Refine
Document Type
- Article (6)
- Doctoral Thesis (1)
Has Fulltext
- yes (7)
Is part of the Bibliography
- no (7)
Keywords
- cognition (7) (remove)
Institute
Publisher
- Frontiers Media S.A. (3)
- MDPI (3)
Background
The Symbol Digit Modalities Test (SDMT) is most frequently used to test processing speed in patients with multiple sclerosis (MS). Functional imaging studies emphasize the importance of frontal and parietal areas for task performance, but the influence of frontoparietal tracts has not been thoroughly studied. We were interested in tract-specific characteristics and their association with processing speed in MS patients.
Methods
Diffusion tensor imaging was obtained in 100 MS patients and 24 healthy matched controls to compare seed-based tract characteristics descending from the superior parietal lobule [Brodman area 7A (BA7A)], atlas-based tract characteristics from the superior longitudinal fasciculus (SLF), and control tract characteristics from the corticospinal tract (CST) and their respective association with ability on the SDMT.
Results
Patients had decreased performance on the SDMT and decreased white matter volume (each p < 0.05). The mean fractional anisotropy (FA) for the BA7A tract and CST (p < 0.05), but not the SLF, differed between MS patients and controls. Furthermore, only the FA of the SLF was positively associated with SDMT performance even after exclusion of the lesions within the tract (r = 0.25, p < 0.05). However, only disease disability and total white matter volume were associated with information processing speed in a linear regression model.
Conclusions
Processing speed in MS is associated with the structural integrity of frontoparietal white matter tracts.
Metrological methods for word learning list tests can be developed with an information theoretical approach extending earlier simple syntax studies. A classic Brillouin entropy expression is applied to the analysis of the Rey’s Auditory Verbal Learning Test RAVLT (immediate recall), where more ordered tasks—with less entropy—are easier to perform. The findings from three case studies are described, including 225 assessments of the NeuroMET2 cohort of persons spanning a cognitive spectrum from healthy older adults to patients with dementia. In the first study, ordinality in the raw scores is compensated for, and item and person attributes are separated with the Rasch model. In the second, the RAVLT IR task difficulty, including serial position effects (SPE), particularly Primacy and Recency, is adequately explained (Pearson’s correlation R=0.80) with construct specification equations (CSE). The third study suggests multidimensionality is introduced by SPE, as revealed through goodness-of-fit statistics of the Rasch analyses. Loading factors common to two kinds of principal component analyses (PCA) for CSE formulation and goodness-of-fit logistic regressions are identified. More consistent ways of defining and analysing memory task difficulties, including SPE, can maintain the unique metrological properties of the Rasch model and improve the estimates and understanding of a person’s memory abilities on the path towards better-targeted and more fit-for-purpose diagnostics.
APOE ε4 in Depression-Associated Memory Impairment—Evidence from Genetic and MicroRNA Analyses
(2022)
(1) Background: The aim of this study was to replicate a reported interaction between APOE ε4 status and depression on memory function in two independent, nondemented samples from the general population and to examine the potential role of circulating plasma miRNAs. (2) Methods: The impact of the APOE ε4 allele on verbal memory and the interaction with depression is investigated in two large general-population cohorts from the Study of Health in Pomerania (SHIP, total n = 6286). Additionally, biological insights are gained by examining the potential role of circulating plasma miRNAs as potential epigenetic regulators. Analyses are performed using linear regression models adjusted for relevant biological and environmental covariates. (3) Results: Current depression as well as carrying the APOE ε4 allele were associated with impaired memory performance, with increasing effect for subjects with both risk factors. In a subcohort with available miRNA data subjects with current depressive symptoms and carrying APOE e4 revealed reduced levels of hsa-miR-107, a prominent risk marker for early Alzheimer’s Disease. (4) Conclusions: Our results confirm the effect of depressive symptoms and APOE ε4 status on memory performance. Additionally, miRNA analysis identified hsa-miR-107 as a possible biological link between APOE ε4, depressive symptoms, and cognitive impairment.
Background: Cognitive Training (CT) may contribute to the maintenance and even enhancement of cognitive functions in healthy older adults. However, the question who benefits most from multi-domain CTs is still highly under-investigated.
