BACKGROUND: The paper deals with joint analysis of fMRI and scalp EEG data, simultaneously acquired during event-related oddball experiment. The analysis is based on deriving temporal sequences of EEG powers in individual frequency bands for the selected EEG electrodes and using them as regressors in the general linear model (GLM). NEW METHOD: Given the infrequent use of EEG spectral changes to explore task-related variability, we focused on the aspects of parameter setting during EEG regressor calculation and searched for such parameters that can detect task-related variability in EEG-fMRI data. We proposed a novel method that uses relative EEG power in GLM. RESULTS: Parameter, the type of power value, has a direct impact as to whether task-related variability is detected or not. For relative power, the final results are sensitive to the choice of frequency band of interest. The electrode selection also has certain impact; however, the impact is not crucial. It is insensitive to the choice of EEG power series temporal weighting step. Relative EEG power characterizes the experimental task activity better than the absolute power. Absolute EEG power contains broad spectrum component. Task-related relative power spectral formulas were derived. COMPARISON WITH EXISTING METHODS: For particular set of parameters, our results are consistent with previously published papers. Our work expands current knowledge by new findings in spectral patterns of different brain processes related to the experimental task. CONCLUSIONS: To make analysis to be sensitive to task-related variability, the parameters type of power value and frequency band should be set properly.

• MeSH
• dospělí MeSH
• elektroencefalografie MeSH
• kyslík MeSH
• lidé MeSH
• magnetická rezonanční tomografie MeSH
• mapování mozku * MeSH
• mladý dospělý MeSH
• mozek krevní zásobení   fyziologie   MeSH
• mozkové vlny fyziologie   MeSH
• počítačové zpracování obrazu MeSH
• spektrální analýza * MeSH
• Check Tag
• dospělí MeSH
• lidé MeSH
• mladý dospělý MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• ženské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH

Cíle. Tepová variabilita je jedním z nejužívanějších biomarkerů kardiovaskulárního zdraví, který nabízí vhled do aktivace autonomního nervového systému (ANS). Tato studie se zabývá problémem abnormálního fungování ANS u alergiků, kteří byli sledováni po dobu tří let. Metody. Cílem bylo analyzovat vliv různých stresových protokolů na parametry tepové variability, které by mohly být použity jako markery aktivity ANS, a na subjektivní vnímání stresu popsané pomocí STAI-X1 (State-Trait Anxiety Inventory). Byly srovnány čtyři různé stresové protokoly: 1. Psychosociální stres (PSST), 2. Kognitivní stres, 3. Měření v přirozených podmínkách a 4. Psychosociální skupinový test PSST (GPSST). Výsledky čtyř protokolů byly také srovnány s referenčním měřením variability tepové frekvence. Výsledky a diskuse. Nálezy ukázaly, že stresující úkoly, které obsahovaly sociální složku (PSST a GPSST), vyvolaly intenzívnější fyziologickou odpověď ve srovnání s kognitivním stresem nebo s měřením v přirozených podmínkách. Ve vztahu k alergii byly zjištěny zajímavé a významné nálezy: alergické osoby projevovaly ve všech testech tendenci ke snížené tepové frekvenci a celkově zvýšené variabilitě tepové frekvence. V případě subjektivně vnímaného stresu však nebyly zjištěny žádné rozdíly mezi skupinami. Fungování ANS ukázalo kromě toho také mezipohlavní rozdíly reprezentované zvýšenou tepovou frekvencí a sníženou variabilitou tepové frekvence u žen. Závěry. Výsledky ukázaly zvýšenou tepovou frekvenci a sníženou variabilitu tepové frekvence ve stresových podmínkách ve všech stresových protokolech. Získaná data podporují dřívější nálezy stažení sympatiku a/nebo parasympatické hyperaktivace u osob trpících alergií, což by mohlo být jednou z forem dysregulace ANS.

