Electrophysiological study of People with Cognitive Impairment related to Alzheimer’s Disease by using a High- density EEG EGI GES 300
Creators: name: Λαζάρου, Ιουλιέττα Σταμάτιου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2019
Subjects: Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα
Άνοια Τύπου Alzheimer
Υποκειμενική Νοητική διαταραχή
Ήπια Νοητική Διαταραχή
Δίκτυα εγκεφάλου
Electroencephalography
Brain Connectivity
Alzheimer’s Disease
Subjective Cognitive Decline
Mild Cognitive Impairment

description: Subjective Cognitive Decline (SCD) is a largely unknown state thought to represent a preclinical stage of Alzheimer’s disease (AD) previous to mild cognitive impairment (MCI). However, the course of network disruption in all stages is scarcely investigated. In order to explore neurophysiological biomarkers of AD spectrum, we investigated resting state HD-EEG (EEG) of SCD, MCI and AD patients. We employed resting state EEG to extract correlation matrices for each subject, construct weighted undirected networks and calculate network clustering and strength at global and local level from parietal electrodes. Network measures were compared between groups. 70 patients (20 SCD, 30 MCI and 20 AD) and 22 healthy controls (HC) were enrolled. All participants underwent a detailed neuropsychological assessment and 10 minutes resting state HD-EEG (EGI GES 300) with 256 channels. The SCD group exhibited decreased clustering coefficient and strength at local level but exhibited no difference at global level compared to HC. However, SCD showed similar but smaller changes in clustering and strength compared to MCI. Also, MCI and AD showed disrupted both clustering and strength compared to HC. SCD exhibit a significant network disruption at local level, showing intermediate values between HC and MCI groups in multiple parameters. These results highlight the relevance of cognitive concerns in the clinical setting and suggest that network disorganization in AD could start in the preclinical stages before the onset of cognitive symptoms. The above findings reveal a disrupted pattern of the AD connectome that starts in parietal regions, when patients show memory concerns. This pattern provides evidence that disruptions in brain connectome at parietal organization are a key factor in the progression of AD that can dynamically reflect the progression of AD, thus representing a potential biomarker for early diagnosis and may potentially represent a neurophysiological biomarker of AD.
description: Η υποκειμενική νοητική διαταραχή (ΥΝΔ) είναι μια άγνωστη κατάσταση που αποτελεί ένα προκλινικό στάδιο της νόσου του Alzheimer (ΝΑ) πριν από την ήπια νοητική διαταραχή (ΗΝΔ). Ωστόσο, η μελέτη του δικτύου του εγκεφάλου σε όλα τα στάδια είναι ελάχιστα διερευνημένη. Προκειμένου να διερευνηθούν οι νευροφυσιολογικές διαφορές σε άτομα που ανήκουν στο φάσμα της ΝΑ, ερευνήσαμε συγκεκριμένες ιδιότητες δικτύων εγκεφάλου ατόμων με ΥΝΔ, ΗΝΔ και ΝΑ συγκριτικά με υγιείς ηλικιωμένους. Χρησιμοποιήσαμε ηλεκτροεγκεφαλογραφικές (ΗΕΓ) καταγραφές υψηλής ευκρίνειας σε κατάσταση ηρεμίας για τον υπολογισμό του συντελεστή Συσταδοποίησης και την ισχύ δικτύου σε ολόκληρο τον εγκέφαλο αλλά και σε τοπικό επίπεδο από συγκεκριμένα ηλεκτρόδια του βρεγματικού λοβού. Τα μέτρα δικτύων συγκρίθηκαν μεταξύ των ομάδων. Συμμετείχαν 70 ασθενείς (20 ΥΝΔ, 30 ΗΝΔ και 20 ΝΑ) και 22 υγιείς μάρτυρες (ΥΜ). Όλοι οι συμμετέχοντες υποβλήθηκαν σε λεπτομερή νευροψυχολογική αξιολόγηση και 10 λεπτά ανάπαυσης HD-EEG (EGI GES 300) με 256 κανάλια. Η ομάδα των ασθενών με ΥΝΔ παρουσίασε στατιστικά σημαντικά μειωμένο συντελεστή Συσταδοποίησης και ισχύ τοπικά στη περιοχή του βρεγματικού λοβού, αλλά δεν παρουσίασε καμία διαφορά στο δίκτυο όλου του εγκεφάλου σε σχέση με τους ΥΜ. Ωστόσο εμφάνισε παρόμοιες αλλά μικρότερες αλλαγές ως προς το συντελεστή Συσταδοποίησης και την ισχύ, παρουσιάζοντας μεταβολές παρόμοιες με εκείνες που έδειξε η ΗΝΔ. Επίσης, οι ασθενείς με ΗΝΔ και ΝΑ παρουσίασαν πολύ μειωμένες τιμές στις συγκεκριμένες ιδιότητες δικτύου σε σχέση με τους υγιείς. Πιο συγκεκριμένα, οι ασθενείς με ΥΝΔ παρουσιάζουν σημαντική διαταραχή των δικτύων του εγκεφάλου σε τοπικό επίπεδο (βρεγματικός λοβός), παρουσιάζοντας ενδιάμεσες τιμές μεταξύ της ομάδας των υγιών και των ΗΝΔ. Τα αποτελέσματα αυτά υπογραμμίζουν τη συνάφεια των ανησυχιών σε σχέση με τη μνήμη και υποδεικνύουν ότι η αποδιοργάνωση του δικτύου στη ΝΑ θα μπορούσε να ξεκινήσει στα προκλινικά στάδια πριν από την εμφάνιση των μετρήσιμων νοητικών ελλειμμάτων. Αυτά τα ευρήματα αποκαλύπτουν ένα διαταραγμένο μοτίβο του δικτύου στη ΝΑ που ξεκινά στις βρεγματικές περιοχές, όταν οι ασθενείς παρουσιάζουν υποκειμενικές ανησυχίες για τη μνήμη τους. Τα αποτελέσματα αυτά αποδεικνύουν ότι οι διαταραχές των εγκεφαλικών δικτύων στις βρεγματικές περιοχές του εγκεφάλου αποτελούν βασικό παράγοντα στην πρόοδο της ΝΑ που μπορεί να αντικατοπτρίζει δυναμικά την εξέλιξη της ΝΑ και έτσι να αντιπροσωπεύει έναν πιθανό νευροφυσιολογικό βιοδείκτη για την έγκαιρη διάγνωση της ΝΑ.