Ανίχνευση συναισθηματικού περιεχομένου σε άτομα τρίτης ηλικίας με τη χρήση γραμμικών και μη-γραμμικών τεχνικών επεξεργασίας νευροφυσιολογικών καταγραφών
Detection of emotional responses in senior citizens employing linear and non-linear techniques of proccessing neurophysiological recordings
Φραντζίδης, Χρήστος
Frantzidis, Christos
Η γήρανση του ανθρώπου συνοδεύεται από μεταβολές στον εγκέφαλό του όπως εκφύλιση της φλοιϊκής ουσίας, ατροφία και μείωση του βαθμού συνεργασίας μεταξύ απομακρυσμένων νευρικών κέντρων. Οι μεταβολές αυτές επιφέρουν βαθμιαία νοητική εξασθένιση και μείωση της λειτουργικότητας. Ο εγκέφαλος όμως παραμένει υγιής και επιχειρεί μέσω αντισταθμιστικών μηχανισμών να προσαρμοσθεί στις μεταβολές της γήρανσης και να ανταπαξέλθει στην απαίτηση επιτέλεσης νοητικών λειτουγιών με την επιπρόσθετη ενεργοποίηση εγκεφαλικών περιοχών που δε χρησιμοποιούνται τόσο σε νεαρή ηλικία. Εκτός από τις παραπάνω αλλαγές, ένα σημαντικό τμήμα των ηλικιωμένων παρουσιάζει ευπάθεια σε φαινόμενα νευροεκφύλισης τα οποία επιταχύνουν τη νοητική εξασθένιση και τη μείωση της λειτουργικότητας του εγκεφάλου. Η νευροπαθολογία των φαινομένων εκκινεί δεκαετίες πριν την εμφάνιση των κλινικών συμπτωμάτων της άνοιας πλήττοντας στοχευμένα περιοχές και επιτείνοντας τα φαινόμενα λειτουργικής αποδιοργάνωσης των εγκεφαλικών δικτύων και απομόνωσης περιοχών υψηλής λειτουργικής σπουδαιότητας. Το κόστος των νευροεκφυλιστικών νοσημάτων είναι σημαντικό τόσο από κοινωνικό-οικονομικής όσο και από συναισθηματικής άποψης και αφορά πέρα από τους νοσούντες και τα μέλη της οικογένειάς τους που καλούνται να λειτουργήσουν ως φροντιστές υγείας. Το δυσβάσταχτο αυό φορτίο ώθησε την ερευνητική κοινότητα στην ανάγκη για την έγκαιρη αναγνώριση των ατόμων που εμφανίζουν αυξημένο κίνδυνο νοσηρότητας στο εγγύς μέλλον από την άνοια. Επίσης, διερευνάται κατά πόσο μία μεταβολή στον τρόπο ζωής των ατόμων αυτών με την υιοθέτηση ενός ενεργού προφίλ δραστηριοτήτων δύναται να αποτρέψει ή να καθυστερήσει την εμφάνιση των κλινικών συμπτωμάτων της άνοιας. Έτσι, τα τελευταία χρόνια έχει προταθεί μία πληθώρα παρεμβάσεων νοητικής και φυσικής άσκησης. Η αξιολόγηση των παρεμβάσεων αυτών γίνεται κυρίως μέσω νευροψυχολογικών δοκιμασιών που στοχεύουν στην εκτίμηση της μνήμης, προσοχής και άλλων νοητικών λειτουργιών. Αρχικός στόχος της παρούσας διατριβής ήταν η κατανόηση των εγκεφαλικών αλλαγών που προκαλεί τόσο η φυσιολογική όσο και η παθολογική γήρανση. Το στάδιο αυτό αποτελεί το θεμέλιο λίθο στην μετέπειτα κατανόηση των μεταβολών που επιφέρουν οι παρεμβάσεις που πραγματοποιούνται σε ηλικιωμένους με στόχο την αποτροπή της άνοιας. Κύριος στόχος της προτεινόμενης μελέτης ήταν η αξιολόγηση των νευροφυσιολογικών επιδράσεων των παρεμβάσεων στην εγκεφαλική λειτουργία. Η ποσοτικοποίηση και μελέτη των μεταβολών αυτών αυτές ενδεχομένως να αποτελέσουν ένα πιο αντικειμενικό κριτήριο εκτίμησης της αποδοτικότητας της εκάστοτε προσέγγισης για την νοητική ενδυνάμωση του ηλικιωμένου και στην εκλογή της κατάλληλης παρέμβασης ανάλογα με το εξατομικευμένο πρότυπο διαταραχών.
Physiological aging is usually accompanied by brain alterations such as cortical thinning, atrophy and loss of the functional co-operation among distant brain regions. These alterations gradually cause cognitive impairment and deterioration of the daily functionality of the senior citizens. Aiming to deal with these problems, compensatory phenomena occur within the mature brain through the activation of additional brain areas. Except from the physiological aging, the number of senior citizens affected by neurodegeneration is constantly increased. Neurodegeneration invokes the acceleration of cognitive impairment and loss of brain’s functional integration. The dementia related neuropathology initiates decades ago prior to the onset of the clinical symptoms and targets on specific brain regions. It usually degrades the brain’s functional organization and causes the disconnection (either functional or anatomical) of distant cortical areas. The burden of dementia care is regarded as a heavy one in both socio-economical and emotional terms. It affects both the demented patients and their families who often act as primary careers. The disease impact and prevalence motivated the scientific community to early detect senior citizens who face increased risk of suffering from dementia. Several scientific efforts also investigate whether an active life-style profile may prevent or at least delay the onset of the clinical symptoms of dementia. During the last years, several approaches of both cognitive and physical training have also proposed. Their efficacy was tested during clinical trials in elderly populations consisted of both healthy and cognitively-impaired participants. Their evaluation is usually performed through neuropsychological examination of specific cognitive functions like memory, attention, etc. The present thesis initially aims to understand the neurophysiological patterns accompanying both physiological and pathological aging. These alterations were recorded through quantitative electroencephalography (qEEG). The ultimate goal of this thesis is to understand how cognitive and physical training affects the brain function and whether these modifications could serve as reliable markers towards the evaluation of the intervention’s efficacy. Therefore, this study may initiate the investigation of neurophysiological-based evaluation of the various training approaches and facilitate the individualized selection of the most suitable training strategy for each participant based on her/his deterioration pattern.