Introduction. Heart rate variability (HRV) represents one of the most used biomarkers of cardiovascular health that offers insight on autonomic nervous system (ANS) activation. This study deals with the issue of abnormal functioning of the ANS in allergic individuals who were monitored during three consecutive years. Methods. Our aim was to analyze the influence of various stress protocols on HRV parameters, which could be used as markers of ANS activity and on subjective perception of stress described by STAI-X1 (State-Trait Anxiety Inventory). Four different stress protocols are compared here: 1. Psychosocial stress (PSST), 2. Cognitive stress, 3. Measurements in natural conditions and 4. PSST group test (GPSST). This study compares outcome of the four protocols also with referential HRV measurement. Results and Discussion. The findings show that the stress tasks which featured a social component (PSST a GPSST) triggered a more intensive physiological response in comparison to cognitive stress or with natural conditions measurements. We recorded an interesting and significant finding related to allergy: allergic subjects showed a tendency towards decreased heart rate frequency (HR) and increased overall HRV in all tests. However, in case of subjectively perceived stress, no differences between groups were recorded. Besides, the functioning of the ANS showed also gender differences represented by an increased HR and a decreased HRV in women. Conclusion. Our results show increased HR and decreased HRV in stress conditions in all stress protocols. Our data support the prior findings of sympathetic withdrawal and/or parasympathetic hyperactivation in individuals suffering from allergy, which could be one form of the dysregulation of the ANS.

• MeSH
• alergie komplikace   MeSH
• lidé MeSH
• mladý dospělý MeSH
• monitorování fyziologických funkcí metody   přístrojové vybavení   statistika a číselné údaje   MeSH
• psychický stres diagnóza   etiologie   klasifikace   MeSH
• regresní analýza MeSH
• sexuální faktory MeSH
• srdeční frekvence * MeSH
• úzkost diagnóza   etiologie   klasifikace   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• mladý dospělý MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• ženské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• práce podpořená grantem MeSH

The development of a diagnostic polymerase chain reaction (PCR) or quantitative PCR (qPCR) assay for universal detection of highly variable viral genomes is always a difficult task. The purpose of this chapter is to provide a guideline on how to align, process, and evaluate a huge set of homologous nucleotide sequences in order to reveal the evolutionarily most conserved positions suitable for universal qPCR primer and hybridization probe design. Attention is paid to the quantification and clear graphical visualization of the sequence variability at each position of the alignment. In addition, specific problems related to the processing of the extremely large sequence pool are highlighted. All of these steps are performed using an ordinary desktop computer without the need for extensive mathematical or computational skills.

• MeSH
• DNA primery genetika   MeSH
• polymerázová řetězová reakce metody   MeSH
• sekvenční seřazení metody   MeSH
• teoretické modely MeSH
• virus chřipky A genetika   MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH

Due to the high intra-individual variability in attention deficit/hyperactivity disorder (ADHD), there may be considerable bias in knowledge about altered neurophysiological processes underlying executive dysfunctions in patients with different ADHD subtypes. When aiming to establish dimensional cognitive-neurophysiological constructs representing symptoms of ADHD as suggested by the initiative for Research Domain Criteria, it is crucial to consider such processes independent of variability. We examined patients with the predominantly inattentive subtype (attention deficit disorder, ADD) and the combined subtype of ADHD (ADHD-C) in a flanker task measuring conflict control. Groups were matched for task performance. Besides using classic event-related potential (ERP) techniques and source localization, neurophysiological data was also analyzed using residue iteration decomposition (RIDE) to statistically account for intra-individual variability and S-LORETA to estimate the sources of the activations. The analysis of classic ERPs related to conflict monitoring revealed no differences between patients with ADD and ADHD-C. When individual variability was accounted for, clear differences became apparent in the RIDE C-cluster (analog to the P3 ERP-component). While patients with ADD distinguished between compatible and incompatible flanker trials early on, patients with ADHD-C seemed to employ more cognitive resources overall. These differences are reflected in inferior parietal areas. The study demonstrates differences in neuronal mechanisms related to response selection processes between ADD and ADHD-C which, according to source localization, arise from the inferior parietal cortex. Importantly, these differences could only be detected when accounting for intra-individual variability. The results imply that it is very likely that differences in neurophysiological processes between ADHD subtypes are underestimated and have not been recognized because intra-individual variability in neurophysiological data has not sufficiently been taken into account.

