İstirahat EEG Aktivitesi Alzheimer Hastalığını Amnestik Hafif Kognitif Bozukluk ve Sağlıklı Bireylerden Ayırt Edebilir

Resting-state EEG Findings in Differentiating Alzheimer’s Disease From Amnestic Mild Cognitive Impairment and Healthy Elderly Controls

Özet

Amaç: Bu çalışmada, amnestik hafif kognitif bozukluk (aHKB) ve Alzheimer hastalığı (AH) olan bireylerin istirahat elektroensefalografi (EEG) aktivitelerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Gereç ve Yöntem: Yirmi AH ve 20 aHKB tanılı bireyler ile demografik açıdan eşleştirilmiş 20 sağlıklı gönüllü çalışmaya dahil edilmiştir. Dört dakikalık, gözler kapalı durumda EEG kaydı uluslararası 10-20 sistemine göre alınmıştır. İki saniyelik dilimlere ayrılan EEG verisine hızlı fourier dönüşümü uygulanmıştır. Grupların delta (0,5-3,9 Hz), teta (4-7,8 Hz), alfa 1 (8-10,4 Hz), alfa 2 (10,5-13 Hz) ve beta (13-30 Hz) olmak üzere tüm frekans bantlarındaki güç değerleri ölçülmüştür. EEG analizleri tekrarlanan ölçümlerle ANOVA ile yapılmıştır. İstatistiksel açıdan anlamlı bulunan frekans bantlarındaki güç değerlerinin gruplardaki ayırt ediciliğinin belirlenmesi ROC eğrisi (Alıcı İşletim Karakteristikleri, Receiving Operating Characteristics) ile analiz edilmiştir. Kognitif skorlar ve her bir frekanstaki güç değerleri arasındaki ilişkiler Pearson korelasyon analizi ile değerlendirilmiştir. Bulgular: Delta [F(2,57): 8,353; p=0,001], teta [F(2,57): 5,038; p=0,010], alfa [F(2,57): 3,837; p=0,027] ve alfa 1 [F(2,57): 4,209; p=0,020] gücü ölçümlerinde ana grup etkisi bulunmuştur. Ayrıca, anterior-posterior elektrot yerleşimi x grup etkileşim etkileri delta [F(6,171): 2,621; p=0,038] ve teta [F(6,171): 3,537; p=0,020] gücünde saptanmıştır. AH olguları yüksek delta ve teta gücü ile sağlıklı gönüllüler ve aHKB grubundan istatistiksel olarak anlamlı düzeyde farklılaşmaktadır (tümü için; p1,73 kesme puanı ile parietal elektrotlarda %80 duyarlılık ve %80 özgüllük ile ayırt edebildiği görülmüştür. Ayrıca grupların kognitif skorları ve farklı frekans bantlarındaki güç değerleri arasında orta düzeyde korelasyonlar saptanmıştır. Sonuç: Bu çalışma, istirahat EEG’sinde delta ve teta aktivitesinin hem AH’de kognitif durumun bir belirteci olarak hem de aHKB’den ayırt edilmesindeki önemine işaret etmektedir.

Abstract

Objective: We aimed at investigating alterations in Resting-State electroencephalography (rsEEG) patterns of individuals with amnestic mild cognitive impairment (aMCI), and Alzheimer’s disease (AD). Materials and Methods: Twenty healthy controls (HC) with 20 aMCI, and 20 AD patients were included in the study. EEG data was recorded for 4 minutes of eyes-closed condition according to the International 10-20 system. EEG rhythms of interest were delta (0.5-3.9 Hz), theta (4-7.8 Hz), alpha 1 (8-10.4 Hz), alpha 2 (10.5-13 Hz), and beta (13-30 Hz). The discriminatory power of rsEEG between groups was evaluated using the receiver operating characteristic analysis. Correlations among cognitive scores and power values of rsEEG were analyzed using Pearson correlation analysis. Results: We observed effects on delta [F(2.57): 8.353; p=0.001], theta [F(2.57): 5.038; p=0.010], alpha 1 [F(2.57): 3.837; p=0.027], and alpha 2 [F(2.57): 4.209; p=0.020] power between groups. Moreover, interaction effects for anterior-posterior electrode location x group on delta [F(6.171): 2.621; p=0.038], and theta [F(6.171): 3.537; p=0.020] power were also detected. AD group demonstrated decreased delta power in frontal, central and parietal locations (for all; p1.73 to identify AD from HC at parietal electrodes. Moderate correlations were also detected among cognitive scores and rsEEG rhythms. Conclusion: This study revealed the importance of delta and theta activity in rsEEG both as an electrophysiological indicator of cognitive status in AD and as a discriminatory tool for detecting aMCI.