The role of daytime napping in sleepiness and cognitive function in 24-70 year olds /

Daytime napping improves well-being and performance for young adults. The benefits of napping in older adults should be investigated because they have fragmented nocturnal sleep, cognitive declines, and more opportunity to nap. In addition, experience with napping might influence the benefits of napping. Study 1 examined the role of experience with napping in young adults. Habitual (n = 23) and non-habitual nappers (n = 16) were randomly assigned to a 20-minute nap or a 20- minute reading condition. Both groups slept the same according to macro architecture. However, microarchitecture showed greater theta, alpha, and beta power during Stage 1, and greater delta, alpha, and sigma power during Stage 2 for habitual nappers, for the most part indicating better sleep. Both groups felt less sleepy after the nap. P2 latency, reflecting information processing, decreased after the nap for habitual nappers, and after the control condition for non-habitual nappers. In sum, both groups who slept felt better, but only the habitual nappers who napped gained a benefit in terms of information processing. Based on this outcome, experience with napping was investigated in Study 2. Study 2 examined the extent to which daytime napping enhanced cognition in older adults, especially frontal lobe function. Cognitive deficits in older adults may be due to sleep loss and age-related decline in brain functioning. Longer naps were expected to provide greater improvement, particularly for older adults, by reducing sleep pressure. Thirty-two adults, aged 24-70 years, participated in a repeated measures dose-response manipulation of sleep pressure. Twenty- and sixty-minute naps were compared to a no-nap condition in three age groups. Mood, subjective sleepiness, reaction time, working memory, 11 novelty detection, and waking electro physiological measures were taken before and after each condition. EEG was also recorded during each nap or rest condition. Napping reduced subjective sleepiness, improved working memory (serial addition / subtraction task), and improved attention (reduced P2 amplitude). Physiological sleepiness (i.e., waking theta power) increased following the control condition, and decreased after the longer nap. Increased beta power after the short nap, and seen with older adults overall, may have reflected increased mental effort. Older adults had longer latencies and smaller amplitudes for several event-related potential components, and higher beta and gamma power. Following the longer nap, gamma power decreased for older adults, but increased for young adults. Beta and gamma power may represent enhanced alertness or mental effort. In addition, Nl amplitude showed that benefits depend on the preceding nap length as well as age. Since the middle group had smaller Nl amplitudes following the short nap and rest condition, it is possible that they needed a longer nap to maintain alertness. Older adults did not show improvements to Nl amplitude following any condition; they may have needed a nap longer than 60 minutes to gain benefits to attention or early information processing. Sleep characteristics were not related to benefits of napping. Experience with napping was also investigated. Subjective data confirmed habitual nappers were happier to nap, while non-habitual nappers were happier to stay awake, reflecting self-identified napping habits. Non-habitual nappers were sleepier after a nap, and had faster brain activity (i.e., heightened vigilance) at sleep onset. These reasons may explain why non-habitual nappers choose not to nap.

Developmental and individual differences in novelty and error detection in 10-year-old children and young adults /

Event-related potentials were recorded from 10-year-old children and young adults in order to examine the developmental dififerences in two frontal lobe functions: detection of novel stimuli during an auditory novelty oddball task, and error detection during a visual flanker task. All participants showed a parietally-maximal P3 in response to auditory stimuli. In children, novel stimuli generated higher P3 amplitudes at the frontal site compared with target stimuli, whereas target stimuli generated higher P3 amplitudes at the parietal site compared with novel stimuli. Adults, however, had higher P3 amplitude to novel tones compared with target tones at each site. Children also had greater P3 amplitude at more parietal sites than adults during the novelty oddball and flanker tasks. Furthermore, children and adults did not show a significant reduction in P3 amplitude from the first to second novel stimulus presentation. No age differences were found with respect to P3 latency to novel and target stimuli. These findings suggest that the detection of novel and target stimuli is mature in 10-year-olds. Error trials typically elicit a negative ERP deflection (the ERN) with a frontal-central scalp distribution that may reflect response monitoring. There is also evidence of a positive ERP peak (the Pe) with a posterior scalp distribution which may reflect subjective recognition of a response. Both children and adults showed an ERN and Pe maximal at frontal-central sites. Children committed more errors, had smaller ERN across sites, and had a larger Pe at the parietal site than adults. This suggests that response monitoring is still immature in 10-year-olds whereas recognition of and emotional responses to errors may be similar in children and adults.

