cognitive flexibility Dotaz Zobrazit nápovědu
Úvod: Obsedantně-kompulzivní porucha (OCD) je chronické neuropsychiatrické onemocnění s heterogenními symptomy v podobě obsesivních myšlenek a kompulzivního jednání. Kompulzivní chování charakterizované maladaptivními opakujícími se, nepružnými vzorci myšlení a jednání, poukazuje na nedostatek kognitivní flexibility u pacientů s OCD. V souladu s tímto klinickým pozorováním poukazuje mnoho studií na abnormality v kognitivní flexibilitě u pacientů s OCD v behaviorální i neurobiologické rovině. Kognitivní flexibilita je schopnost měnit své chování na základě vnějších podmínek, a uzpůsobovat ho tak potřebám svým i okolí. Cílem tohoto přehledu je zmapovat studie, které se zabývají efektivitou intervencí zaměřených na kognitivní flexibilitu u pacientů s OCD. Metoda: Pro účely přehledu literatury byla provedena systematická rešerše v databázi PubMed dle předem zvolených klíčových slov. Použity byly klinické a randomizované klinické studie zaměřující se se na intervenci cílenou na kognitivní flexibilitu. výsledky: Nálezy sledovaných studií se shodují ve smyslu oslabené kognitivní flexibility u OCD pacientů, jsou však rozporuplné s ohledem na efektivitu použitých intervencí. Zatímco některé studie reportují zlepšení kognitivní flexibility u pacientů s OCD po aplikované intervenci (zejména v případě metod využívajících postupy zaměřené přímo na kognitivní funkce), jiné očekávanou změnu v měřené kognitivní flexibilitě nenachází. Srovnatelnost nálezů je navíc značně limitovaná zejména s ohledem na variabilitu použitých metod při posuzování kognitivní flexibility, ale také s ohledem na mnohdy nízký počet testovaných participantů. Závěr: Kognitivní flexibilita je u pacientů s OCD oslabena. Její zlepšení by mohlo vést ke zvýšení kvality života, nicméně se zdá být vhodnější využití intervencí přímo cílících na kognitivní flexibilitu. Při hodnocení efektivity těchto terapeutických intervencí je však nutné v budoucnu využívat validované metody přímo hodnotící tuto kognitivní schopnost.
Introduction: Obsessive-compulsive disorder (OCD) is a chronic neuropsychiatric disorder with heterogeneous symptoms of obsessive thoughts and compulsive behaviour. Compulsive behaviour, which is characterised by maladaptive patterns of repetitive, inflexible cognition and behaviour, indicates a lack of cognitive flexibility in OCD patients. Consistent with this clinical observation, many studies show abnormalities in cognitive flexibility in OCD patients at both behavioral and neurobiological levels. Cognitive flexibility, in brief, is the ability to change one’s behavior based on external conditions and thus adapt it to one’s needs and those of the environment. The aim of this review is to map studies that address the effectiveness of interventions targeting cognitive flexibility in patients with OCD. Method: A systematic search of the PubMed database was performed according to pre-selected keywords for the literature review. Clinical and randomized clinical trials focusing on an intervention targeting cognitive flexibility were used. Results: The findings of the reviewed studies are consistent in terms of impaired cognitive flexibility in OCD patients, but inconsistent with regard to the effectiveness of the interventions used. While some studies report an improvement in cognitive flexibility in OCD patients after the applied intervention (especially in the case of methods using procedures directly targeting cognitive functions), other studies do not find the expected change in measured cognitive flexibility. Moreover, the comparability of findings is severely limited, particularly with regard to the variability of the methods used to assess cognitive flexibility, but also with regard to the often small number of participants tested. Conclusion: Cognitive flexibility is impaired in OCD patients. Its improvement could lead to increased quality of life, but interventions directly targeting cognitive flexibility seem to be more preferable. However, validated methods directly assessing this cognitive ability should be used to evaluate the effectiveness of these therapeutic interventions in future studies.
- Klíčová slova
- kognitivní flexibilita,
- MeSH
- antidepresiva aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- copingové dovednosti metody MeSH
- hodnocení výsledků zdravotní péče MeSH
- kognitivní trénink metody MeSH
- lidé MeSH
- neuropsychologické testy MeSH
- obsedantně kompulzivní porucha * diagnóza farmakoterapie terapie MeSH
- randomizované kontrolované studie jako téma MeSH
- transkraniální magnetická stimulace metody přístrojové vybavení MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
Závěrečná zpráva o řešení grantu Agentury pro zdravotnický výzkum MZ ČR
Nestr.
