguchi, S. (2013). Small-worldness and modularity of the resting-state functional brain network decrease with aging. Neuroscience Letters, 556, 104-108.
  • Park, D.C., Polk, T.A., Mikels, J.A., Taylor, S.F., y Marshuetz, C. (2001). Cerebral aging: integration of brain and behavioral models of cognitive function. Dialogues in Clinical Neuroscience, 3(3), 151-165.
  • Ramón, C., y Holmes, M.D. (2013). Stochastic Behavior of Phase Synchronization Index and Cross-Frequency Couplings in Epileptogenic Zones during Interictal Periods Measured with Scalp dEEG. Frontiers in Neurology, 4, 57.
  • Rossini, P.M., Rossi, S., Babiloni, C., y Polich, J. (2007). Clinical neurophysiology of aging brain: from normal aging to neurodegeneration. Progress in Neurobiology, 83(6), 375-400.
  • Schelter, B., Winterhalder, M., Eichler, M., Peifer, M., Hellwig, B., Guschlbauer B, Lücking, C.H., Dahlhaus, R., y Timmer, J. (2006). Testing for directed influences among neural signals using partial directed coherence. Journal of Neuroscience Methods, 152(1-2), 210-219.
  • Toth, B., Kardos, Z., File, B., Boha, R., Stam, C.J., y Molnar, M. (2014). Frontal midline theta connectivity is related to efficiency of WM maintenance and is affected by aging. Neurobiology of Learning and Memory, 114, 58-69.
  • Vecchio, F., Miraglia, F., Marra, C., Quaranta, D., Vita, M.G., Bramanti, P., y Rossini, P.M. (2014). Human brain networks in cognitive decline: a graph theoretical analysis of cortical connectivity from EEG data. Journal of Alzheimer’s Disease, 41(1), 113-127.
  • Vysata, O., Kukal, J., Prochazka, A., Pazdera, L., Simko, J., y Valis, M. (2014). Age-related changes in EEG coherence. Neurologia i Neurochirurgia Polska, 48(1), 35-38.
  • Zhu, C., Guo, X., Jin, Z., Sun, J., Qiu, Y., Zhu, Y., y Tong, S. (2011). Influences of brain development and ageing on cortical interactive networks. Clinical Neurophysiology, 122(2), 278-283.