Browsing by Subject "magnetoenkefalografia"

Introduction and aims. Multiple different neurobiological alterations have been hypothesized to underlie Major Depression Disorder (MDD), but no unifying theory exists to explain the mechanisms of the disorder. The aberrant brain dynamics in MDD can be seen in the alterations of long-range temporal correlations (LRTCs), which have been proposed to be an indication of criticality in healthy brain. Alterations in LRTCs have been suggested to reflect deficiencies in excitation-inhibition (E/I) balance, neuromodulation or connectivity patterns, which have also been proposed to be the underlying mechanisms of MDD. There has been controversy whether the pathology is related to attenuated or increased LRTCs, and the sources of altered brain dynamics have not yet been localized. The aim of this study was to find in which frequency bands and where in the brain the neuronal LRTCs are altered in MDD on source level. In addition to analyzing the correlations between neuronal LRTCs and depression severity in parcel level, we studied correlations in functional networks to get a better understanding of the system level alterations in MDD. We also studied whether behavioral LRTCs correlate with depression severity or with behavioral performance. Methods. We investigated the long-range temporal correlations in a cohort of 19 depressed subjects by using magnetoencephalography (MEG) for recording brain activity during resting state and response inhibition task and performed DFA analysis on the amplitude envelopes of cortical oscillations. The depression severity was measured with BDI-21 questionnaire. Results and conclusions. We found the LRTCs to be positively correlated with depression severity in the alpha frequency band (8–12Hz) predominantly in the limbic system that underlies emotional control. This result was supported by the parcel level analysis in which correlations between alpha band LRTCs and depression severity were observed in the orbitofrontal cortex and temporal pole, indicating that the hyper-activation of limbic system could explain the negative bias characteristic to depression. Positive correlations were also found in frontoparietal, ventral, and dorsal attentional networks that support cognitive control. Alpha band LRTCs correlated also with behavioral LRTCs during both resting state and task conditions. However, we observed more wide-spread correlations between alpha range LRTCs and depression severity than between neuronal LRTCs and behavioral LRTCs. Behavioral LRTCs correlated with depression severity, but not with behavioral performance. These results indicate that depression is characterized by vast alterations in the brain dynamics and imply that the wide range of different symptoms in MDD could be explained by alterations in the excitation/inhibition balance in the limbic system and cognitive networks.

Aivoverenkiertohäiriö (AVH) on maailmanlaajuisesti merkittävimpiä kielen ja auditiivisen havaitsemisen vaikeuksien aiheuttajia. Viime vuosikymmeninä musiikin ja kielen harjoittamisen on havaittu edistävän aivoissa paitsi modaliteetin sisäistä (kieli–kieli, musiikki–musiikki) havaitsemista myös siirtymävaikutusta erityisesti musiikista kielen havaitsemiseen. Tämä Pro Gradu -tutkielma selvitti äänikirjojen ja musiikin kuuntelun vaikutuksia varhaiseen puheen ja musiikin havaitsemiseen ensimmäisestä aivohalvauksesta toipuvissa aivoissa. Kontrolloituun tutkimusasetelmaan kuului kaksi interventioryhmää, joista toinen kuunteli päivittäin äänikirjoja ja toinen musiikkia ensimmäisten kahden kuukauden aikana aivohalvaukseen sairastumisesta; kontrolliryhmä ei saanut kuunneltavaa materiaalia. Potilaiden (N = 55) varhaista puheen ja musiikin havaitsemista aivoissa mitattiin äänisarjassa poikkeavan tavun (puhe) ja soinnun (musiikki) magneettisella poikkeavuusnegativisuusvasteella (magnetic mismatch negativity, MMNm) akuuttivaiheessa sekä seurantamittauksissa kolme ja kuusi kuukautta aivohalvaukseen sairastumisesta. Magnetoenkefalografisten (MEG) vasteiden lähteet aivoissa paikannettiin erotuskäyrien miniminormiestimaateilla (MNE) potilaiden yksilöllisissä, rakenteellisiin magneettiresonanssikuviin (MRI) perustuvissa aivomalleissa. Vasteiden lähteet rajoitettiin kuuteen puheen ja musiikin havaitsemisen kannalta keskeiseen alueeseen (keskimmäinen ja alempi otsalohkopoimu, ylempi ja keskimmäinen ohimolohkopoimu sekä supramarginaalinen ja kulmapoimu). Ryhmä- ja leesion hemisfäärin interaktiot analysoitiin tilastollisesti toistomittausten varianssianalyysillä näillä alueilla. Lisäksi interaktiotulokset korreloitiin (Pearson) neuropsykologiseen kuntoutumiseen verbaalisen muistin, työmuistin, kielen ja musiikin havaitsemisen osa-alueilla aivovasteiden laajemman osallisuuden selvittämiseksi auditiivisessa tiedonkäsittelyssä. Tutkimuksessa havaittiin, että äänikirjojen kuuntelu tehosti varhaista kielen havaitsemista vasemmanpuoleisilla otsalohkon alueilla kontrolliryhmään verrattuna; MMNm:n lateralisoituminen vasemmalle ilmeni kolme kuukautta aivohalvaukseen sairastumisesta ja oli lisäksi yhteydessä verbaalisen muistin paranemiseen äänikirjaryhmällä. Musiikin havaitseminen puolestaan herätti MMNm- ja P3a-komponentin yhdistelmän, jonka amplitudi vasemmalla alemmalla otsalohkopoimulla korreloi negatiivisesti työmuistin ja verbaalisen muistin paranemiseen kuusi kuukautta aivohalvaukseen sairastumisesta. Musiikin kuuntelu paransi suoriutumista, kun äänikirjojen kuuntelu oli yhteydessä kasvavaan amplitudiin ja heikkenevään työ- ja verbaaliseen muistiin; ilmiö todennäköisesti liittyy musiikin aikaansaamaan aktivaation levittäytymiseen aivoissa. Yhdessä tulokset viittaavat siihen, että äänikirjojen kuuntelu voi kehittää varhaista auditiivista havaitsemista kielimodaliteetin sisällä, joskaan se ei suoraan tue myöhempää, tarkkaavuuteen ja/tai musiikkimodaliteettiin liittyvää havaitsemista. Musiikin kuuntelu sen sijaan ei tue varhaista puheen havaitsemista suoraan, mutta voi edistää aivohalvauksen jälkeisiä plastisia muutoksia havaitsemisen ja verbaalisen muistin kannalta edullisemmalla tavalla.