Disturbances of cognitive functions have been recognized as hallmarks of schizophrenia and predictors of therapeutic outcome. They significantly limit patient ́s functioning, yet there are no specific treatments for cognitive deficits in this disease. In this translational project, we seek to determine the causal role of hippocampal-prefrontal projections in cognitive coordination and flexibility. Moreover, causative role of frontotemporal theta coherence and synchrony will be revealed by controlling PV+ interneuron activity in freely-moving rats. The human part will test relations of frontotemporal synchrony to coordination and flexibility in 35 remitted schizophrenia patients and 35 matched healthy controls using a hrEEG/fMRI measurements and tests of the virtual reality. The overall aim is to elucidate a neuronal substrate for cognitive deficits in schizophrenia for an intelligent design of new treatments. Results of this project will unequivocally show the constituents of frontotemporal dysfunction in schizophrenia and open way for future treatment of cognitive deficits.
Poruchy kognitivních funkcí jsou považovány za klíčový příznak schizofrenie a předpovídají terapeutický výsledek. Velmi významně narušují denní fungování pacientů se schizofrenií, a přesto dosud neexistuje cílená léčba kognitivního deficitu u schizofrenie. V tomto translačním projektu plánujeme objasnit kauzální roli hipokampálně-prefrontálních projekcí v kognitivní koordinace a flexibilitě. Rovněž ukážeme na příčinnou roli frontotemporální theta koherence a synchronie pomocí optogenetické kontroly aktivity PV+ interneuronů u volně pohyblivých potkanů. V klinické části otestujeme vliv frontotemporální synchronizace na kognitivní koordinaci a flexibilitu ve skupině 35 pacientů v remisi a u 35 zdravých kontrol s využitím hrEEG/fMRI měření a testů virtuální reality. Hlavním cílem je objasnění neurobiologického substrátu kognitivního deficitu u schizofrenie, které umožní inteligentní design nových léčebných postupů. Výsledky projektu jednoznačně ukážou složky frontotemporální dysfunkce u schizofrenie a otevřou cestu pro budoucí specifickou terapii kognitivního deficitu.
- MeSH
- elektroencefalografie MeSH
- hipokampus MeSH
- kognitivní dysfunkce etiologie patofyziologie MeSH
- krysa rodu rattus MeSH
- lidé MeSH
- magnetická rezonanční tomografie MeSH
- modely nemocí na zvířatech MeSH
- nervový přenos MeSH
- neurozobrazování MeSH
- optogenetika MeSH
- prefrontální mozková kůra MeSH
- schizofrenie diagnóza MeSH
- translační biomedicínský výzkum MeSH
- virtuální realita MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu rattus MeSH
- lidé MeSH
- zvířata MeSH
- Konspekt
- Patologie. Klinická medicína
- NLK Obory
- neurologie
- psychiatrie
- NLK Publikační typ
- závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR
OBJECTIVES: Autism spectrum disorder (ASD) is associated with repetitive and stereotyped behaviour, suggesting that cognitive flexibility may be deficient in ASD. A central, yet not examined aspect to understand possible deficits in flexible behaviour in ASD relates (i) to the role of working memory and (ii) to neurophysiological mechanisms underlying behavioural modulations. METHODS: We analysed behavioural and neurophysiological (EEG) correlates of cognitive flexibility using a task-switching paradigm with and without working memory load in adolescents with ASD and typically developing controls (TD). RESULTS: Adolescents with ASD versus TD show similar performance in task switching with no memory load, indicating that 'pure' cognitive flexibility is not in deficit in adolescent ASD. However performance during task repetition decreases with increasing memory load. Neurophysiological data reflect the pattern of behavioural effects, showing modulations in P2 and P3 event-related potentials. CONCLUSIONS: Working memory demands affect repetitive behaviour while processes of cognitive flexibility are unaffected. Effects emerge due to deficits in preparatory attentional processes and deficits in task rule activation, organisation and implementation of task sets when repetitive behaviour is concerned. It may be speculated that the habitual response mode in ASD (i.e. repetitive behaviour) is particularly vulnerable to additional demands on executive control processes.
- MeSH
- dítě MeSH
- elektroencefalografie MeSH
- exekutivní funkce MeSH
- kognice * MeSH
- krátkodobá paměť * MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- neuropsychologické testy MeSH
- poruchy autistického spektra patofyziologie psychologie MeSH
- pozornost MeSH
- psychomotorický výkon MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
Executive functions, like the capacity to control and organize thoughts and behavior, develop from childhood to young adulthood. Although task switching and working memory processes are known to undergo strong developmental changes from childhood to adulthood, it is currently unknown how task switching processes are modulated between childhood and adulthood given that working memory processes are central to task switching. The aim of the current study is therefore to examine this question using a combined cue- and memory-based task switching paradigm in children (N = 25) and young adults (N = 25) in combination with neurophysiological (EEG) methods. We obtained an unexpected paradoxical effect suggesting that memory-based task switching is better in late childhood than in young adulthood. No group differences were observed in cue-based task switching. The neurophysiological data suggest that this effect is not due to altered attentional selection (P1, N1) or processes related to the updating, organization, and implementation of the new task-set (P3). Instead, alterations were found in the resolution of task-set conflict and the selection of an appropriate response (N2) when a task has to be switched. Our observation contrasts findings showing that cognitive control mechanisms reach their optimal functioning in early adulthood.
