Avaliação de assimetria hemisférica funcional em pacientes com doença de Alzheimer / Evaluation of functional hemispheric asymmetry in Alzheimer's disease patients

Introdução: as assimetrias cerebrais constituem aspectos fundamentais para a organização funcional e o processamento cognitivo. Estudos prévios têm reportado que alterações no padrão de assimetria hemisférica existentes em algumas patologias reduzem a eficiência no processamento de informação. Objetivos: avaliar a assimetria hemisférica funcional a partir de padrões de homofilia e heterofilia; analisar a assimetria da conectividade funcional de redes dinâmicas em portadores de Alzheimer. Metodologia: foram construídas redes funcionais dinâmicas do córtex cerebral de pacientes com diferentes níveis de Alzheimer (muito leve, leve e moderado a grave) e do grupo de controle a partir de EEG (19 eletrodos, Sistema 10-20). Tais redes foram geradas a partir do método de associação sincronização por motifs e representadas através de grafos variantes no tempo e de redes estáticas agregadas. Essas redes foram avaliadas por meio de índices de assimetria e conectividade. Resultados: os resultados mostram uma tendência à redução da homofilia com a progressão da enfermidade, quando se compara ao controle, além de um leve aumento do índice para o último estágio, se comparado aos estágios iniciais da doença. A assimetria para a conectividade funcional, por sua vez, mostrou uma propensão a maior conectividade para o hemisfério direito, salvo para o estágio moderado a grave. Conclusão: embora os resultados não tenham apresentado diferenças significativas, eles indicam tendências de alteração no padrão de homofilia e na assimetria da conectividade funcional em redes funcionais dinâmicas de pacientes com Alzheimer.

Introduction: brain asymmetries are fundamental aspects for functional organization and cognitive processing. Previous studies have reported that changes in the hemispheric asymmetry pattern of some pathologies reduce the efficiency of information processing. Objectives: to evaluate functional hemispheric asymmetry based on homophilia and heterophilia patterns; to analyze the asymmetry of functional connectivity of dynamic networks in Alzheimer patients. Methodology: dynamic functional networks of the cerebral cortex were constructed from patients with different levels of Alzheimer's (very mild, mild and moderate to severe) and the control group from EEG (19 electrodes, System 10-20). Such networks were generated from the motif synchronization association method and represented by time-varying graphs and aggregate static networks. These networks were evaluated using asymmetry and connectivity indices. Results: the results show a tendency towards a reduction in homophilia with disease progression, when compared to the control, besides a slight increase in the index for the last stage, compared to the initial stages of the disease. Asymmetry for functional connectivity, in turn, showed a propensity for greater connectivity to the right hemisphere, except for the moderate to severe stage. Conclusion: although results did not show significant differences, they indicate trends of change in homophily pattern and functional connectivity asymmetry in dynamic functional networks of patients with Alzheimer's.

The state of consciousness in patients in the vegetative and minimally conscious states / O estado de consciência em pacientes em estado vegetativo e em estado de consciência minima

Brain-injured patients may, with the assistance of life support, continue to perform basic bodily functions, but yet be deficient in wakefulness, awareness, decision making or other overt manifestations of consciousness. Here, we review two neurological states observed in brain injured patients with different degrees of brain impairment, the vegetative state (VS)and the minimally conscious state (MCS), and we discuss how these states are diagnosed through assessing patient behavioral responses during clinical examination. We consider howfunctional neuroimaging has revealed preserved cognitive capacities in patients that were supposed to be in the VS and has introduced a new diagnosis, cognitive motor dissociation.We review the GW Theory proposal that consciousness arises from functional connectivity (FC) of widely separated brain regions. We discuss how such high FC underlies the DefaultMode Network (DMN), a group of neural circuits that are active when an individual is not involved with external tasks and engages in introspective thinking. Finally, we discuss thefinding that the level of FC of the DMN is diminished in brain injured patients and the proposal that the level of residual DMN FC in brain injured patients is an index of their consciousness

Pacientes com lesão cerebral, quando assistidos, podem continuar a desempenhar funções fisiológicas básicas, mesmo estando com a vigília, a atenção, a capacidade de decisão e outras funções de consciência prejudicadas. Revisamos aqui dois níveis de distúrbio de consciência o estado vegetativo (VS) e o nível de consciência mínima (MCS), e discutimos como são diagnosticados através das respostas comportamentais durante o exame clínico. Abordamos como a neuroimagem funcional revelou capacidades cognitivas preservadas em pacientes supostamente em estado vegetativo, introduzindo um novo diagnóstico: a dissociação cognitivo-motora. Revisamos a proposta da Global Workspace (GW) teoria de que a consciência surge a partir de um alto grau de conectividade funcional (FC) entre áreas cerebrais distantes. Discutimos como esta alta conectividade é a base do Default Mode Network (DMN), uma rede neural ativada quando o indivíduo não está envolvido com tarefas externas e se volta para atividade mental introspectiva. Finalmente, discutimos os achados de redução do nível de FC no DMN em pacientes com lesão cerebral e a proposta de que o mesmo poderia ser um índice do nível de consciência nesses pacientes.