Investigating cognitive performance of healthy older adults using phase synchrony analyses of EEG signals
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Aging is a physiological process considered as a major risk factor for most irreversible neurodegenerative diseases, including Alzheimer’s disease and Parkinson’s disease. Moreover, it is highly associated with decline in attention, memory, communication skills and many other cognitive functions as well as an overall delay in cognitive information processing in aging individuals free of any neurodegenerative diseases. Although much research has been done on the human brain in clinical cohorts, fewer studies have investigated the impact of age in healthy aging individuals. However, results of neuroimaging studies indicate that healthy aging is accompanied by significant structural and functional changes in the brain. This study uses EEG coherence and phase synchrony measures to investigate the relationship between the neural connectivity in the human brain and cognitive scores from the Montreal Cognitive Assessment (MoCA) in healthy older adults. Method 75 participants aged between 60‐80 (M = 66.78, SD = 6.98) were recruited as part of the Aging Brain Cohort dataset at the University of South Carolina (ABC@UofSC). Resting‐state EEG signals were recorded from 128 electrodes using the Brain Vision actiCAP slim electrode layout with 500 Hz sampling frequency rate while participants were sitting quietly in a room using the Acti‐CHAMP EEG plus system. After preprocessing and denoising EEG signals, phase synchrony measure between each pair of electrodes was calculated for all frequency bands (delta, theta, alpha, gamma). Finally, a univariate general linear model (GLM) analysis was used to identify significant relationships between resting‐state functional connectivity indexed by phase synchrony and cognitive scores assessed by MoCA test while controlling for participants’ chronological age and gender. Results Our preliminary results revealed a significant association between cognitive scores and resting‐state functional connectivity of several brain electrodes in frontal, temporal, and parietal areas in high frequency alpha and beta bands. Conclusion Our results provide evidence that phase synchrony, a statistical measure of correlation between signals from electrodes spatially separated on the human scalp, could provide reliable biomarkers of cognitive performance of individuals in pre‐clinical disease states. This could enhance the clinicians’ ability to make early diagnosis of cognitive decline in older adults.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».