Skip to main page content
U.S. flag

An official website of the United States government

Dot gov

The .gov means it’s official.
Federal government websites often end in .gov or .mil. Before sharing sensitive information, make sure you’re on a federal government site.

Https

The site is secure.
The https:// ensures that you are connecting to the official website and that any information you provide is encrypted and transmitted securely.

Access keys NCBI Homepage MyNCBI Homepage Main Content Main Navigation
Comparative Study
. 2024;124(12):62-68.
doi: 10.17116/jnevro202412412162.

[A comparative assessment of neurochemical and neurophysiological parameters of cardiac surgery patients who underwent different versions of multitasking cognitive training]

[Article in Russian]
O A Trubnikova  1 , I V Tarasova  1 , T B Temnikova  1 , D S Kupriyanova  1 , I N Kukhareva  1 , A S Sosnina  1 , O L Barbarash  1
Affiliations
Comparative Study

[A comparative assessment of neurochemical and neurophysiological parameters of cardiac surgery patients who underwent different versions of multitasking cognitive training]

[Article in Russian]
O A Trubnikova et al. Zh Nevrol Psikhiatr Im S S Korsakova. 2024.

Abstract
in English, Russian

Objective: To compare biomarkers of neurovascular unit (NVU) - S100β, NSE, BDNF and indicators of the brain electrical activity in patients who underwent coronary artery bypass grafting (CABG) depending on the use of different versions of multi-tasking cognitive training (CT).

Material and methods: The study included 89 people, of whom 47 completed the CTI (postural and three cognitive tasks (counting backwards, verbal fluency and the open-ended task «Unusual use of an ordinary object») and 42 patients, who underwent CTII (visuomotor reaction and the same cognitive tasks) in the early postoperative CABG period. The patients of both groups underwent complex testing of psychomotor, executive functions, attention, short-term memory and EEG study in the perioperative period of CABG. Concentrations of NVU markers in peripheral blood serum were also analyzed.

Results: The highest values of S100β protein concentration in both patients with CTI and CTII were observed on the 1st-2nd days after CABG, followed by a significant decrease on the 10th-12th days to preoperative values only in the CTII group. Also, during CTI, low concentrations of S100β and NSE protein were associated with higher indicators of cognitive status, such as short-term memory and general integral index. In patients with CTI, the concentration of BDNF on days 10-12 of CABG was significantly higher compared to patients with CTII, and its higher levels were associated with higher levels of attention. Only if the training was successful, the patients with CTI had greater preoperative levels of EEG alpha-1 and alpha-2 activity compared to patients with CTII.

Conclusion: The version of multitasking CT using the postural motor component more actively triggered the processes of neuroplasticity due to the expression of BDNF and its success was due to the greater presence of alpha-activity in the preoperative period of CABG. Further research is needed to study the neurophysiological mechanisms of recovery of cognitive functions after cardiac surgery.

Цель исследования: В настоящей работе проводилась сравнительная оценка маркеров нейроваскулярной единицы (НВЕ) — S100β, NSE, BDNF и показателей электрической активности головного мозга у пациентов, перенесших коронарное шунтирование (КШ), в зависимости от применения различных вариантов многозадачного когнитивного тренинга (КТ).

Материал и методы: В исследовании принимали участие 89 человек, из которых 47 прошли КТI (постуральный и три когнитивных задачи (обратный счет, вербальная беглость и задание открытого типа «Необычное использование обычного предмета») и 42 пациента — КТII (зрительно-моторная реакция и те же когнитивные задачи) в раннем послеоперационном периоде КШ. Пациенты обеих групп в периоперационном периоде КШ подвергались комплексному тестированию психомоторных, исполнительных функций, внимания, кратковременной памяти и ЭЭГ-исследованию, а также анализировались концентрации маркеров НВЕ в сыворотке периферической крови.

Результаты: Установлено, что наибольшие значения концентрации белка S100β как у пациентов с КТI, так и с КТII, наблюдались на 1—2-е сутки после КШ с последующим значимым снижением на 10—12-е сутки до дооперационных значений только у группы КТII. Также на фоне проведения КТI низкие концентрации белка S100β и NSE ассоциировались с более высокими показателями когнитивного статуса, таких как кратковременная память и общий интегральный показатель. У пациентов с КТI концентрация BDNF на 10—12-е сутки КШ была значимо выше по сравнению с пациентами с КТII, а его более высокие показатели ассоциировались с более высокими показателями внимания. Только в случае успеха тренинга пациенты с КТI отличались большими предоперационными показателями альфа-1 и альфа-2 активности на ЭЭГ по сравнению с пациентами КТII.

Заключение: Вариант многозадачного КТ с использованием постурального моторного компонента (КТI) запускал процессы нейропластичности более активно за счет экспрессии BDNF, и его успех был обусловлен большей представленностью альфа-активности на ЭЭГ в предоперационном периоде КШ. Необходимы дальнейшие исследования для изучения нейрофизиологических механизмов восстановления когнитивных функций после кардиохирургических операций.

Keywords: BDNF; S100β; brain electrical activity; cognitive training; coronary bypass surgery; neurovascular unit.

PubMed Disclaimer

Similar articles

See all similar articles

Substances

LinkOut - more resources