Relationship of background electroencephalogram with cognitive impairment in patients with alcohol dependence

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A significant number of studies have focused on the neurophysiological basis of cognitive dysfunction among individuals with neurological and psychiatric disorders, including alcoholism. However, the neural correlates of cognitive deficits in alcohol dependence are still not clear enough.

The purpose of the study: to identify the relationship of background electroencephalogram indicators with cognitive disorders in patients with alcohol dependence.

Material and methods. 107 patients with alcohol dependence aged 30 to 60 years after detoxification were examined. The background electroencephalogram was recorded with closed eyes for 2 min. The values of the absolute spectral power of theta, alpha and beta rhythms were analyzed. The study of the level of Executive functioning was conducted using the Go/Nogo test. The level of spatially working memory was evaluated using the Corsi Block-Tapping test.

Results. Data analysis revealed statistically significant correlations between the spectral power of the alpha rhythm in the occipital cortex and the number of errors per inhibitory signal (Nogo) in the Go/Nogo problem (r=–0.287; p=0.025). There were also statistically significant correlations between the values of alpha-rhythm spectral power and working memory in the Corsi test in the parietal cortex (r=0.273; p=0.037), occipital cortex (r=0.316; p=0.015) and temporal cortex (r=0.359; p=0.005). There were no statistically significant correlations of beta and theta rhythms with the results of cognitive tests (p >0.05).

Conclusion. Thus, all of the above results indicate that the background EEG indicators, in particular the spectral power of alpha activity, can with a certain probability indicate violations of cognitive functioning (inhibitory control and working memory) in patients with alcohol dependence.

About the authors

Stanislav A. Galkin

Mental Health Research Institute, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: s01091994@yandex.ru
Russian Federation, 634014, Tomsk, Aleutskaya str., 4

Anastasiya G. Peshkovskaya

Mental Health Research Institute, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences

Email: s01091994@yandex.ru
Russian Federation, 634014, Tomsk, Aleutskaya str., 4

Olga V. Roshchina

Mental Health Research Institute, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences

Email: s01091994@yandex.ru
Russian Federation, 634014, Tomsk, Aleutskaya str., 4

Il’ya I. Belokrylov

Mental Health Research Institute, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences

Email: s01091994@yandex.ru
Russian Federation, 634014, Tomsk, Aleutskaya str., 4

Nikolaj A. Bokhan

Mental Health Research Institute, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences; Siberian State Medical University

Email: s01091994@yandex.ru
Russian Federation, 634014, Tomsk, Aleutskaya str., 4; 634050, Tomsk, Moscow trakt, 2

References

  1. Бохан Н.А., Мандель А.И., Иванова С.А. и др. Старые и новые проблемы наркологии в контексте междисциплинарных исследований. Вопр. наркол. 2017; (1): 26–62. [Bokhan N.A., Mandel A.I., Ivanova S.A. et al. Old and new problems of narcology in the context of interdisciplinary research. Voprosy narkologii. 2017; (1): 26–62. (In Russ.)]
  2. Белокрылов И.И., Пешковская А.Г., Галкин С.А., Рощина О.В. Когнитивное функционирование и психотравмирующие ситуации в контексте алкогольной зависимости. Вопр. наркол. 2018; (12): 81–92. [Belokrylov I.I., Peshkovskaya A.G., Galkin S.A., Roshchina O.V. Cognitive functioning and psychotraumatic situations in the context of alcohol dependence. Voprosy narkologii. 2018; (12): 81–92. (In Russ.)]
  3. Пешковская А.Г., Галкин С.А. Когнитивный контроль при алкогольной зависимости и его нейрокорреляты. Вопр. наркол. 2018; 12: 65–80. [Peshkovskaya A.G., Galkin S.A. Cognitive control in alcohol dependence and its neurocorrelates. Voprosy narkologii. 2018; 12: 65–80. (In Russ.)]
  4. Le Berre A.P., Fama R., Sullivan E.V. Executive functions, memory, and social cognitive deficits and recovery in chronic alcoholism: A critical review to inform future research. Alcoholism, Clin. Experim. Res. 2017; 41 (8): 1432–1443. doi: 10.1111/acer.13431.
  5. Buzsáki G., Anastassiou C.A., Koch C. The origin of extracellular fields and currents — EEG, ECoG, LFP and spikes. Nat. Rev. Neurosci. 2012; 13 (6): 407–420. doi: 10.1038/nrn3241.
  6. Mumtaz W., Vuong P.L., Malik A.S., Rashid R. A review on EEG-based methods for screening and diagnosing alcohol use disorder. Cogn. Neurodyn. 2018; 12 (2): 141–156. doi: 10.1007/s11571-017-9465-x.
  7. Галкин С.А. Клинико-нейрофизиологические особенности коморбидности алкогольной зависимости и аффективных расстройств. Неврол. вестн. 2019; (3): 57–59. [Galkin S.A. Clinical and neurophysiological features of comorbidity of alcohol dependence and affective disorders. Nevrologicheskiy vestnik. 2019; (3): 57–59. (In Russ.)]
  8. Gomez P., Ratcliff R., Perea M. A model of the go/no-go task. J. Exp. Psychol. Gen. 2007; 136 (3): 389–413. doi: 10.1037/0096-3445.136.3.389.
  9. Brunetti R., Del Gatto C., Delogu F. eCorsi: implementation and testing of the Corsi block-tapping task for digital tablets. Front. Psychol. 2014; 5: 939. doi: 10.3389/fpsyg.2014.00939.
  10. Рева Н.В., Коренек В.В., Павлов С.В. Взаимосвязь фоновой биоэлектрической активности головного мозга с личностными характеристиками и сердечно-сосудистой реактивностью на эмоциональный вызов. Бюлл. Сибирского отделения РАМН. 2010; (4): 116–123. [Reva N.V., Korenek V.V., Pavlov S.V. Correlation of background bioelectric activity of the brain with personal characteristics and cardiovascular reactivity to an emotional challenge. Byulletenʹ Sibirskogo otdeleniya Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk. 2010; (4): 116–123. (In Russ.)]
  11. Buzsáki G., Watson B.O. Brain rhythms and neural syntax: implications for efficient coding of cognitive content and neuropsychiatric disease. Dialogues Clin. Neurosci. 2012; 14 (4): 345–367.
  12. McCabe D.P., Roediger H.L., McDaniel M.A. et al. The relationship between working memory capacity and executive functioning: evidence for a common executive attention construct. Neuropsychology. 2010; 24 (2): 222–243. doi: 10.1037/a0017619.
  13. Diamond A. Executive functions. Annu. Rev. Psychol. 2013; 64: 135–168. doi: 10.1146/annurev-psych-113011-143750.
  14. Rabinovici G.D., Stephens M.L., Possin K.L. Executive dysfunction. Continuum (Minneap. Minn.). 2015; 21 (3): 646–659. doi: 10.1212/01.CON.0000466658.05156.54.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Scheme of electroencephalography leads

Download (41KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2020 Galkin S.A., Peshkovskaya A.G., Roshchina O.V., Belokrylov I.I., Bokhan N.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».