| Summary: | Aivojen rytminen eli oskillatorinen aktiivisuus liittyy olennaisesti työmuistin sujuvaan toimintaan. Toisaalta oskillatorisen aivotoiminnan poikkeavuuksia muistitehtävissä on havaittu etenevissä neurorappeumasairauksissa, mikä on synnyttänyt kiinnostusta tutkia oskillaatioita näiden sairauksien
biomarkkerina. Tulevat potilastutkimukset edellyttävät kuitenkin mahdollisimman lyhyitä ja tehokkaita mittausasetelmia, jollaisia ei ole aiemmin testattu muistitehtäviin perustuvissa MEG-
tutkimuksissa.
Tässä tutkielmassa tarkastellaan lyhytkestoisen magnetoenkefalografiamittauksen (MEG) käyttökelpoisuutta työmuistiin liittyvien oskillaatioiden tutkimuksessa. Tutkittavat (n = 11) suorittivat Sternbergin muistitehtävän, jonka aikana mitattiin magnetoenkefalografialla aivojen oskillatorista aktiivisuutta. Tutkittavien tehtävänä oli painaa mieleen 2-4 numeron pituisia sarjoja. Theeta-, alfa- ja gamma -taajuisen aktiivisuuden muutoksia suhteessa muistikuormaan (lyhyt vs. pitkä numerosarja) tarkasteltiin tehtävän ylläpitovaiheen aikana. MEG-mittauksen lyhentämistä edelleen
simuloitiin osittaisotannalla ja sen vaikutuksia aineiston luotettavuuteen sisäkorrelaatiokertoimen kautta.
Lyhytkestoisella mittauksella havaittiin viitteitä muutoksista aivojen oskillatorisessa toiminnassa kokeen ylläpitovaiheen aikana muistikuorman vaihdellessa. Havaittiin, että mittausaineiston vähentämisestä huolimatta, näistä muutoksista saatiin luotettavia arvioita. Tulokset puoltavat lyhyiden MEG-mittausten hyödyntämistä työmuistiin liittyvän oskillatorisen aivotoiminnan jatkotutkimuksissa.
The rhythmic, or oscillatory, activity of the brain is closely related to the smooth functioning of working memory. On the other hand, abnormalities in oscillatory brain activity have been observed in memory tasks in the context of progressive neurodegenerative diseases, which has sparked interest in investigating oscillations as biomarkers for these diseases. However, future patient studies will require measurement setups that are as short and efficient as possible, which have not been previously piloted in memory task-based MEG studies.
This thesis examines the feasibility of short-duration magnetoencephalography (MEG) measurements in studying working memory. The participants (n = 11) performed the Sternberg memory task, during which oscillatory brain activity was measured with MEG. The participants' task was to memorize sequences of 2–4 digits. Changes in theta, alpha, and gamma frequency activity
relative to memory load (short vs. long digit sequence) were analyzed during the maintenance phase of the task. The effect of shortening the measurement time was simulated using partial sampling, and its impact on the reliability of MEG data was assessed through the intra-correlation coefficient.
Short-duration measurements revealed signs of changes in the brain's rhythmic activity during the maintenance phase of the task, as memory load varied. Despite reducing the amount of data collected, reliable estimates of these changes were obtained, supporting the use of short MEG
measurements in further research on the oscillatory function of working memory.
|
|---|