- MeSH
- exekutivní funkce * MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- neuropsychologické testy MeSH
- paměť MeSH
- pozornost MeSH
- vývoj člověka * MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
The effects of high-dose ethanol intoxication on cognitive flexibility processes are not well understood, and processes related to hangover after intoxication have remained even more elusive. Similarly, it is unknown in how far the complexity of cognitive flexibility processes is affected by intoxication and hangover effects. We performed a neurophysiological study applying high density electroencephalography (EEG) recording to analyze event-related potentials (ERPs) and perform source localization in a task switching paradigm which varied the complexity of task switching by means of memory demands. The results show that high-dose ethanol intoxication only affects task switching (i.e. cognitive flexibility processes) when memory processes are required to control task switching mechanisms, suggesting that even high doses of ethanol compromise cognitive processes when they are highly demanding. The EEG and source localization data show that these effects unfold by modulating response selection processes in the anterior cingulate cortex. Perceptual and attentional selection processes as well as working memory processes were only unspecifically modulated. In all subprocesses examined, there were no differences between the sober and hangover states, thus suggesting a fast recovery of cognitive flexibility after high-dose ethanol intoxication. We assume that the gamma-aminobutyric acid (GABAergic) system accounts for the observed effects, while they can hardly be explained by the dopaminergic system.
- MeSH
- cingulární gyrus fyziologie patofyziologie MeSH
- dechové testy MeSH
- dospělí MeSH
- elektroencefalografie MeSH
- evokované potenciály fyziologie MeSH
- GABA MeSH
- kognice fyziologie MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- mozek fyziologie patofyziologie MeSH
- nervový přenos fyziologie MeSH
- otrava alkoholem patofyziologie psychologie MeSH
- plnění a analýza úkolů MeSH
- pozornost MeSH
- reakční čas MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
Cognitive flexibility is a major requirement for successful behavior. nNeural oscillations in the alpha frequency band were repeatedly associated with cognitive flexibility in task-switching paradigms. Alpha frequencies are modulated by working memory load and are used to process information during task switching, however we do not know how this oscillatory network communication is modulated. In order to understand the mechanisms that drive cognitive flexibility, ERPs, oscillatory power and how the communication within these networks is organized are of importance. The EEG data show that during phases reflecting preparatory processes to pre-activate task sets, alpha oscillatory power but not the small world properties of the alpha network architecture was modulated. During the switching only the N2 ERP component showed clear modulations. After the response, alpha oscillatory power reinstates and therefore seems to be important to deactivate or maintain the previous task set. For these reactive control processes the network architecture in terms of small-world properties is modulated. Effects of memory load on small-world aspects were seen in repetition trials, where small-world properties were higher when memory processes were relevant. These results suggest that the alpha oscillatory network becomes more small-world-like when reactive control processes during task switching are less complex.
- MeSH
- dospělí MeSH
- elektroencefalografie * MeSH
- evokované potenciály MeSH
- kognice fyziologie MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mapování mozku MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- paměť fyziologie MeSH
- reakční čas MeSH
- zdraví dobrovolníci pro lékařské studie MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
V rehabilitaci kognitivního deficitu u schizofrenie se využívají počítačové programy. Pomocí repetitivní transkraniální magnetické stimulace (rTMS) lze přímo ovlivnit kortikální excitabilitu a metabolizmus v prefrontálních oblastech, možným důsledkem je ovlivnění kognitivních funkcí. Cílem naší studie bylo zkoumat možnosti augmentace účinku rehabilitace kognitivního deficitu u schizofreni e pomocí rTMS. Do studie byli zařazeni nemocní s diagnózou schizofrenie podle DSM-IV, ve stabilizované fázi onemocnění léčení antipsychotiky 2. generace, s výjimkou clozapinu. Celkový soubor tvořilo 34 pacientů . Studie rTMS byla dvojitě slepá, randomizovaná , se dvěmi paralelními skupinami. Všichni pacienti absolvovali osmitýdenní trénink kognitivních funkcí pomocí počítačového programu, v průběhu prvních 2 týdnů podstoupila skupina 1 (N = 8) aktivní stimulaci rTMS, druhá skupina (N = 8) neaktivní placebo stimulaci. Pacienti, kteří odmítli stimulaci, podstoupili pouze kognitivní rehabilitaci (N = 18). Data byla zpracována pro celý soubor a z vlášť pro jednotlivé skupiny. Výsledky prokázaly, že počítaèová rehabilitace signifikantně snižuje hloubku kognitivního deficitu u schizofrenie v mnoha doménách, především exekutivních funkcí: přesun pozornosti – flexibilita, kontrola pozornosti a pracovní paměť . Výkon byl rychlejší, přesnější a spolehlivìjší. Nepodaøilo potvrdit efekt stimulace rTMS na velikost této změny, ve velikosti zlepšení ne byl signifikantní rozdíl mezi aktivní stimulací a placebo stimulací. Možným vysvětlením je fakt, že skupina aktivně stimulovaných měla signifikantně nižší vstupní skóre v Ravenově testu nebo velikost studovaného souboru ve dvojitìě slepém sledování Studie potvrdila přínos prog ramu počítačové rehabilitace ve zmírnění deficitu kognitivních funkcí u schizofrenie.