Objective: The goal is to investigate prognostic factors and models for changes in cognitive test performance in healthy older adults after a multi-domain CT.
Methods: The data bases MEDLINE, Web of Science Core Collection, CENTRAL, and PsycInfo were searched up to July 2019. Studies investigating prognostic factors and/or models on cognitive outcomes (global cognition, memory, attention, executive functions, language, visuo-spatial abilities) after conducting a multi-domain CT in healthy older adults were included. Risk of Bias was assessed using the QUIPS and the PROBAST tool.
Results: 23 prognostic factor and model studies were included. Results indicate a high heterogeneity regarding the conducted multi-domain CTs, the investigated prognostic factors, the investigated outcomes, and the used statistical approaches. Age and neuropsychological performance at study entry were the most investigated predictors, yet they show inconsistent results.
Conclusion: Data on prognostic factors and models of changes after multi-domain CT are still too rare and inconsistent to draw clear conclusions due to statistical shortcomings and low reporting quality. Approaches for future research are outlined.
Registration: https://www.crd.york.ac.uk/prospero/, ID: CRD42020147531
Action comprehension that is related to language or gestural integration has been shown to engage the motor system in the brain, thus providing preliminary evidence for the gestural-verbal embodiment concept. Based on the involvement of the sensorimotor cortex (M1) in language processing, we aimed to further explore its role in the cognitive embodiment necessary for gestural-verbal integration. As such, we applied anodal (excitatory) and sham transcranial direct current stimulation (tDCS) over the left M1 (with reference electrode over the contralateral supraorbital region) during a gestural-verbal integration task where subjects had to make a decision about the semantic congruency of the gesture (prime) and the word (target). We used a cross-over within-subject design in young subjects. Attentional load and simple reaction time (RT) tasks served as control conditions, applied during stimulation (order of three tasks was counterbalanced). Our results showed that anodal (atDCS) compared to sham tDCS (stDCS) reduced RTs in the gestural-verbal integration task, specifically for incongruent pairs of gestures and verbal expressions, with no effect on control task performance. Our findings provide evidence for the involvement of the sensorimotor system in gestural-verbal integration performance. Further, our results suggest that functional modulation induced by sensorimotor tDCS may be specific to gestural-verbal integration. Future studies should now evaluate the modulatory effect of tDCS on semantic congruency by using tDCS over additional brain regions and include assessments of neural connectivity.
Es gibt Hinweise darauf, dass das Kleinhirn an affektiven und kognitiven Verarbeitungsprozessen und an Arbeitsgedächtnisleistungen beteiligt ist. In dieser Arbeit wurden 8 Patienten mit Kleinhirninsulten (Durchschnittsalter 61,25 Jahre), die in der neurologischen Klinik der Universitätsmedizin Greifswald behandelt wurden und 7 Patienten mit peripher neurologischen Erkrankungen (Durchschnittsalter 56,71 Jahre), bei denen eine Kleinhirnläsion ausgeschlossen worden war, untersucht. Zur Beurteilung veränderter neuronaler Aktivitäten wurde eine 129-Kanal-Elektroenzephalographie-Studie (EEG) verwendet und mithilfe der Interpretation ereigniskorrelierter Potentiale (EKP) verschiedene affektive und kognitive Verarbeitungsprozesse analysiert. In der Teilstudie 1 wurde die frühe Verarbeitung visuell-affektiver Stimuli, in der Teilstudie 2 affektive und kognitive Verarbeitungsprozesse während der Präsentation visueller Stimuli, in der Teilstudie 3 affektive und kognitive Verarbeitungsprozesse