Individual differences in risk-taking and associated characteristics : a test of specificity in executive functions /

Multiple measures have been devised by clinicians and theorists from many different backgrounds for the purpose of assessing the influence of the frontal lobes on behaviour. Some utilize self-report measures to investigate behavioural characteristics such as risktaking, sensation seeking, impulsivity, and sensitivity to reward and punishment in an attempt to understand complex human decision making. Others rely more on neuroimaging and electrophysiological investigation involving experimental tasks thought to demonstrate executive functions in action, while other researchers prefer to study clinical populations with selective damage. Neuropsychological models of frontal lobe functioning have led to a greater appreciation of the dissociations among various aspects of prefrontal cortex function. This thesis involves (1) an examination of various psychometric and experimental indices of executive functions for coherence as one would predict on the basis of highly developed neurophysiological models of prefrontal function, particularly those aspects of executive function that involve predominantly cognitive abilities versus processes characterized by affect regulation; and (2) investigation of the relations between risk-taking, attentional abilties and their associated characteristics using a neurophysiological model of prefrontal functions addressed in (1). Late adolescence is a stage in which the prefrontal cortices undergo intensive structural and functional maturational changes; this period also involves increases in levels of risky and sensation driven behaviours, as well as a hypersensitivity to reward and a reduction in inhibition. Consequently, late adolescence spears to represent an ideal developmental period in which to examine these decision-making behaviours due to the maximum variability of behavioural characteristics of interest. Participants were 45 male undergraduate 18- to 19-year olds, who completed a battery of measures that included self-report, experimental and behavioural measures designed to assess particular aspects of prefrontal and executive functioning. As predicted, factor analysis supported the grouping of executive process by type (either primarily cognitive or affective), conforming to the orbitofrontal versus dorsolateral typology; risk-taking and associated characteristics were associated more with the orbitofrontal than the dorsolateral factor, whereas attentional and planning abilities tended to correlate more strongly with the dorsolateral factor. Results are discussed in light of future assessment, investigation and understanding of complex human decision-making and executive functions. Implications, applications and suggestions for future research are also proposed.

Réorganisation fonctionnelle et structurale des cortex auditifs, visuels et associatifs chez les sourds profonds congénitaux ou prélinguaux

