Figyelmi váltás OCD-ben – egy eye-tracker vizsgálat

A végrehajtó funkciók egy fontos aspektusa a figyelmi szett-váltás: az a képességünk, hogy a figyelmünket egy összetett ingerhalmaz vagy egy bonyolult esemény irrelevánssá vált aspektusáról egy másik, releváns dimenzióra irányítsuk. Mérésére gyakran alkalmazott eszköz az Intradimenzionális/Extradimenzionális Figyelmi Szett-Váltás Feladat (IED-feladat). Számos vizsgálatban igazolták, hogy az Obszesszív-Kompulzív Zavarral (OCD) diagnosztizált betegeknél deficit mutatható ki az IED-feladatban (Chamberlain és mtsai, 2006; Veale és mtsai, 1996; Watkins és mtsai, 2005), összhangban az OCD-ben általában is megfigyelt exekutív diszfunkcióval. Chamberlain és mtsai (2007) azt is kimutatták, hogy a deficit az OCD-vel diagnosztizált betegek tünetmentes rokonaiban is jelen van. Ez felveti annak a lehetõségét, hogy a figyelmi szett-váltás az OCD kognitív endofenotípusa. Ezen támogató empirikus adatokat azonban több kutatócsoport nem tudta replikálni (Nielsen és De Boer, 2003; Simpson és mtsai, 2006). Mivel ezen kutatások jellemzõen kisebb elemszámú csoportokat alkalmaztak, az eredmények ilyen mintázatát okozhatja az alacsony statisztikai erõ is, mely részben fakadhat az IED-feladat viselkedéses mutatóinak nem megfelelõ érzékenységébõl. Kutatásunk célja az volt, hogy az IED-feladatnak elkészítsük egy olyan verzióját, ahol a figyelmi folyamatokat online rögzíteni tudjuk egy szemmozgáskövetõ berendezés (eye-tracker) segítségével. A kutatás keretében 18 OCD-vel diagnosztizált beteg és 18 illesztett kontrollszemély teljesítményét hasonlítottuk össze egy eye-trackerre adaptált IED-feladatban. A statisztikai elemzés során a viselkedéses és szemmozgás-mintázatokban megjelenõ eltéréseket vizsgáltuk. Néhány korábbi vizsgálattal összhangban (ld. pl. Nielen és De Boer, 2003; Simpson és mtsai, 2006), a viselkedéses teljesítményben nem találtunk eltérést a két csoport között. A szemmozgás-mutatókban található finom eltérések azonban jelezték az OCD-vel asszociált figyelmi szett-váltás deficitet. Az eredményeink tehát alátámasztják, hogy az OCD-ben a figyelmi szett-váltás deficitje kimutatható, és felhívják a figyelmet arra is, hogy kis elemszámú neuropszichiátriai kutatások esetében a kognitív folyamatok eye-trackerrel történõ monitorozása a viselkedéses adatoknál érzékenyebb mutatókkal szolgálhat

A prospektív emlékezet károsodása szkizofréniában – S és Z alcsoportok

A prospektív emlékezet a célvezérelt viselkedésorganizáció azon alapvetõ rendszere, amely lehetõvé teszi, hogy egy szándékot megõrizzünk, elõhívjunk és a jövõ egy adott idõpontjában meghatározott kontextusban kivitelezzünk. Elgondolásunk szerint szkizofréniában a végrehajtó rendszer mûködési defektusával szoros kapcsolatban a prospektív emlékezeti (PM) mûködés is zavart lehet. Kísérletünkben n=20 szkizofréniával (DSM-IV szerint) diagnosztizált beteg és n=20 nemben, életkorban, iskolai végzettségben illesztett egészséges kontrollszemély vett részt. Vizsgálatunkban a Burgess és munkatársai (2001) által kidolgozott kísérleti eseményalapú PM paradigmát alkalmaztunk 3 kondícióval: alaphelyzet, elvárt helyzet és prospektív helyzet. A kísérlet alaphelyzetében nem voltak PM ingerek, a vizsgálati személyek egyszerû reakcióidõ feladatot hajtottak végre (’ongoing feladat’). Az ún. elvárt helyzetben a vizsgálati személyek az alaphelyzettel megegyezõ ’ongoing feladat’ végzése közben várták a PM ingereket, amelyek azonban a teljes feladatszakasz során sem jelentkeztek. A harmadik, ún. prospektív helyzet az elvárt helyezettõl abban különbözött, hogy itt a semleges ingerek között valóban meg is jelentek a PM ingerek. A szkizofréniával diagnosztizált személyek teljesítményét teljes csoport szinten vizsgálva megállapítható, hogy a betegek nem követtek el lényegesen több hibát az ún. prospektív helyzet PM feladatában, mint a kontrollszemélyek, viszont az alaphelyzetben és a prospektív helyzetben is szignifikánsan lassúbbak voltak, mint az egészséges kontrollcsoport. A betegcsoportnak prospektív helyzetben az alaphelyzethez viszonyítva szignifikánsan több idõre volt szüksége a helyes válaszok megadásához, mint az egészséges személyeknek, ami az ellenõrzési kontrollfolyamatok zavarának lehet az egyik következménye. A szkizofréniával diagnosztizált csoporton belül a Szendi és munkatársai (2010) által kialakított felosztás alapján megállapított S és Z alcsoportok eredményeit külön vizsgálva azt tapasztaltuk, hogy prospektív memóriadeficit nem általános a betegek között, csak a kedvezõtlenebb, S alcsoport esetében jelentkezik. A kedvezõbb, Z alcsoport prospektív emlékezeti teljesítménye nem tér el az egészséges kontrollszemélyektõl