Computer programs are used in rehabilitation of cognitive deficit in schizophrenia. Repetitive transcranial magnetic stimulatio n (rTMS) can directly affect cortical excitability and metabolism of prefrontal lobe and subsequently influence cognition. The ob jective of our study was to investigate augmentation of cognitive rehabilitation in schizophrenia with rTMS. Study subjects were stabil ized patients with DSM-IV diagnosis of schizophrenia, treated with second-generation antipsychotics, except for clozapine. The total number of subjects was 34. Study with rTMS was double-blind, randomized, placebo-controlled, with 2 parallel arms. All subjects partic ipated in eight-week computer-assisted cognitive training, during first 2 weeks Group 1 (N = 8) received rTMS and Group 2 (N = 8) inactiv e sham stimulation. Patients who refused stimulation participated in cognitive rehabilitation program only (N = 18). Data were assesse d for the total study sample and for each group separately. The results showed that computer-assisted cognitive training significantly im proved severity of cognitive deficit in schizophrenia in several domains, especially executive functions: attention shift – flexibilit y, attention control, and working memory. The output was faster, more precise, and more reliable. We did not detect effect of rTMS on the ch ange of cognition, there was no significant difference between active and sham stimulation. This finding can be explained by a signi ficantly lower initial score in Raven test found in actively stimulated group or by a smaller sample size in the double-blind study. The study confirmed efficacy of computer-assisted rehabilitation in remediation of cognitive deficit in schizophrenia.
- MeSH
- dvojitá slepá metoda MeSH
- finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
- hluboká mozková stimulace MeSH
- kognitivní poruchy rehabilitace MeSH
- lidé MeSH
- magnetismus normy MeSH
- neuropsychologické testy MeSH
- schizofrenie farmakoterapie komplikace MeSH
- software MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- randomizované kontrolované studie MeSH
BACKGROUND: Despite cognitive inflexibility is trait like in obsessive compulsive disorder (OCD) patients and underlies clinical symptomatology, it is elusive at what stage of information processing deficits, leading to cognitive inflexibility, emerges. We hypothesize that inhibitory control mechanisms during early stimulus categorization and integration into a knowledge system underlie these deficits. METHODS: We examined N = 25 adolescent OCD patients and matched healthy controls (HC) in a paradigm manipulating the importance of the knowledge system to perform task switching. This was done using a paradigm in which task switches were signaled either by visual stimuli or by working memory processes. This was combined with event-related potential recordings and source localization. RESULTS: Obsessive compulsive disorder patients showed increased switch costs in the memory as compared with the cue-based block, while HC showed similar switch costs in both blocks. At the neurophysiological level, these changes in OCD were not reflected by the N2 and P3 reflecting response-associated processes but by the P1 reflecting inhibitory control during sensory categorization processes. Activation differences in the right inferior frontal gyrus and superior temporal gyrus are associated with the P1 effect. CONCLUSIONS: Cognitive flexibility in adolescent OCD patients is strongly modulated by working memory load. Contrary to common sense, not response-associated processes, but inhibitory control mechanisms during early stimulus categorization processes are likely to underlie cognitive inflexibility in OCD. These processes are associated with right inferior frontal and superior temporal gyrus mechanisms.
- MeSH
- dítě MeSH
- elektroencefalografie MeSH
- evokované potenciály fyziologie MeSH
- exekutivní funkce fyziologie MeSH
- inhibice (psychologie) * MeSH
- krátkodobá paměť fyziologie MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mozková kůra patofyziologie MeSH
- obsedantně kompulzivní porucha patofyziologie MeSH
- vytváření pojmu fyziologie MeSH
- zraková percepce fyziologie MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- Publikační typ
- abstrakt z konference MeSH