En raison de l’utilisation d’un mode de communication totalement différent de celui des entendants, le langage des signes, et de l’absence quasi-totale d’afférences en provenance du système auditif, il y a de fortes chances que d’importantes modifications fonctionnelles et structurales s’effectuent dans le cerveau des individus sourds profonds. Les études antérieures suggèrent que cette réorganisation risque d’avoir des répercussions plus importantes sur les structures corticales situées le long de la voie visuelle dorsale qu’à l’intérieur de celles situées à l’intérieur de la voie ventrale. L’hypothèse proposée par Ungerleider et Mishkin (1982) quant à la présence de deux voies visuelles dans les régions occipitales, même si elle demeure largement acceptée dans la communauté scientifique, s’en trouve aussi relativement contestée. Une voie se projetant du cortex strié vers les régions pariétales postérieures, est impliquée dans la vision spatiale, et l’autre se projetant vers les régions du cortex temporal inférieur, est responsable de la reconnaissance de la forme. Goodale et Milner (1992) ont par la suite proposé que la voie dorsale, en plus de son implication dans le traitement de l’information visuo-spatiale, joue un rôle dans les ajustements sensori-moteurs nécessaires afin de guider les actions. Dans ce contexte, il est tout à fait plausible de considérer qu’un groupe de personne utilisant un langage sensori-moteur comme le langage des signes dans la vie de tous les jours, s’expose à une réorganisation cérébrale ciblant effectivement la voie dorsale. L’objectif de la première étude est d’explorer ces deux voies visuelles et plus particulièrement, la voie dorsale, chez des individus entendants par l’utilisation de deux stimuli de mouvement dont les caractéristiques physiques sont très similaires, mais qui évoquent un traitement relativement différent dans les régions corticales visuelles. Pour ce faire, un stimulus de forme définie par le mouvement et un stimulus de mouvement global ont été utilisés. Nos résultats indiquent que les voies dorsale et ventrale procèdent au traitement d’une forme définie par le mouvement, tandis que seule la voie dorsale est activée lors d’une tâche de mouvement global dont les caractéristiques psychophysiques sont relativement semblables. Nous avons utilisé, subséquemment, ces mêmes stimulations activant les voies dorsales et ventrales afin de vérifier quels pourraient être les différences fonctionnelles dans les régions visuelles et auditives chez des individus sourds profonds. Plusieurs études présentent la réorganisation corticale dans les régions visuelles et auditives en réponse à l’absence d’une modalité sensorielle. Cependant, l’implication spécifique des voies visuelles dorsale et ventrale demeure peu étudiée à ce jour, malgré plusieurs résultats proposant une implication plus importante de la voie dorsale dans la réorganisation visuelle chez les sourds. Suite à l’utilisation de l’imagerie cérébrale fonctionnelle pour investiguer ces questions, nos résultats ont été à l’encontre de cette hypothèse suggérant une réorganisation ciblant particulièrement la voie dorsale. Nos résultats indiquent plutôt une réorganisation non-spécifique au type de stimulation utilisé. En effet, le gyrus temporal supérieur est activé chez les sourds suite à la présentation de toutes nos stimulations visuelles, peu importe leur degré de complexité. Le groupe de participants sourds montre aussi une activation du cortex associatif postérieur, possiblement recruté pour traiter l’information visuelle en raison de l’absence de compétition en provenance des régions temporales auditives. Ces résultats ajoutent aux données déjà recueillies sur les modifications fonctionnelles qui peuvent survenir dans tout le cerveau des personnes sourdes, cependant les corrélats anatomiques de la surdité demeurent méconnus chez cette population. Une troisième étude se propose donc d’examiner les modifications structurales pouvant survenir dans le cerveau des personnes sourdes profondes congénitales ou prélinguales. Nos résultats montrent que plusieurs régions cérébrales semblent être différentes entre le groupe de participants sourds et celui des entendants. Nos analyses ont montré des augmentations de volume, allant jusqu’à 20%, dans les lobes frontaux, incluant l’aire de Broca et d’autres régions adjacentes impliqués dans le contrôle moteur et la production du langage. Les lobes temporaux semblent aussi présenter des différences morphométriques même si ces dernières ne sont pas significatives. Enfin, des différences de volume sont également recensées dans les parties du corps calleux contenant les axones permettant la communication entre les régions temporales et occipitales des deux hémisphères.

Neuropathological changes in the brain of pigs with acute liver failure.

Abstract Objective. Cerebral edema is a serious complication of acute liver failure (ALF), which may lead to intracranial hypertension and death. An accepted tenet has been that the blood-brain barrier is intact and that brain edema is primarily caused by a cytotoxic etiology due to hyperammonemia. However, the neuropathological changes in ALF have been poorly studied. Using a well characterized porcine model we aimed to investigate ultrastructural changes in the brain from pigs suffering from ALF. Materials and methods. Sixteen female Norwegian Landrace pigs weighing 27-35 kg were randomised into two groups: ALF (n = 8) and sham operated controls (n = 8). ALF was induced with an end-to-side portacaval shunt followed by ligation of the hepatic arteries. Biopsies were harvested from three different areas of the brain (frontal lobe, cerebellum, and brain stem) following eight hours of ALF and analyzed using electron microscopy. Results. Profound perivascular and interstitial edema were found in all three areas. Disruption of pericytic and astrocytic processes were seen, reflecting breakdown/lesion of the blood-brain barrier in animals suffering from ALF. Furthermore, neurons and axons were edematous and surrounded by vesicles. Severe damage to Purkinje neuron (necrosis) and damaged myelin were seen in the cerebellum and brain stem, respectively. Biopsies from sham operated animals were normal. Conclusions. Our data support the concept that vasogenic brain edema plays an important role in the development of intracranial hypertension in pigs with ALF.