Vizuális-téri emlékezeti funkciók vizsgálata kényszerbetegségben eye-tracker segítségével

Obszesszív-kompulzív zavarban (OCD, kényszerbetegség) a klinikai tünetek egyik lényeges kognitív háttérfaktoraként legtöbb szerzõ a végrehajtó rendszer diszfunkcióját emeli ki (Kuelz és mtsai, 2004; Abramovitch és mtsai, 2013). A végrehajtó deficit mellett számos kutatás számol be ugyanakkor vizuális emlékezeti nehézségekrõl (pl. Moritz et al., 2003). Az elõadás részletesen tárgyalja az emlékezeti és a végrehajtó funkciók közti lehetséges összefüggéseket, bemutatva az ide kapcsolódó legfontosabb elméleti modelleket, elképzeléseket. Egy korai neuro-pszichológiai modell azt feltételezi, hogy a frontostriatális rendszer és a végrehajtó mûködések zavara együtt járul hozzá a vizuális-téri emlékezeti problémákhoz OCD-ben (Savage, 1999). Ebbõl a feltételezésbõl kiindulva saját kutatásunkban elsõsorban az alábbi kérdésekre keressük a választ: Van-e vizuális-téri emlékezeti deficit OCD-ben az egészséges, korban és végzettségben illesztett kontrollcsoporthoz viszonyítva? Milyen összefüggés van a tünetek súlyossága, a végrehajtó feladatokon nyújtott teljesítmény és az emlékezeti teljesítmény között? A szemmozgás-regisztráció alkalmas-e biológiai markerek elkülönítésére OCD-ben? Vizsgálatunkhoz egy vizuális-téri emlékezeti paradigmát dolgoztunk ki, melyben a vizsgálati személyeknek egy 5x5 mátrixban megjelenõ ingereket (sötét négyzetek) kellett megjegyezniük, majd 3,5 másodperces késleltetést követõen felidézniük. Az ingerek bemutatása 2 kondícióban történt (szeriális és szimultán), a szemmozgás regisztrációjára pedig az ingerek bemutatása, a késleltetés és a felidézés szakaszaiban került sor. Elõzetes eredményeink alapján azt látjuk, hogy a késleltetés alatt a betegek kevesebb idõt töltenek (dwell time) a feladat szempontjából releváns területeken (ingerek helye), mint az egészséges kontrollok. Eredményeink támogatják elképzelésünket, mely szerint az eye-tracking technológia alkalmas lehet biológia markerek azonosítására OCD-ben

Visuo-spatial memory impairment in obsessive compulsive disorder (OCD): from neuropsychological findings to eye-tracking

There is a growing amount of evidence about the deficit of executive system in OCD, which is strongly related to the fronto-basal loop dysfunctions of the disorder (e.g. Chamberlain et al., 2005; Olley et al., 2007). In addition to the executive deficit, several studies found impaired visual and spatial memory performance in this disorder. In an early neuropsychological model, Savage (1998) suggested that the fronto-striatal dysfunctions along with impaired executive functioning leads to observed memory difficulties (encoding and retrieval of nonverbal information). Following this suggestion, here we aimed at investigating visuo-spatial memory functions in a pool of OCD patients in two studies. We combined neuropsychological tasks and computer based working memory paradigms with eye-tracking methodology. In Study 1 the Rey Complex Figure Task (RCFT) was used and it was found that OCD patients performed significantly poorer in the copy and recall phase of the task in comparison with matched healthy control group. Symptom severity and the level of anxiety were assessed by the Yale Brown Obsessive Compulsive Scale (Y-BOCS) and the State-Trait Anxiety Inventory (STAI), respectively. There was a significant negative correlation between symptom severity (Y-BOCS total scores) and the recall scores of the RCFT. In Study 2 we developed a computer-based Visual Pattern Task to investigate the eye movement correlates of cognitive processes involved in visuo-spatial working memory function. In addition subjects were also screened by a neuropsychological test battery including tasks on shifting (Wisconsin Card Sorting Test), response inhibition (Stop Signal Task, Stroop Task) and working memory capacity functions (n-back Task). According to our preliminary eye-tracking results, in comparison with healthy control subjects, OCD patients produced a significant decrease in target-related dwell time scores during the delay phase of the task. We will discuss the possible relationships between eye movement patterns, cognitive deficits and symptom severity

Springtime leaf development of mature sessile oak trees as based on multi-seasonal monitoring data.