• Publikační typ
• časopisecké články MeSH

Předložená studie se věnuje tématu neřidičských činností v kontextu řízení v autonomním módu. V úvodu jsou definovány jednotlivé stupně automatizace a je popsáno úskalí úrovně L3 (třetí úroveň automatizace, tzv. podmíněná automatizace), zejména s ohledem na zpětné převzetí řízení. Zpětné převzetí řízení je definováno jak z hlediska jeho rychlosti, tak i kvality a jsou uvedeny jednotlivé proměnné, které se v tomto kontextu zjišťují. Následně je popsáno pojetí neřidičských činností jak v širším kontextu (v rámci manuální jízdy), tak v kontextu užším (jízda v autonomním módu). Ukazuje se, že neřidičské činnosti mají negativní vliv na zpětné převzetí řízení, dochází k prodloužení času převzetí řízení, ke zkrácení času do kolize (TTC – time-to-collision) a k vyššímu počtu výskytu kolizí. V této souvislosti je diskutován čas potřebný k tomu, aby převzetí řízení dosahovalo dostatečné kvality. Jednotlivé činnosti z hlediska jejich charakteristik (smyslová modalita, kognitivní náročnost, manuální zátěž apod.) se liší v tom, jak ovlivňují zpětné převzetí řízení. Největší negativní vliv mají činnosti vizuální, kognitivně náročné a manuálního charakteru. Vysvětlení pro míru vlivu jednotlivých činností je pak zasazeno do teoretického rámce v podobě Wickensovy teorie zdrojů.

The presented study deals with the topic of non-driving related tasks in the context of driving in autonomous mode. In the introduction, the levels of automation are defined and the pitfalls of the L3 level (third level of automation, conditional automation), are described, especially with regard to takeover performance. A takeover is defined both in terms of its speed and quality. The individual variables measured in this context are described. Subsequently, the concept of non-driving related tasks is described both in a broader context (manual driving) and in a narrower context (driving in autonomous mode). Non-driving related tasks have a negative effect on takeover performance, takeover time, incidence of collisions and time to collision (TTC). In this context, the time required to takeover the driving task s is discussed, which will enable a quality takeover. The types of activities in terms of their characteristics (sensory modality, cognitive demand, manual load etc.) vary in the degree they influence takeover performance. Visual, cognitively demanding, and manual activities have the greatest negative influence. The explanation for effects of non-driving related tasks s is then embedded in a theoretical framework in the form of the Wicken's Multiple Ressources Model.

• MeSH
• autonomní vozidla MeSH
• kognice MeSH
• lidé MeSH
• psychomotorický výkon MeSH
• řízení motorových vozidel * psychologie   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH

This study concerns the question of how task modification affects the frequency occurrence of event-related potentials (ERP) inside the active cortical areas. In 13 candidates for epilepsy surgery, 156 sites in the temporal (74), frontal (73), and parietal (9) cortices were recorded by means of depth and subdural electrodes. Four modifications of the somatosensory evoked P3-like potentials were performed; (i) an oddball paradigm with silent counting of target stimuli (P3c); (ii) an oddball paradigm with a hand movement in response to target stimuli (P3m); (iii) an S1-S2 paradigm, ERP in the P300 time window after the S2 stimulus, with silent counting of target stimuli (S2c), and (iv) an S1-S2 paradigm with a hand movement in response to target stimuli (S2m). In comparing the oddball paradigms with the S1-S2 (contingent negative variation, CNV) paradigms, four regions emerge that are significantly linked with the oddball P3; the prefrontal cortex, the cingulate, the amygdalo-hippocampal complex, and the lateral temporal cortex. A prominent role of the cingulate and the fronto-orbital cortex in the cognitive processing of movement was supported when tasks with identical cognitive loads but different required responses were compared. Even relatively simple cognitive tasks activate many cortical regions. The investigated areas were activated in all tests; however, small regions in each field were active or inactive in relation to the nature of the task. The study indicates a variable and task-dependent internal organization of a highly complex and widely distributed system of active cortical areas.

