Emotional and cognitive impairments in Parkinson's disease (PD) are prevalent, hamper interpersonal relations and reduce quality of life. It is however unclear to what extent these domains interplay in PD-related deficits and how they are influenced by dopaminergic availability. This study examined the effect of cognitive impairment and dopaminergic medication on neural and behavioral mechanisms of facial emotion recognition in PD patients. PD patients on and off dopaminergic medication and matched healthy controls underwent an emotional face matching task during functional MRI. In addition, a comprehensive neuropsychological evaluation of cognitive function was conducted. Increased BOLD response to emotional faces was found in the visual cortex of PD patients relative to controls irrespective of cognitive function and medication status. Administration of dopaminergic medication in PD patients resulted in restored behavioral accuracy for emotional faces relative to controls and decreased retrosplenial cortex BOLD response to emotion relative to off-medication state. Furthermore, cognitive impairment in PD patients was associated with reduced behavioral accuracy for non-emotional stimuli and predicted BOLD response to emotion in the anterior and posterior cingulate cortices, depending on medication status. Findings of aberrant visual and retrosplenial BOLD response to emotion are suggested to stem from altered attentional and/or emotion-driven modulation from subcortical and higher cortical regions. Our results indicate neural disruptions and behavioral deficits in emotion processing in PD patients that are dependent on dopaminergic availability and independent of cognitive function. Our findings highlight the importance of dopaminergic treatment not only for the motor symptoms but also the emotional disturbances in PD.
- Klíčová slova
- Cognitive function, Dopamine, Emotion, Facial recognition, Parkinson's disease, fMRI,
- MeSH
- agonisté dopaminu farmakologie terapeutické užití MeSH
- emoce účinky léků fyziologie MeSH
- funkční zobrazování neurálních procesů MeSH
- kognitivní dysfunkce komplikace farmakoterapie patofyziologie MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- magnetická rezonanční tomografie MeSH
- neuropsychologické testy MeSH
- neurozobrazování MeSH
- Parkinsonova nemoc komplikace farmakoterapie patofyziologie MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- studie případů a kontrol MeSH
- výraz obličeje * MeSH
- zrakové korové centrum účinky léků fyziologie MeSH
- Check Tag
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- klinické zkoušky kontrolované MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- Názvy látek
- agonisté dopaminu MeSH
Place navigation engrams acquired with intact brain can be retrieved with either eye and are stored in both hemispheres. The retrieval circuitry was examined by testing an overtrained rat under lidocaine inactivation of the hippocampus, visual cortex, and superior colliculus. Thirty-three hooded rats with implanted cannulae aimed at the above structures were trained to find a target in the southwest quadrant of the pool. Retrieval was tested during occlusion of one eye alone or combined with ipsi- or contralateral blockade (1 microliter 4% lidocaine) of hippocampus, hippocampus and visual cortex, or hippocampus, visual cortex, and superior colliculus. The intact brain escape latencies (9.8 s) were only slightly prolonged by occlusion of one eye (to 12.6 s). Blockade of centers ipsi- or contralateral to the occluded eye increased escape latencies to 12.7 or 15.2 s for hippocampus, to 16.8 or 16.9 s for hippocampus and visual cortex, and to 23.6 or 17.4 s for hippocampus, visual cortex, and superior colliculus, respectively. Significant asymmetry appearing in the last case indicates that the superior colliculus plays an important role in mediation of the crossed visual input supporting place navigation. Residual goal-finding capability in rats with blockade of centers ipsilateral to the occluded eye is probably due to uncrossed visual projections to the intact hemisphere.
- MeSH
- bludiště - učení účinky léků fyziologie MeSH
- colliculus superior účinky léků MeSH
- hipokampus účinky léků MeSH
- krysa rodu Rattus MeSH
- lidokain farmakologie MeSH
- oči - fyziologické jevy * MeSH
- zrakové korové centrum účinky léků MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu Rattus MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- Názvy látek
- lidokain MeSH
To study the neural mechanisms of interhippocampal transfer of lateralized place navigation engrams in rats, lidocaine was injected via chronically implanted cannulae to reversibly inactivate the hippocampal formation and the visual cortex on one side. The eye opposite the blocked side was occluded. Under these conditions, rats learned the location of an invisible platform in a water maze [mean escape latencies per four-trial block (t) = 5-6 s at the performance asymptote]. Monocular intact brain retrieval with the trained eye (t = 7) was better than with the untrained eye (t = 13). However, analysis of each retrieval trial indicated untrained eye performance was only poor on the first trial (t = 30). To test whether trans-commissural read-out alone or write-in (i.e. interhippocampal transfer) of the lateralized engram explains the above results, rats acquired a new platform location (t = 5). Two groups were then given a 30-s "free swim" (the platform was removed) with intact brain and either the trained or untrained eye occluded. A third group did not have this "transfer" trial. Retrieval was tested with the trained hippocampus and visual cortex blocked. With the trained eye occluded, retrieval in the rats that had the transfer trial (t = 11) was better than in those that did not (t = 25), but slightly worse than in rats tested with the untrained eye, hippocampus and visual cortex blocked (t = 7). Additionally, retrieval was similar, independent of whether the trained (t = 12) or untrained (t = 11) eye was open on the transfer swim. The 30-s swim alone did not induce comparable savings. We conclude that interhippocampal transfer of lateralized place learning is easily induced, is equal if the transfer is facultative or imperative, and involves both trans-commissural read-out and write-in processes.
