Dopaminergic drugs alter beta coherence during motor imagery and motor execution in healthy adults / Drogas dopaminérgicas alteram a coerência beta durante a imagética motora e a execução motora em adultos saudáveis

Abstract Background: Motor Imagery (MI) represents the cognitive component of the movement and recruits dopaminergic systems. Objective: To investigate the role of dopaminergic system through the action of methylphenidate and risperidone over beta coherence during execution, action observation and motor imagery. Methods: Electroencephalography (EEG) data were recorded before and after the substance intake. For statistical analysis, a three-way ANOVA was used to identify changes in beta coherence induced by the group, task and the moment variables. Statistical significance was set at p≤0.007. Results: We found a main effect for group for C3/CZ, and a main effect for task for CZ/C4 pairs of electrodes. Furthermore, significant differences were found in the post-drug administration between groups for C3/CZ pair of electrodes, and between task for C4/CZ pair of electrodes. Conclusion: The administration of methylphenidate and risperidone was able to produce electrocortical changes of the cortical central regions, even when featuring antagonistic effects on the dopaminergic pathways. Moreover, the execution task allowed beta-band modulation increase.

Resumo Introdução: A imagética motora (IM) representa o componente cognitivo do movimento e recruta os sistemas dopaminérgicos. Objetivo: Investigar o papel do sistema dopaminérgico por meio da ação do metilfenidato e da risperidona sobre a coerência em beta durante a execução, observação de ação e imagética motora. Métodos: Os dados de eletroencefalografia (EEG) foram registrados antes e depois da ingestão das substâncias. Para a análise estatística, uma ANOVA de três vias foi utilizada para identificar mudanças na coerência beta induzidas pelas variáveis grupo, tarefa e momento. A significância estatística foi estabelecida em p≤0,007. Resultados: Encontramos um efeito principal para o grupo C3/CZ e um efeito principal para a tarefa nos pares de eletrodos CZ/C4. Além disso, diferenças significativas foram encontradas após a administração da droga entre os grupos para o par de eletrodos C3/CZ e entre tarefa para o par de eletrodos C4/CZ. Conclusão: A administração de metilfenidato e risperidona foi capaz de produzir alterações eletrocorticais das regiões somatomotoras, mesmo apresentando efeitos antagônicos nas vias dopaminérgicas. Além disso, a tarefa de execução provocou maior modulação da banda beta.

Analysis of electroencephalography brain rhythms in the reading process / Análise dos ritmos cerebrais de eletroencefalografia no processo de leitura

ABSTRACT Objective: To verify if, by three distinct quantifiers, the measured electroencephalographic signal at rest is different from the signal measured during a word reading situation, especially considering the faster rhythms, gamma and high-gamma, as it occurs in clinical rhythms (delta to beta). Methods: A total of 96 electroencephalographic signals measured from neurologically healthy volunteers were evaluated at two moments: resting and word reading. Each signal segment was measured by three quantifiers that separately assess normalized power, percent power, and right and left hemisphere coherence. The Mann-Whitney test was used to compare the results of the quantifiers in each brain range. Results: The gamma and high-gamma rhythms presented a more distinct behavior when comparing the analyzed moments (resting and reading) than the clinical rhythms. Conclusion: This finding contributes to the scarce literature on faster rhythms, which can contain information that is normally disregarded in neurological clinical practice.

RESUMO Objetivo: Verificar se, por meio de três quantificadores distintos, o sinal eletroencefalográfico medido em repouso é diferente do sinal medido durante o processo de leitura, especialmente considerando os ritmos rápidos, gama e supergama, assim como ocorre nos ritmos clínicos delta a beta. Métodos: Foram avaliados 96 sinais eletroencefalográficos medidos em voluntários neurologicamente saudáveis, em dois momentos: repouso e leitura de palavras. Cada trecho do sinal foi mensurado por três quantificadores que medem, de maneira isolada, a potência normalizada e a potência percentual, bem como a coerência entre os hemisférios direito e esquerdo. O teste estatístico de Mann-Whitney foi usado para comparar os resultados dos quantificadores em cada faixa cerebral. Resultados: Os ritmos gama e supergama apresentaram comportamento mais distinto entre os momentos analisados (repouso e leitura) que os ritmos clinicamente analisados. Conclusão: Esse achado contribui com a escassa literatura segundo a qual os ritmos rápidos podem conter informações que normalmente são descartadas na neurologia clínica.