Based on a four year leaf growth data-set we modelled the thermal time-dependent leafontogeny in upper and lower canopy layers of mature sessile oak trees, in a Quercetum petraeae-cerrisforest stand (NE Hungary). Our regression models revealed no considerable differences between thetiming of leaf unfolding and leaf expansion of different canopy layers. On the other hand seasonalcourse in leaf mass-to-area ratio (LMA) indicated that sun leaves needed considerably longer thermaltime to fully develop their anatomical structures compared to shade leaves. LMA of sun leaves washigher during the whole leaf maturation process suggesting that ‘sun’ and ‘shade’ characteristicsdevelop in very early stage of leaf ontogeny. Functioning of photosynthetic apparatus (Fv/Fo) in shadeleaves have built up faster and performed better in all developmental stages which could be attributedto two main factors: 1) very early determination of leaf traits as a function of light environment and 2)evolving shading effect of upper canopy layer eliminates photoinhibition in lower leaves

Physiological Measures of Dopaminergic and Noradrenergic Activity During Attentional Set Shifting and Reversal

Dopamine (DA) and noradrenaline (NA) are important neurotransmitters, which are suggested to play a vital role in modulating the neural circuitry involved in the executive control of cognition. One way to investigate the functions of these neurotransmitter systems is to assess physiological indices of DA and NA transmission. Here we examined how variations of spontaneous eye-blink rate and pupil size, as indirect measures of DA and NA activity, respectively, are related to performance in a hallmark aspect of executive control: attentional set shifting. We used the Intra/Extradimensional Set Shifting Task, where participants have to choose between different compound stimuli while the stimulus-reward contingencies change periodically. During such rule shifts,participants have to refresh their attentional set while they reassess which stimulus-features are relevant. We found that both eye-blink rate (EBR) and pupil size increased after rule shifts, when explorative processes are required to establish stimulus–reward contingencies. Furthermore, baseline pupil size was related to performance during the most difficult, extradimensional set shifting stage, whereas baseline EBR was associated with task performance prior to this stage. Our results support a range of neurobiological models suggesting that the activity of DA and NA neurotransmitter systems determines individual differences in executive functions(EF), possibly by regulating neurotransmission in prefrontal circuits. We also suggest that assessing specific, easily accessible indirect physiological markers, such as pupil size and blink rate, contributes to the comprehension of the relationship between neurotransmitter systems and EF

The effect of subthalamic nucleus deep brain stimulation on executive and memory functions in Parkinson’s disease

Introduction: Although the improvement of motor symptoms in Parkinson’s disease after deep brain stimulation (DBS) of the subthalamic nucleus (STN) is well documented, there are open questions regarding its impact on cognitive functions (Fasano et al., 2012). The aim of the present study was to asses the effect of bilateral DBS of the STN on executive and memory functions in PD patients using an unstimulated PD control group matched on age, education, disease duration, motor symptoms, medication and DBS indication. Method: Thirteen PD patients with DBS implantation (DBS group) and 15 PD wait-listed patients (control group) participated in the study. A neuropsychological battery was used to assess cognitive functions, including general mental ability (Mini Mental State Examination), verbal (digit span) and spatial short-term memory (Corsi block-tapping task), working memory (n-back task), executive functions (phonemic and semantic verbal fluency, Stroop task, Trail Making B task), and event-based prospective memory (see Burgess et al., 2001). Each task was administered twice: before and after surgery in the DBS group with the stimulators on and with a similar time interval between the two task-administration points in the control group. Results: A series of mixed design ANOVAs was used with group (DBS vs. control group) as a between-subjects factor and assessment points (1st vs. 2nd) as a within-subjects factor. There was no significant difference between the DBS and the control groups’ performance in tasks measuring short-term verbal, spatial and working memory and executive functions assessed by the Trail Making B and the Stroop Tasks. The DBS group showed a significant decline on the semantic verbal fluency task after surgery compared to its own baseline level (p < .05). Additionally, the DBS group showed a decreased execution cost score at the second assessment point of the prospective memory task, compared to the control group (p < .05). Conclusion/Discussion: Our results provide support for the cognitive safety of the STN DBS using a wait-listed PD control group. The DBS group showed impaired performance after the surgery only on the semantic verbal fluency task which is in line with findings of previous studies. Furthermore, to the best of our knowledge, this is the first study to show that DBS of the STN boosts prospective memory, in particular intention execution functions. The findings will be discussed considering different possible effects of the STN DBS on frontosriatal networks