Prestasjon på tradisjonelle nevropsykologiske tester samvarierer med synkrone lavfrekvente fluktuasjoner i hjernebarken under hvile

Abstract

Sammendrag Formålet med studien var å undersøke sammenhengen mellom prestasjon på nevropsykologiske tester og styrken på funksjonelle hvilestadienettverk i hjernen. Det er funnet indikasjoner på at styrken på hjernens funksjonelle forbindelser korrelerer med- og predikerer kognitiv funksjon. Man har også funnet at hjernens funksjonelle anatomi observert ved hjerneavbildning er forskjellig hos friske personer og personer med ulike psykiske lidelser. Flere tidligere studier har benyttet tradisjonell fMRI metodikk der forsøkspersonens cerebrale aktivitet måles under kognitive tester, men få studier har analysert sammenhengen mellom prestasjon på standardiserte nevropsykologiske tester og hvilestadienettverk hos friske frivillige. Inneværende studie er, så vidt det er kjent for forfatter, den første studien som undersøker styrken på hvilestadienettverk og prestasjon på standardiserte tester ved hjelp av en fullstendig datadrevet Independent Component Analysis metodikk. I tråd med tidligere forskning var vår hypotese at styrken innad i funksjonelle cerebrale hvilestadienettverk, målt med fMRI hjerneavbildning, korrelerer med prestasjon på tradisjonelle nevropsykologiske tester. Tjueåtte friske frivillige deltakere, 20 kvinner og 8 menn, i alderen 20 – 38 år gjennomførte både nevropsykologisk testing og hvilestadie fMRI-avbildning av hjernen. Ved å anvende independent component analysis (ICA) av fMRI data identifiserte vi 10 ulike funksjonelle hjernenettverk i samsvar med liknende funn i andre undersøkelser. Multivariate analyser avdekket at prestasjonen på flere av de administrerte nevropsykologiske testene var signifikant assosiert med nevral aktivering og deaktivering innad i nettverkene. Videre fant vi at aktivitet i spesifikke anatomiske områder lokalisert i nettverkene samvarierte med prestasjon på nevropsykologiske tester tradisjonelt forbundet med eksekutive funksjoner, språk, hukommelse, og psykomotorisk hurtighet. Nøkkelord: Funksjonelle hvilestadienettverk, fMRI, hjerneavbildning, kognitiv funksjon, nevropsykologisk testing, independent component analysis (ICA).