Neurocortical electrical activity tomography in chronic schizophrenics

Abstract

-Functional imaging of brain electrical activity was performed in 25 chronic medicated schizophrenics and 40 controls, analyzing the classical frequency bands (delta, theta, alpha, and beta) of 19-channel EEG during resting state to identify brain regions with deviant activity of different functional significances, using LORETA (Low Resolution Tomography) and SPM99 (Statistical Parametric Mapping). Patients differed from controls due to an excess of slow activity comprising delta + theta frequency bands (inhibitory pattern) located at the right middle frontal gyrus, right inferior frontal gyrus, and right insula, as well as at the bilateral anterior cingulum with a left preponderance. The high temporal resolution of EEG enables the specification of the deviations not only as an excess or a deficit of brain electrical activity, but also as inhibitory (delta, theta), normal (alpha), and excitatory (beta) activities. These deviations point out to an impaired functional brain state consisting of inhibited frontal and prefrontal areas that may result in inadequate treatment of externally or internally generated information.KEY WORDS: brain mapping, EEG, LORETA (low resolution electromagnetic tomography), schizophrenia.Atividade elétrica neurocortical em esquizofrênicos crônicos Atividade elétrica neurocortical em esquizofrênicos crônicos Atividade elétrica neurocortical em esquizofrênicos crônicos Atividade elétrica neurocortical em esquizofrênicos crônicos Atividade elétrica neurocortical em esquizofrênicos crônicos RESUMO -Imagens funcionais da atividade elétrica cerebral de 25 esquizofrênicos crônicos medicados e de 40 controles foram obtidas através do registro (19 canais) e da análise das faixas tradicionais (delta, teta, alfa e beta) do EEG, durante o repouso vigil. O objetivo foi identificar regiões do cérebro que apresentassem desvios com diferentes significados funcionais na 'Low Resolution Electromagnetic Tomography' (LORETA) e no 'Statistical Parametric Mapping' (SPM). Observou-se excesso de atividade lenta nas faixas delta + teta (padrão inibitório) nos pacientes esquizofrênicos, localizado no giro frontal médio direito, no giro frontal inferior direito e na insula direita e, também, na porção anterior do giro do cíngulo, bilateralmente, mas com predomínio à esquerda. A alta resolução temporal do EEG permite especificar os desvios em termos de excesso ou déficit de atividade elétrica cerebral, bem como de atividades com um padrão inibitório (delta, teta), normal (alfa) e excitatório (beta). Os desvios encontrados apontam para comprometimento funcional cerebral que consiste no predomínio de atividade inibitória nas áreas frontais e pré-frontais que pode causar processamento inadequado de informações, quer de origem externa quanto interna. PALAVRAS-CHAVE: mapeamento cerebral, eletroencefalografia quantitativa (EEGq), LORETA (tomografia de baixa resolução), esquizofrenia.

The influence of bromazepam on cortical power distribution

“…In this context, electroencephalography (EEG) has been used to monitor the effects of distinct medications on brain dynamics since cortical activity is responsive to the unique characteristics of psychoactive substances (Saletu et al 2002). The EEG sensibility in identifying changes produced by a specific substance may be improved by methods of quantitative analyses (qEEG) (Anghinah et al 2000, Veiga et al 2003. Once drugs have specific effects on wave morphology, changes in qEEG variables can be used to investigate Correspondence to: Isabel Sampaio E-mail: belsampaio@gmail.com mechanisms of drug action as well as to monitor and possibly predict efficacy (Fink 1978).…”

Effects of caffeine on the electrophysiological, cognitive and motor responses of the central nervous system

“…In this context, quantitative electroencephalography (qEEG) and event-related potentials (ERPs) have been used to monitor the effects of caffeine on brain dynamics (15)(16)(17)(18)(19). EEG and ERP data provide a neuropsychophysiological estimation of brain processes which are linked to behavior (20)(21)(22)(23). The spectral attributes of the EEG are susceptible to changes under cognitive demands such as attention (24,25).…”

Os efeitos da estimulação elétrica funcional na assimetria cortical inter-hemisférica

“…outra técnica utilizada é o exame eletrencefalográfico (eeG), que permite mapear não só a região cerebral ativada durante a execução de uma tarefa, como também quantificar o nível de atividade elétrica neuronal nestas regiões. Através de métodos de análises quantitativas (eeGq) torna-se possível, por exemplo, observar assimetrias inter e intra-hemisféricas geradas durante o aprendizado de uma tarefa motora [5][6] . …”

“…1 mestranda, laboratório de mapeamento Cerebral e Integração sensório-motora, Instituto de Psiquiatria (IPub), universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro RJ, brasil (uFRJ); 2 mestre em Ciência da motricidade humana, universidade Castelo branco, Rio de Janeiro RJ, brasil (PRoCImh-uCb), Professora, universidade vale do Rio doce -uNIvAle; 3 mestranda em Ciência da motricidade humana, universidade Castelo branco (PRoCImh-uCb); 4 mestre, laboratório de mapeamento Cerebral e Integração sensório-motora (IPub-uFRJ); 5 d.sc. em engenharia biomédica, CoPPe, uFRJ; 6 Professor Adjunto III doutor, Coordenador do laboratório de mapeamento Cerebral e Integração sensório-motora (IPub -uFRJ); 7 Professor Adjunto II Phd, escola de educação Física e desportos (eeFd), laboratório de mapeamento Cerebral e Integração sensório-motora (IPub-uFRJ), Professor Pesquisador PRoCImh-uCb.…”