während der Präsentation visueller und akustischer Stimuli und in der Teilstudie 4 die späte Verarbeitung visuell-affektiver Stimuli untersucht. Zur Untersuchung der affektiven Verarbeitungsprozesse wurden Bilder verschiedenen emotionalen Inhaltes (angenehm, neutral, unangenehm) und Erregungsstufe (schwach bis stark erregend) aus dem Katalog des International Affective Picture System (IAPS) verwendet. Es wurden Bilder in schneller 333ms (Teilstudien 1 bis 3) oder in langsamer Abfolge von 1000ms (Teilstudie 4) präsentiert. Zur Untersuchung kognitiver Verarbeitungsprozesse wurden die IAPS-Bilder bearbeitet. Für die Teilstudie 2 wurden sie mit Linien (horizontal/vertikal) überlagert und für die Teilstudie 3 mit Tönen (hoch/tief) synchronisiert. Linien und Töne unterschieden sich in ihrer Wahrscheinlichkeit des Auftretens, wobei die seltenen Reize als Zielreize dienten, welche von den Probanden mitgezählt werden mussten. Es wurden durch dieses Studiendesign folgende ereigniskorrelierte Potentiale gemessen: Die EPN, die visuelle P200 und P300, die akustische P300 und das LPP. Bezüglich der frühen und späten Verarbeitung visuell-affektiver Stimuli konnten folgende Daten erhoben werden. In der Teilstudie 1 lösten in der Läsionsgruppe nur stark erregend angenehme vs. neutrale Bilder eine EPN aus. Ein signifikanter Gruppeneffekt bestand jedoch nicht. In der Teilstudie 2 war weder für schwach noch für starke erregend affektive vs. neutrale Bilder eine EPN in der Läsions- und Kontrollgruppe nachweisbar. In der Teilstudie 3 konnte zwar nur in der Kontrollgruppe für stark erregend angenehme vs. neutrale Bilder eine EPN nachgewiesen werden, die Gruppen unterschieden sich jedoch nicht signifikant voneinander. In der Teilstudie 4 lösten weder schwach noch stark erregend affektive Bilder ein LPP in der Läsionsgruppe aus. Ein signifikanter Gruppeneffekt bestand nicht, trotz nachweisbaren LPPs in der Kontrollgruppe für schwach erregend angenehme und stark erregend affektive vs. neutrale Bilder. Bezogen auf kognitive Verarbeitungsprozesse konnte in beiden Gruppen in der Teilstudie 2 eine visuelle P300 nach der Präsentation seltener Zielreize nachgewiesen werden. Die Läsionsgruppe wies dagegen eine signifikante visuelle P200 nach Präsentation von Zielreizen gegenüber der Kontrollgruppe auf. Eine akustische P300 (P3b) war in der Teilstudie 3 nach der Präsentation akustischer Zielreize in keiner Gruppe nachweisbar. Dagegen bestand in der Kontrollgruppe eine signifikant stärkere P3a. Die Ergebnisse zeigen, dass Patienten mit einer Kleinhirnläsion keine Beeinträchtigung in der frühen oder späten Verarbeitung visuell-affektiver Stimuli aufweisen. Sie sind in der Lage, eine Bottom-up-Prozessierung visuell-affektiver Stimuli durchzuführen und sie nach ihrer Motivationsrelevanz einzuordnen. Patienten mit einer Kleinhirnläsion unterscheiden sich nicht signifikant in ihrer neuronalen Aktivität gegenüber der Kontrollgruppe während intra- und crossmodaler Verarbeitungsprozesse von visuell-affektiven Stimuli während visueller oder akustischer Aufgaben. Die in vielen Studien beobachteten affektiven Auffälligkeiten bei Patienten mit einer Kleinhirnischämie sind daher auf spätere Verarbeitungs- und Ausführungsprozesse von Emotionen zurückzuführen, welche einer kognitiven und somit Top-down-Kontrolle unterliegen. Patienten mit einer Kleinhirnläsion benötigen allerdings mehr Arbeitsgedächtnisleistung, um die gestellte visuell-kognitive Aufgabe zu absolvieren. Des Weiteren weisen sie Beeinträchtigungen in supramodalen kognitiven Verarbeitungsprozessen auf. Je schwieriger die kognitiven Anforderungen sind, umso mehr weisen Patienten mit einer Kleinhirnläsion Beeinträchtigungen in Form veränderter neuronaler Aktivität auf. Die Ergebnisse dieser Arbeit weisen darauf hin, dass das Kleinhirn vor allem an kognitiven und weniger an affektiven Verarbeitungsprozessen beteiligt ist.