• MeSH
• dospělí MeSH
• duševní procesy fyziologie   MeSH
• elektrická stimulace metody   MeSH
• elektroencefalografie MeSH
• financování organizované MeSH
• kognice fyziologie   MeSH
• kognitivní evokované potenciály P300 fyziologie   MeSH
• kontingentní negativní variace fyziologie   MeSH
• lidé MeSH
• mapování mozku MeSH
• mladiství MeSH
• mozková kůra fyziologie   MeSH
• psychomotorický výkon fyziologie   MeSH
• ruka fyziologie   MeSH
• vztah dávky záření a odpovědi MeSH
• Check Tag
• dospělí MeSH
• lidé MeSH
• mladiství MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• ženské pohlaví MeSH

Eusocial species of African mole-rats live in groups cooperating on multiple tasks and employing division of labour. In captivity, individuals of the same group differ in cooperative contribution as well as in preference for a particular task. Both can be viewed as polyethism. However, little information is available from free-ranging mole-rats, which live in large burrow systems. We made an attempt to detect polyethism in the free-living Ansell's mole-rat (Fukomys anselli) as differences in individuals' space-use patterns. We radio-tracked 17 adults from five groups. Large individuals, including breeding males, spent more time inside the nest than smaller individuals. Breeding females were more often located <10 m from the nest in comparison to non-breeding females, who were relatively more often located 30-90 m and exclusively >90 m from the nest. One non-breeding female even conducted a brief intrusion into a neighbouring group's territory via an open tunnel connection. A significant part of the variability in mole-rat space-use patterns was explained by body mass which is probably related to age in this species. This result can therefore be attributed to age polyethism. There was no apparent discontinuity in the space-use patterns of non-breeders that would indicate existence of castes.

• MeSH
• kooperační chování * MeSH
• mikroftalmičtí podzemní hlodavci fyziologie   MeSH
• prostorové chování fyziologie   MeSH
• rozmnožování fyziologie   MeSH
• sexuální faktory MeSH
• společenská třída MeSH
• věkové faktory MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• mužské pohlaví MeSH
• ženské pohlaví MeSH
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH
• Geografické názvy
• Zambie MeSH

• MeSH
• neuropsychologické testy MeSH
• poruchy paměti MeSH
• schizofrenie (psychologie) MeSH

Task switching processes reflect a faculty of cognitive flexibility. The underlying neural mechanisms and functional cortical networks have frequently been investigated using neurophysiological (EEG) or functional imaging methods. However, task switching processes are subject to strong intra-individual variability, especially when tested under varying levels of working memory demands. This intra-individual variability compromises the reliable estimation of neurophysiological processes and related functional neuroanatomical networks. In this study, we combine residue iteration decomposition (RIDE) of event-related potentials (ERPs) and source localization methods to circumvent this problem. Due to strong intra-individual variability, behavioral effects between memory-based and cue-based task switching were not reflected by classical ERPs, but were so after applying RIDE. Using RIDE, modulations paralleling the behavioral data were specifically reflected by processes related to the updating of internal representations for response selection (reflected by the C-cluster in the P3-component time range) rather than by stimulus and motor-related processes (reflected by the S-cluster and R-cluster). The C-cluster-processes were associated with activation differences in the inferior parietal cortex, including the temporo-parietal junction (TPJ, BA40) and likely reflect mechanisms related to the updating of internal representations and task sets for response selection. The results underline the necessity to use temporal decomposition methods to control the problem of intra-individual signal variability to decipher the neurophysiology and functional neuroanatomy of cognitive processes.

• MeSH
• dospělí MeSH
• elektroencefalografie metody   MeSH
• evokované potenciály MeSH
• individualita MeSH
• kognice fyziologie   MeSH
• lidé MeSH
• mladiství MeSH
• mladý dospělý MeSH
• mozková kůra fyziologie   MeSH
• nervové dráhy fyziologie   MeSH
• paměť fyziologie   MeSH
• počítačové zpracování obrazu MeSH
• počítačové zpracování signálu MeSH
• podněty * MeSH
• Check Tag
• dospělí MeSH
• lidé MeSH
• mladiství MeSH
• mladý dospělý MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• ženské pohlaví MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH

