Η Μέθοδος των Κρίσιμων Διακυμάνσεων και η Ανάλυση Haar wavelet σε δεδομένα Ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος ασθενών με Ήπια Νοητική Διαταραχή πριν και μετά από παρέμβαση Προοπτικής Μνήμης
Creators: name: Τσεριώτης, Βασίλης-Σπυρίδων
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2021
Subjects: Νόσος Alzheimer
Ήπια Νοητική Διαταραχή
Προοπτική Μνήμη
Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα
Μέθοδος των Κρίσιμων Διακυμάνσεων
Ανάλυση Haar wavelet
Alzheimer disease
Mild Cognitive Impairment
Prospective Memory
Electroencephalogram
Method of Critical Fluctuations
Haar wavelet analysis

description: Εισαγωγή/Σκοπός: Σύμφωνα με τη θεωρία της κρισιμότητας, κοντά στο κρίσιμο σημείο αυξάνεται η δυναμική συσχέτιση μεταξύ των διαφόρων σημείων του εγκεφάλου και μειώνεται παράλληλα η εντροπία, συνδέοντας την δραστηριότητα του εγκεφάλου σε διάφορα επίπεδα οργάνωσης και αυξάνοντας την συνολική νευρωνική πολυπλοκότητα (neuronal complexity). Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η προσπάθεια συσχέτισης της κλινικής βελτίωσης ασθενών με αμνησιακή Ήπια Νοητική Διαταραχή (MCI) με βελτίωση δεικτών κρισιμότητας σε ηλεκτροεγκεφαλογραφικές (ΗΕΓ) καταγραφές, εμπλουτίζοντας την βιβλιογραφία σχετικά με την κλινική χρησιμότητα της θεωρίας. Μεθοδολογία: Συγκρίθηκαν με paired t-test οι ΗΕΓ καταγραφές σε κατάσταση ηρεμίας 17 ασθενών πριν και μετά την ολοκλήρωση μονής-τυφλής τυχαιοποιημένης κλινικής δοκιμής εξάσκησης Προοπτικής Μνήμης διάρκειας 6 μηνών χρησιμοποιώντας αρχές της μεθόδου των κρίσιμων διακυμάνσεων και την μέθοδο Haar wavelet Αποτελέσματα: Παρά την μη συμφωνία των τιμών με τις αναμενόμενες με βάση τη μεθοδολογία, διαπιστώθηκε στατιστικά σημαντική βελτίωση στα ηλεκτρόδια T6 [t(10)=-2,3, p=0,044], F3 [Z=117, p=0,012] και F4 [t(10)=-2,82, p=0,018]. Βελτίωση παρουσιάστηκε επίσης στα περισσότερα ηλεκτρόδια και χειροτέρευση στα PG1, Fp1, F8, Cz και A1, χωρίς όμως στατιστική σημαντικότητα. Συζήτηση/Συμπέρασμα: Τα αποτελέσματα της παρούσας ανάλυσης, παρά τη μεγάλη απόκλιση από τις αναμενόμενες με βάση τη θεωρία τιμές, καταδεικνύουν στατιστικά σημαντικές μεταβολές στη νευρωνική δραστηριότητα περιοχών υποκείμενων των ηλεκτροδίων T6, F3 και F4, όπως οι περιοχές 37, 39, 19 , 8 και 6 κατά Brodmann. Τα ευρήματα αυτά συμπίπτουν με τα οφέλη που φάνηκαν στους συμμετέχοντες της κλινικής μελέτης, και συγκεκριμένα με τη βελτίωση της μνήμης εργασίας, της λεκτικής μνήμης, της λεκτικής ευχέρειας και των εκτελεστικών λειτουργιών που διαπιστώθηκαν μέσω αξιολόγησής τους με κατάλληλα νευροψυχολογικά εργαλεία, οπότε επαληθεύουν την μέθοδο και παρά τους περιορισμούς προσθέτουν στην βιβλιογραφία σχετικά με την μελέτη της θεωρίας της κρισιμότητας στην MCI
description: Introduction/Aim: According to the theory of criticality, near the critical point the dynamic correlation is between several regions of the brain increases, while the entropy decreases, connecting thus the brain’s activity in different levels of organization and increasing the total neuronal complexity. The aim of this study is to try correlate the clinical improvement of patients with Mild Cognitive Impairment (MCI) with the improvement of critical exponents in EEG data and to enrich the literature regarding the clinical utility of the theory. Methodology: Resting-state EEG from 17 patients was used, with records from before and right after the completion of a single-blinded randomized clinical trial that lasted 6 months and focused in prospective memory training. The method of critical fluctuations and the Haar wavelet method were used for the analysis. Paired t-test was used for the comparisons. Results: Despite the disagreement of the values with the expected ones, according to the method, there was a statistically important improvement in the electrodes T6 [t(10)=-2,3, p=0,044], F3 [Z=117, p=0,012] and F4 [t(10)=-2,82, p=0,018]. Improvement was also noticed in most of other electrodes, although not statistically significant, and deterioration in electrodes PG1, Fp1, F8, Cz και A1, but also without statistic importance. Discussion/Conclusion: The results of the present analysis, even though presenting divergence from the expected values, show statistically important alterations in the neuronal activity recorded by the electrodes T6, F3 and F4, whose underlying brain regions include Brodmann regions 37, 39, 19 , 8 and 6. These findings are in accordance with the benefit that the participants in the prospective memory training had, and in particular improvement of working memory, verbal memory, verbal fluency and executive functions, according to the evaluation with the use of neuropsychological tests. Therefore, they verify the method and despite the limitations they add to the literature about the study of the theory of criticality in MCI