Envelhecimento cognitivo: um estudo com eletroencefalografia e ressonância magnética funcional

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fernandes, Luís Filipe da Silva
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/34048
Resumo: Dissertação de mestrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Eletrónica Médica)
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spelling Envelhecimento cognitivo: um estudo com eletroencefalografia e ressonância magnética funcionalCognitive aging: a study with electroencephalography and functional magnetic resonance imaging616-073Engenharia e Tecnologia::Engenharia MédicaEngenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e InformáticaDissertação de mestrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Eletrónica Médica)O cérebro, tal como qualquer outro tecido do corpo humano, sofre um processo natural de envelhecimento através de alterações neuroquímicas, estruturais e funcionais, o que leva a uma perda progressiva de plasticidade cerebral. Este declínio é refletido principalmente em perda de memória episódica, diminuição da capacidade da memória de trabalho e de tomada de decisão, perda de flexibilidade cognitiva e atenção seletiva, entre outras funções cognitivas. O declínio cognitivo induzido pelo envelhecimento afeta um importante segmento da população e é o principal fator de risco da doença de Alzheimer, entre outras doenças neurodegenerativas. Desta forma, a deteção e avaliação do declínio cognitivo induzido pelo envelhecimento é de extrema importância para a sociedade atual, uma sociedade cada vez mais envelhecida. O objetivo inicial focou-se na implementação e estabilização das técnicas combinadas de EEG e fMRI no Hospital de Braga. Na segunda fase do trabalho, utilizou-se o WCST como um instrumento neuropsicológico sensível a várias funções cognitivas como a tomada de decisão, memória de trabalho e flexibilidade cognitiva, com o objetivo de avaliar a componente P300 do potencial evocado como um marcador de défice cognitivo associado ao envelhecimento. Nesta fase, as características extraídas da componente, bem como a análise dos ensaios iniciais e finais, permitiu avaliar a relação entre P300 e idade, testar a mudança atencional aquando de uma nova categoria, bem como a teoria da atualização de um modelo de estímulo (nesta caso, a categoria) em memória durante o desempenho do WCST. Numa terceira fase, o mesmo teste foi realizado enquanto se adquiria simultaneamente sinais com as técnicas de EEG e fMRI, avaliando assim o efeito do envelhecimento cognitivo na perspetiva destas duas técnicas simultâneas. Inicialmente, a técnica de aquisição combinada de EEG e fMRI foi implementada com sucesso no Hospital de Braga. Os estudos realizados permitiram concluir que a latência e amplitude de pico da componente P300, bem como a sua largura, parecem discriminar sujeitos por idade e desempenho como resultado da aplicação do WCST. As diferenças observadas entre os ensaios finais e iniciais do WCST sugerem a atualização gradual de uma representação da memória de trabalho para a categoria do estímulo em vigor. Os resultados provenientes da análise das imagens de ressonância magnética funcional, em paralelo com aqueles obtidos através dos dados de EEG, parecem sugerir que os sujeitos jovens ativam mais as regiões parietais em comparação com os sujeitos idosos, durante o desempenho do teste de cartas de Wisconsin, e que esta diferença poderá dever-se a défices no recrutamento de regiões cerebrais com relevância nos mecanismos de memória de trabalho e atenção seletiva.The brain, like every other human tissue, suffers a natural process of aging where it suffers several neurochemical, structural and functional changes, which leads to brain plasticity loss. These deficits are primarily reflected on episodic memory, cognitive flexibility and selective attention loss, decrease of working memory and decision making capacity and other cognitive impairments. The cognitive decline prompted by aging affects a major segment of the population and it is the primary risk factor for Alzheimer’s disease and other prevalent neurodegenerative disorders. Thus, the cognitive decline detection and evaluation are very important for our aged society. The initial goal focused on the implementation and stabilization of the EEG and fMRI combined techniques at Hospital de Braga. In the second phase of this work, it was used the WCST as a neuropsychological instrument sensitive to several cognitive functions such as decision making, working memory and cognitive flexibility, with the purpose of evaluating the P300 component of the evoked potential as a marker for cognitive deficits associated with aging. At this stage, the features extracted from the component, as well as early-late trial analysis, enabled the assessment of the relationship between P300 and age, and tested the attentional set shifting when category shifts and working memory updating hypothesis for the stimulus category during WCST performance. In a third phase, the same test was conducted while EEG and fMRI signals were acquired simultaneously, assessing the effect of cognitive aging from the perspective of these two combined techniques. At first, the combined techniques EEG and fMRI was implemented successfully at Hospital de Braga. From the conducted studies we concluded that P300 component peak latency and amplitude, as well as its peak width, seem to discriminate subjects by age and performance as a result of WCST testing. The observed differences between early and late trials of the WCST suggest the gradual updating of a working memory representation for the stimulus category. The results from the functional magnetic resonance imaging analysis, in parallel with those obtained from the EEG data analysis, seem to suggest that younger subjects activate more parietal regions than elderly subjects while WCST testing, and that this difference may be due to deficits on the recruitment of important brain regions associated with working memory and selective attention mechanisms.Lima, C. S.Dias, N. S.Universidade do MinhoFernandes, Luís Filipe da Silva20142014-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/34048porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:41:12Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/34048Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:38:07.697708Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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