m+Medelevator.RU
← Поиск публикаций
Imaging neuroscience (Cambridge, Mass.) · 2025

Модуляция склона в результате выполнения задачи 1/f в качестве независимого от парадигмы маркера когнитивного контроля при множественном склерозе.

СтатьяНазвание и аннотация: Машинный перевод · не проверен
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Akbarian Fahimeh, Gyurkovics Máté, D'hooghe Marie B, D'haeseleer Miguel, Nagels Guy, Van Schependom Jeroen

Аннотация

Множественный склероз (MS) — хроническое нервно-дегенеративное и воспалительное заболевание, вызывающее моторные, сенсорные и когнитивные расстройства, включая нарушения в памяти и внимании. Эти когнитивные дефициты могут возникать из-за дисбаланса между изнурительной и ингибиционной нейронной активностью из-за синаптических потерь. Недавние исследования свидетельствуют о том, что биомаркер для когнитивного контроля мог бы использоваться для определения баланса между апериментальным наклоном 1/f - нейронным маркером, отражающим возбуждение/ингибирование (E/I). В этом исследовании рассматривается 1/f модификация склона во время когнитивных задач у людей с MS и здоровыми средствами контроля, с тем чтобы изучить его потенциал как независимого от парадигмы маркера когнитивного контроля. Мы проанализировали данные о магнитоэнцефалографии (МВГ), собранные у 126 участников: 44 единицы контроля за состоянием здоровья (ГК), 61 человек с MS, не обработанные бензодиазепинами (pwMS(BZDn)), и 21 пВМС, обработанный бензодиазепинами (pwMS(BZDp)). Участники выполнили задачу звукового нечетного мюзикла и задачу визуального вербала n-бэка для работы с памятью. После предварительной обработки данных MEG мы использовали алгоритм спекпарама (бывший FOOOF) для извлечения из спектральной плотности силы апериум 1/f из 42 кортикальных участков. На основе этого анализа мы заметили значительное крутение на наклоне 1/f после начала стимулирования для всех типов стимулов, при этом нестандартные стимулы (целевые показатели и оттяжатели) оказывают более заметное воздействие (т.е. более крутые склоны после начала стимулирования). По сравнению с HC у людей с MS, обработанных бензодиазепинами, в ответ на стимуляторы отвлечения был мягкий крутящийся наклон, что соответствует нарушениям, связанным с бензодиазепином, при ингибиторном контроле. Кроме того, в отличие от HC, PwMS демонстрирует менее крутую чувствительность на наклон 1/f к отвлекающим устройствам по отношению к целям, что свидетельствует о недостаточном фазовом ингибировании. И наконец, как в HC, так и в PwMS (BZDn) модуляция склона 1/f была положительно коррелирована между звуковыми и n-бэковыми задачами, что указывает на последовательный, не зависящий от парадигмы нейронный механизм. В совокупности эти выводы свидетельствуют о том, что периодический угол 1/f представляет собой чувствительный, не зависящий от парадигмы маркер когнитивного контроля и баланса E/I. Мягкое закругление уклона в ответ на отвлекающие устройства в PwMS указывает на нарушения в ингибиторных нейронных процессах, лежащих в основе их когнитивных недостатков. Эти результаты подчеркивают ценность периодических спектральных мер для углубления нашего понимания когнитивных нарушений в MS.
Оригинал публикации

Task-induced 1/f slope modulation as a paradigm-independent marker of cognitive control in multiple sclerosis.

Multiple sclerosis (MS) is a chronic neuro-degenerative and inflammatory disease causing motor, sensory, and cognitive deficits, including impairments in working memory and attention. These cognitive deficits may arise from an imbalance between excitatory and inhibitory neural activity due to synaptic loss. Recent studies suggest that the aperiodic 1/f slope, a neural marker reflecting excitation/inhibition (E/I) balance, could serve as a biomarker for cognitive control. This study examines 1/f slope modulation during cognitive tasks in people with MS and healthy controls to investigate its potential as a paradigm-independent marker of cognitive control. We analyzed the Magnetoencephalography (MEG) data collected from 126 participants: 44 healthy controls (HCs), 61 people with MS not treated with benzodiazepines (pwMS(BZDn)), and 21 pwMS treated with benzodiazepines (pwMS(BZDp)). Participants performed an auditory oddball task and a visual-verbal n-back working memory task. After preprocessing MEG data, we used the specparam (formerly FOOOF) algorithm to extract the aperiodic 1/f slope from power spectral densities across 42 cortical parcels. Through this analysis, we observed significant steepening in the 1/f slope following stimulus onset for all stimulus types, with non-standard stimuli (targets and distractors) producing more pronounced effect (i.e., steeper slopes following stimulus onset). Compared to HCs, people with MS treated with benzodiazepines showed attenuated slope steepening in response to distractor stimuli, consistent with benzodiazepine-related impairments in inhibitory control. Moreover, unlike HCs, pwMS exhibited less steepening of 1/f slope response to distractors versus targets, indicating deficient phasic inhibition. Finally, in both HCs and pwMS(BZDn), the 1/f slope modulation was positively correlated across the auditory oddball and n-back tasks, pointing to a consistent, paradigm-independent neural mechanism. Taken together, these findings demonstrate that the aperiodic 1/f slope is a sensitive, paradigm-independent marker of cognitive control and E/I balance. The attenuated slope steepening in response to distractors in pwMS highlights disruptions in inhibitory neural processes underlying their cognitive deficits. These findings underscore the value of aperiodic spectral measures to deepen our understanding of cognitive impairments in MS.

ИП Урсолов Владлен Сергеевич

ИНН 500118482352 · ОГРНИП 314500117700049

Реквизиты и контакты