Apport de nouvelles techniques dans l’évaluation de patients candidats à une chirurgie d’épilepsie : résonance magnétique à haut champ, spectroscopie proche infrarouge et magnétoencéphalographie

L'épilepsie constitue le désordre neurologique le plus fréquent après les maladies cérébrovasculaires. Bien que le contrôle des crises se fasse généralement au moyen d'anticonvulsivants, environ 30 % des patients y sont réfractaires. Pour ceux-ci, la chirurgie de l'épilepsie s'avère une option intéressante, surtout si l’imagerie par résonance magnétique (IRM) cérébrale révèle une lésion épileptogène bien délimitée. Malheureusement, près du quart des épilepsies partielles réfractaires sont dites « non lésionnelles ». Chez ces patients avec une IRM négative, la délimitation de la zone épileptogène doit alors reposer sur la mise en commun des données cliniques, électrophysiologiques (EEG de surface ou intracrânien) et fonctionnelles (tomographie à émission monophotonique ou de positrons). La faible résolution spatiale et/ou temporelle de ces outils de localisation se traduit par un taux de succès chirurgical décevant. Dans le cadre de cette thèse, nous avons exploré le potentiel de trois nouvelles techniques pouvant améliorer la localisation du foyer épileptique chez les patients avec épilepsie focale réfractaire considérés candidats potentiels à une chirurgie d’épilepsie : l’IRM à haut champ, la spectroscopie proche infrarouge (SPIR) et la magnétoencéphalographie (MEG). Dans une première étude, nous avons évalué si l’IRM de haut champ à 3 Tesla (T), présentant théoriquement un rapport signal sur bruit plus élevé que l’IRM conventionnelle à 1,5 T, pouvait permettre la détection des lésions épileptogènes subtiles qui auraient été manquées par cette dernière. Malheureusement, l’IRM 3 T n’a permis de détecter qu’un faible nombre de lésions épileptogènes supplémentaires (5,6 %) d’où la nécessité d’explorer d’autres techniques. Dans les seconde et troisième études, nous avons examiné le potentiel de la SPIR pour localiser le foyer épileptique en analysant le comportement hémodynamique au cours de crises temporales et frontales. Ces études ont montré que les crises sont associées à une augmentation significative de l’hémoglobine oxygénée (HbO) et l’hémoglobine totale au niveau de la région épileptique. Bien qu’une activation contralatérale en image miroir puisse être observée sur la majorité des crises, la latéralisation du foyer était possible dans la plupart des cas. Une augmentation surprenante de l’hémoglobine désoxygénée a parfois pu être observée suggérant qu’une hypoxie puisse survenir même lors de courtes crises focales. Dans la quatrième et dernière étude, nous avons évalué l’apport de la MEG dans l’évaluation des patients avec épilepsie focale réfractaire considérés candidats potentiels à une chirurgie. Il s’est avéré que les localisations de sources des pointes épileptiques interictales par la MEG ont eu un impact majeur sur le plan de traitement chez plus des deux tiers des sujets ainsi que sur le devenir postchirurgical au niveau du contrôle des crises.

Caractérisation génétique d’une forme d’ataxie tardive.

Les ataxies forment un groupe de maladies neurodégénératives qui sont caractérisées par un manque de coordination des mouvements volontaires. Mes travaux ont porté sur une forme d'ataxie à début tardif (LOCA), après l’âge de 50 ans. Les principales caractéristiques cliniques sont: atrophie cérébelleuse à l’IRM (88%), dysarthrie (81%), atrophie du lobe frontal (50%) et nystagmus (52%). La ségrégation dans les familles de cette ataxie est en faveur d’une transmission récessive. Afin d'identifier le gène responsable de LOCA, nous avons recruté 38 patients affectés d'une forme tardive d'ataxie, issus du SLSJ, des Cantons de l’Est ou d’autres régions du Québec. Un premier criblage du génome a été effectué avec des marqueurs microsatellites sur une famille clé. Une analyse de liaison paramétrique nous a suggéré une liaison au chromosome 13 (4.4Mb). Une recherche d’un haplotype partagé entre 17 familles LOCA a diminué la taille de l'intervalle candidat à 1.6Mb, mais l’haplotype s’est avéré fréquent dans la population canadienne-française. Un second criblage du génome avec des marqueurs SNP nous a permis d’évaluer par cartographie d’homozygotie la possibilité qu’une mutation fondatrice partagée dans des sous-groupes de malades. Plusieurs stratégies d'analyse ont été effectuées, entre autre par regroupement régional. Aucun loci candidats ne fut identifié avec confiance. Nous avons donc combiné les données de génotypage avec le séquençage exomique afin d'identifier le gène responsable. L'analyse de six individus atteints nous a permis d'obtenir une liste de variants rare contenant quatre gènes potentiels. Cette analyse doit se poursuivre pour identifier le gène responsable de LOCA.

