Frontal midline theta connectivity is related to efficiency of WM maintenance and is affected by aging

Representations in working memory (WM) are temporary, but can be refreshed for longer periods of time through maintenance mechanisms, thereby establishing their availability for subsequent memory tests. Frontal brain regions supporting WM maintenance operations undergo anatomical and functional changes with advancing age, leading to age related decline of memory functions. The present study focused on age-related functional connectivity changes of the frontal midline (FM) cortex in the theta band (4–8 Hz), related to WM maintenance. In the visual delayed-match-to-sample WM task young (18–26 years, N = 20) and elderly (60–71 years N = 16) adults had to memorize sample stimuli consisting of 3 or 5 items while 33 channel EEG recording was performed. The phase lag index was used to quantify connectivity strength between cortical regions. The low and high memory demanding WM maintenance periods were classified based on whether they were successfully maintained (remembered) or unsuccessfully maintained (unrecognized later). In the elderly reduced connectivity strength of FM brain region and decreased performance were observed. The connectivity strength between FM and posterior sensory cortices was shown to be sensitive to both increased memory demands and memory performance regardless of age. The coupling of frontal regions (midline and lateral) and FM-temporal cortices characterized successfully maintained trials and declined with advancing age. The findings provide evidence that a FM neural circuit of theta oscillations that serves a possible basis of active maintenance process is especially vulnerable to aging

Age-dependent characteristics of feedback evaluation related to monetary gains and losses

Abstract Monitoring the consequences of actions is of crucial importance in order to optimize behavior to the challenges of the environment. Recently the age-related aspects of this fundamentally important cognitive processing have been brought into the focus of investigation since behavioral monitoring and related control mechanisms are widely known to be affected by aging. Processing of feedback stimuli is a core mechanism for rapid evaluation of the functionally significant aspects of outcome, guiding behavior towards avoidance or approach. The aim of the present study was to analyze the age-related alterations in the most prominent electrophysiological correlates of feedback processing, the feedback-related negativity (FRN) and the P3 event-related potential components, using a two-choice-single-outcome gambling task with two amounts of monetary stakes. In terms of behavioral indices higher proportion of risky choices was observed after loss than after gain events in both groups. In the young the FRN component was found to be an indicator of the goodness of outcome (loss or gain), and the P3 showed a complex picture of feedback evaluation with selective sensitivity to large amount of gain. In contrast, in the elderly group outcome valence had no effect on the amplitude of the FRN, and the P3 was also insensitive of the complex outcome properties. As the ERP-correlates of feedback processing are not as pronounced in the elderly, it is suggested that normal aging is accompanied by an alteration of the neural mechanisms signaling the most salient feedback stimulus properties

A Figyelmi Hálózat Teszt viselkedéses és elektrofiziológiai jellemzői időseknél

A figyelmi hálózat teszt (Attention Network Test, ANT) a figyelem három, egymástól anatómiailag és funkcionálisan is elkülönülő rendszerét, az éberségi, orientációs és végrehajtó hálózatokat hivatott vizsgálni. Kísérletünk során arra kerestünk választ, hogy egy másik feladattal végzett kognitív tréning (dual n-back feladat, amely során vizuális és akusztikus modalitásban egyszerre kell egy-egy emlékezeti feladatot végrehajtani) javíthatja-e ezeknek a hálózatoknak a működését, és ezáltal a résztvevők teljesítményét. Vizsgálatunk célja volt továbbá, hogy leírjuk az eseményhez kötött potenciálok (EKP) jellemzőit időseknél a teszt során, mivel ilyen adat eddig nem volt elérhető a szakirodalomban. A vizsgálatban 2 idős csoport (65,9 ą 3,0 év) vett részt, az egyik a dual n-back feladatot gyakorolta két mérés között (18 fő), a másik nem (21 fő). Az eredmények szerint transzferhatás csak a rövidtávú emlékezet tesztjében jelentkezett, az ANT-re a tréningnek nem volt hatása. A figyelmi hálózatok elemzésekor azt találtuk, hogy az orientációs hatás a reakcióidőkben és az N1, N2 komponensek amplitúdójának növekedésében is jelentkezett. Hasonlóképpen az éberségi hatás is megmutatkozott az amplitúdó változásokban, azonban a reakcióidő és latencia adatok azt jelezték, hogy a jelzőingerek először inkább zavaró hatásúak, csak később nyerik el jelző funkciójukat. A gátlási folyamatok ugyan viselkedéses szinten tetten érhetők voltak, ám az EKP-k szintjén a helyzetek közötti különbség nem volt kimutatható. Összességében adatainkból arra következtethetünk, hogy az agy idős korban is megtartja plaszticitását, ám a transzferhatás az egyes feladatok között korlátozott. Az ANT eredményei összhangban állnak azokkal az elképzelésekkel, melyek szerint időseknél romlik a kontextus reprezentációja, s ennek megfelelően a fiataloktól eltérően dolgozzák fel az ingereket

A Figyelmi Hálózat Teszt viselkedéses és elektrofiziológiai jellemzői időseknél

A figyelmi hálózat teszt (Attention Network Test, ANT) a figyelem három, egymástól anatómiailag és funkcionálisan is elkülönülő rendszerét, az éberségi, orientációs és végrehajtó hálózatokat hivatott vizsgálni. Kísérletünk során arra kerestünk választ, hogy egy másik feladattal végzett kognitív tréning (dual n-back feladat, amely során vizuális és akusztikus modalitásban egyszerre kell egy-egy emlékezeti feladatot végrehajtani) javíthatja-e ezeknek a hálózatoknak a működését, és ezáltal a résztvevők teljesítményét. Vizsgálatunk célja volt továbbá, hogy leírjuk az eseményhez kötött potenciálok (EKP) jellemzőit időseknél a teszt során, mivel ilyen adat eddig nem volt elérhető a szakirodalomban. A vizsgálatban 2 idős csoport (65,9 ą 3,0 év) vett részt, az egyik a dual n-back feladatot gyakorolta két mérés között (18 fő), a másik nem (21 fő). Az eredmények szerint transzferhatás csak a rövidtávú emlékezet tesztjében jelentkezett, az ANT-re a tréningnek nem volt hatása. A figyelmi hálózatok elemzésekor azt találtuk, hogy az orientációs hatás a reakcióidőkben és az N1, N2 komponensek amplitúdójának növekedésében is jelentkezett. Hasonlóképpen az éberségi hatás is megmutatkozott az amplitúdó változásokban, azonban a reakcióidő és latencia adatok azt jelezték, hogy a jelzőingerek először inkább zavaró hatásúak, csak később nyerik el jelző funkciójukat. A gátlási folyamatok ugyan viselkedéses szinten tetten érhetők voltak, ám az EKP-k szintjén a helyzetek közötti különbség nem volt kimutatható. Összességében adatainkból arra következtethetünk, hogy az agy idős korban is megtartja plaszticitását, ám a transzferhatás az egyes feladatok között korlátozott. Az ANT eredményei összhangban állnak azokkal az elképzelésekkel, melyek szerint időseknél romlik a kontextus reprezentációja, s ennek megfelelően a fiataloktól eltérően dolgozzák fel az ingereket