- MeSH
- hipokampus anatomie a histologie účinky léků fyziologie MeSH
- krysa rodu Rattus MeSH
- lidokain farmakologie MeSH
- operantní podmiňování účinky léků MeSH
- orientace účinky léků MeSH
- paměť fyziologie MeSH
- vidění monokulární fyziologie MeSH
- vnímání prostoru fyziologie MeSH
- zrakové korové centrum anatomie a histologie účinky léků fyziologie MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu Rattus MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- Názvy látek
- lidokain MeSH
A method for the dissection of the nucleus parabrachialis (NPB) from the coronal sections of frozen rat brain is described. The protein kinase C (PKC) activity was determined in the cytosol and particulate fractions of the pooled samples of the nucleus. The effect of the i.p. administration of the conditioned taste aversion-inducing agents LiCl and CuSO4 on PKC in the NPB and visual cortex (VC) was tested. 1 h after the LiCl injection, the portion of the membrane-bound PKC was increased by 23% (P < 0.01) above the level found after the saline injection. CuSO4 produced a 19% increase. Since the PKC activity in the cytosol declined, it is likely that the translocation of the enzyme took place. No changes in the PKC distribution in the VC samples could be detected. The results support the idea that the PKC translocation is not directly induced by the tested substances but that it rather reflects changes in the activity of the visceral system.
- MeSH
- chlorid lithný farmakologie MeSH
- chuť účinky léků MeSH
- cytosol účinky léků metabolismus MeSH
- krysa rodu Rattus MeSH
- měď farmakologie MeSH
- operantní podmiňování účinky léků fyziologie MeSH
- pons účinky léků enzymologie fyziologie MeSH
- proteinkinasa C metabolismus MeSH
- sacharin farmakologie MeSH
- síran měďnatý MeSH
- učení vyhýbat se fyziologie MeSH
- zrakové korové centrum účinky léků metabolismus MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu Rattus MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- Názvy látek
- chlorid lithný MeSH
- měď MeSH
- proteinkinasa C MeSH
- sacharin MeSH
- síran měďnatý MeSH
- MeSH
- inbrední kmeny potkanů MeSH
- krysa rodu Rattus MeSH
- kyselina hydroxyindoloctová metabolismus MeSH
- mozek - chemie účinky léků MeSH
- mozkový kmen účinky léků MeSH
- piracetam farmakologie MeSH
- pyrrolidinony farmakologie MeSH
- serotonin metabolismus MeSH
- substantia nigra účinky léků MeSH
- zrakové korové centrum účinky léků MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu Rattus MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- Názvy látek
- kyselina hydroxyindoloctová MeSH
- piracetam MeSH
- pyrrolidinony MeSH
- serotonin MeSH
- MeSH
- acetamidy farmakologie MeSH
- akustická stimulace MeSH
- elektrická stimulace MeSH
- evokované potenciály účinky léků MeSH
- inbrední kmeny potkanů MeSH
- krysa rodu Rattus MeSH
- pyrrolidinony farmakologie MeSH
- reakční čas MeSH
- senzorická deprivace * MeSH
- sluchové korové centrum účinky léků MeSH
- somatosenzorické korové centrum účinky léků MeSH
- světelná stimulace MeSH
- zrak * MeSH
- zrakové korové centrum účinky léků MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu Rattus MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- srovnávací studie MeSH
- Názvy látek
- acetamidy MeSH
- pyrrolidinony MeSH
- MeSH
- EDTA aplikace a dávkování škodlivé účinky MeSH
- evokované potenciály účinky léků MeSH
- krysa rodu Rattus MeSH
- mozková kůra účinky léků MeSH
- somatosenzorické korové centrum účinky léků MeSH
- záchvaty chemicky indukované MeSH
- zrakové korové centrum účinky léků MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu Rattus MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- Názvy látek
- EDTA MeSH
- MeSH
- draslík farmakologie MeSH
- elektroencefalografie MeSH
- evokované potenciály účinky léků MeSH
- krysa rodu Rattus MeSH
- mozková kůra růst a vývoj patofyziologie MeSH
- peniciliny farmakologie MeSH
- somatosenzorické korové centrum účinky léků MeSH
- věkové faktory MeSH
- záchvaty chemicky indukované etiologie patofyziologie MeSH
- zrakové korové centrum účinky léků MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu Rattus MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- Názvy látek
- draslík MeSH
- peniciliny MeSH
- MeSH
- corpora mamillaria účinky léků MeSH
- elektroencefalografie MeSH
- evokované potenciály účinky léků MeSH
- hipokampus účinky léků MeSH
- jádra thalamu účinky léků MeSH
- krysa rodu Rattus MeSH
- metathalamus účinky léků MeSH
- mozek účinky léků MeSH
- mozková kůra účinky léků MeSH
- pentylentetrazol farmakologie MeSH
- retikulární formace účinky léků MeSH
- zrakové korové centrum účinky léků MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu Rattus MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- Názvy látek
- pentylentetrazol MeSH
- MeSH
- bemegrid farmakologie MeSH
- chemická stimulace MeSH
- evokované potenciály účinky léků MeSH
- krysa rodu Rattus MeSH
- pentobarbital farmakologie MeSH
- sluchové korové centrum účinky léků MeSH
- zrakové korové centrum účinky léků MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu Rattus MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- Názvy látek
- bemegrid MeSH
- pentobarbital MeSH