Évaluation de l’effet de faux souvenirs en vieillissement normal : validation de scores composites des fonctions temporale médiane et frontale et contribution aux hypothèses théoriques

L’avancement en âge est associé à plusieurs modifications cognitives, dont un déclin des capacités à mémoriser et/ou à rappeler les événements vécus personnellement. Il amène parallèlement une augmentation des faux souvenirs, c.-à-d. le rappel d’événements qui ne se sont pas réellement déroulés. Les faux souvenirs peuvent avoir d’importantes répercussions dans la vie quotidienne des personnes âgées et il importe donc de mieux comprendre ce phénomène en vieillissement normal. Des études ont démontré l’importance de la fonction des lobes temporaux médians (FTM)/mémoire et de la fonction des lobes frontaux (FF)/fonctions exécutives dans l’effet de faux souvenirs. Ainsi, la première étude de la thèse visait à valider en français une version adaptée d’une méthode proposée par Glisky, Polster, & Routhieaux (1995), permettant de mesurer ces fonctions cognitives (Chapitre 2). L’analyse factorielle de cette étude démontre que les scores neuropsychologiques associés à la mémoire se regroupent en un facteur, le facteur FTM/mémoire, alors que ceux associés aux fonctions exécutives se regroupent en un deuxième facteur, le facteur FF/fonctions exécutives. Des analyses « bootstrap » effectuées avec 1 000 ré-échantillons démontrent la stabilité des résultats pour la majorité des scores. La deuxième étude de cette thèse visait à éclairer les mécanismes cognitifs (FTM/mémoire et FF/fonctions exécutives) ainsi que théoriques de l’effet de faux souvenirs accru en vieillissement normal (Chapitre 3). La Théorie des Traces Floues (TTF; Brainerd & Reyna, 1990) propose des explications de l’effet de faux souvenirs pour lesquelles la FTM/mémoire semble davantage importante, alors que celles proposées par la Théorie de l’Activation et du Monitorage (TAM; Roediger, Balota, & Watson, 2001) sont davantage reliées à la FF/fonctions exécutives. Les tests neuropsychologiques mesurant la FTM/mémoire ainsi que ceux mesurant la FF/fonctions exécutives ont été administrés à 52 participants âgés (moyenne de 67,81 ans). Basé sur l’étude de validation précédente, un score composite de la FTM/mémoire et un score composite de la FF/fonctions exécutives ont été calculés pour chaque participant. Ces derniers ont d’abord été séparés en deux sous-groupes, un premier au score FTM/mémoire élevé (n = 29, âge moyen de 67,45 ans) et un deuxième au score FTM/mémoire faible (n = 23, âge moyen de 68,26 ans) en s’assurant de contrôler statistiquement plusieurs variables, dont le score de la FF/fonctions exécutives. Enfin, ces participants ont été séparés en deux sous-groupes, un premier au score FF/fonctions exécutives élevé (n = 26, âge moyen 68,08 ans) et un deuxième au score FF/fonctions exécutives faible (n = 25, âge moyen de 67,36 ans), en contrôlant les variables confondantes, dont le score de la FTM/mémoire. Les proportions de vraie et de fausse mémoire (cibles et leurres associatifs) ont été mesurées à l’aide d’un paradigme Deese-Roediger et McDermott (DRM; Deese, 1959; Roediger & McDermott, 1995), avec rappel et reconnaissance jumelée à une procédure « Je me souviens / Je sais » (Tulving, 1985) chez les 52 participants âgés ainsi que chez 22 jeunes (âge moyen de 24,59 ans), apparié pour les années de scolarité. D’abord, afin de tester l’hypothèse de la TTF (Brainerd & Reyna, 1990), ces proportions ont été comparées entre les jeunes adultes et les deux sous-groupes de personnes âgées catégorisées selon le score de la FTM/mémoire. Ensuite, afin de tester l’hypothèse de la TAM (Roediger et al., 2001), ces proportions ont été comparées entre les jeunes adultes et les deux sous-groupes de personnes âgées catégorisées selon le score de la FF/fonctions exécutives. Il s’agit de la première étude qui compare directement ces hypothèses à travers de nombreuses mesures de vraie et de fausse mémoire. Les résultats démontrent que seule la FTM/mémoire modulait l’effet d’âge en vraie mémoire, et de manière quelque peu indirecte, en fausse mémoire et dans la relation entre la vraie et la fausse remémoration. Ensuite, les résultats démontrent que seule la FF/fonctions exécutives jouerait un rôle dans la fausse reconnaissance des leurres associatifs. Par ailleurs, en des effets d’âge sont présents en faux rappel et fausse remémorations de leurres associatifs, entre les jeunes adultes et les personnes âgées au fonctionnement cognitif élevé, peu importe la fonction cognitive étudiée. Ces résultats suggèrent que des facteurs autres que la FTM/mémoire et la FF/fonctions exécutives doivent être identifiés afin d’expliquer la vulnérabilité des personnes âgées aux faux souvenirs. Les résultats de cette thèse sont discutés à la lumière des hypothèses théoriques et cognitives en faux souvenirs (Chapitre 4).