Cíl. Práce zjišťuje korelace některých nových metod měření prostorové paměti k standardním neuropsychologickým metodám. Metody. V laboratoři vybudované na neurologickém oddělení Nemocnice Na Homolce v Praze byla použita modifikace zvířecích testů prostorové paměti pro testování lidí. Kromě toho byly vytvořeny počítačové analogie reálných navigačních testů, které by mohly být aplikovány při screeningu velkého počtu pacientů pro detekci časných příznaků paměťových poruch. Původních 32 proměnných prostorové paměti bylo převedeno na 7 proměnných. Ze standardních neuropsychologických metod byly použity WAIS-R, WMS-R, HRNB, WMS, Bentonova zkouška vizuální retence, Rey-Osterrietheova komplexní figura. Studie se účastnilo 54 osob, z toho 37 pacientů a 17 studentů. Z pacientů u části (n=20) se připravovala operace mozku pro farmakorezistentní epilepsii. šlo obvykle o hippokampektomie, a část (n=17) už dříve prodělala termolézi amygdalohippokampálního komplexu. Studenti byli bez neurologických nebo psychiatrických poruch v anamnéze. Výsledky. Byla zjištěna řada statisticky významných korelací. Například u proměnné prostorové paměti Skrytý cíl 1-4 je korelace chyb s neverbální inteligencí -0,636, p<0,001, s verbální inteligencí -0,403, p<0,05 při n=34. Celkové neuropsychologické oslabení (General Neuropsychological Deficit Scale, HRNB) má vazbu k počtu chyb v proměnné prostorové paměti Percepce 2 a 6 (r=0,800, p<0,01, n=15). Pozdější začátek epileptického onemocnění je spojený s menším výskytem chyb prostorové paměti (r=-0,360, p<0,05, n=29. proměnná Skrytý cíl 1-4). Závěr. Nově vytvořené testy prostorové paměti, vycházející z modifikace testů prostorové paměti u zvířat, i od nich odvozené počítačové analogie reálných navigačních testů, mají u lidí vazby také k inteligenci, paměti, neuropsychologickému oslabení, vzdělání, věku a začátku epileptického onemocnění.

Goal: This study investigates the correlations of some novel methods of measuring spatial memory to standard neuropsychological methods. Methods: In a laboratory established in the department of Neurology, Hospital Na Homolce in Prague, modification of animal tests of spatial memory was used for testing humans. Additionally, computer analogies of real navigation tests were made, which could be applied for screening a large number of patients for detection of early symptoms of memory disorders. The original 32 variables of spatial memory were converted to 7 variables. Among standard neuropsychology tests, the WAIS-R, WMS-R, HRNB, WMS, Benton test of visual retention and Rey-Osterrieth complex figure were used. Fifty-four patients participated in the study, including 37 patients and 17 students. Among the patients, one subgroup (n=20) was scheduled for brain surgery for pharmacoresistant epilepsy, usually hippocampectomy, another subgroup (n=17) had already undergone a thermolesion of the amygdala-hippocampus complex. The students were without history of neurological or psychiatric disorders. Results: A number of statistically significant correlations were detected. For example, in a spatial memory variable Hidden Goal 1-4, the correlation of errors with nonverbal intelligence is -0.636, p< 0.001,with verbal intelligence -0.403, p<0.05 at n=34. The General Neuropsychological Deficit Scale, HRNB, is related to the number of errors in the spatial memory variable Perception 2 and 6 (r = 0.800, p<0.01, n=:15). Late beginning of epileptic disease is associated with smaller occurrence of spatial memory errors (r = -0.360, p<0.05, n=29, variable Hidden Goal 1-4). Conclusion: The newly created tests of spatial memory, based upon modified tests of spatial navigation in animals, as well as the derived computer analogies of real navigation tests are in humans also related to intelligence, memory, neuropsychological deficit, education, age and the beginning of epileptic disease.

• MeSH
• dospělí MeSH
• epilepsie diagnóza   MeSH
• finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
• hipokampus chirurgie   MeSH
• lidé MeSH
• neuropsychologické testy statistika a číselné údaje   MeSH
• paměť MeSH
• poruchy paměti diagnóza   MeSH
• studenti psychologie   statistika a číselné údaje   MeSH
• Check Tag
• dospělí MeSH
• lidé MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• ženské pohlaví MeSH