Experiencia en nefrectomía: serie de casos de cuatro años

Introducción: Las indicaciones por las cuales un paciente requiere una nefrectomía son múltiples: las neoplasias, la hidronefrosis y la exclusión funcional son las principales. En manos expertas la nefrectomía es un procedimiento seguro, especialmente porque en la actualidad el abordaje por excelencia es realizar una técnica mínimamente invasiva con conservación de nefronas. Se presenta el análisis de la experiencia en Mederi, Hospital Universitario Mayor en esta intervención. Metodología: Se realizó una serie de casos de pacientes llevados a nefrectomía entre mayo de 2008 y mayo de 2012. Se incluyeron la totalidad de los casos. Resultados: Se analizaron 72 registros, 49 mujeres y 25 hombres; 13 de ellas fueron laparoscópicas. La edad promedio fue de 58,6 años. El tiempo medio operatorio fue 169,23 minutos (118-220 minutos). El sangrado operatorio promedio fue de 680,63 ml (IC95%: 2,83-1358 ml). El tiempo de hospitalización promedio fue de 4,88 días IC95%. La mayoría de los pacientes se distribuyeron en estadios medios de la enfermedad tumoral, con poco compromiso ganglionar y metástasis; el diagnóstico histológico y estadio dominante fueron el carcinoma de células renales grado 3 de Fuhrman respectivamente. Se reportan 13 casos de compromiso de la capsula de Gerota y 11 con compromiso del hilio. Discusión: La experiencia en nefrectomía de la institución es muy positiva por el bajo número de mortalidad y complicaciones. En cuanto a la técnica, es importante promover la técnica laparoscópica

Impulsivity: A view from the behavioral neuroscience and developmental psychology

Impulsivity has been linked to three main factors: performing without direct involvement of the frontal lobe functions, an increase in the speed of response, and the acquisition of immediate gratification. This behavioral inhibition deficit involves a variety of behaviors including aspects of hyperexcitability, behavioral disinhibition and higher order decision making. Although by tradition, the definition of this executive function has been conceptualized from a psychopathological view, currently, the wide variety of neuropsychological, developmental and animal models assessment techniques encourage us to establish dialogues that integrate the knowledge of these theoretical perspectives for the interpretation and understanding of impulsivity.

Theory of mind in children with traumatic brain injury

Objective: This study was designed to examine the existence of deficits in mentalizing or theory of mind (ToM) in children with traumatic brain injury (TBI). Research design: ToM functioning was assessed in 12 children aged 6-12 years with TBI and documented frontal lobe damage and compared to 12 controls matched for age, sex and verbal ability. Brief measures of attention and memory were also included. Main outcome and results: The TBI group was significantly impaired relative to controls on the advanced ToM measure and a measure of basic emotion recognition. No difference was found in a basic measure of ToM. Conclusion: Traumatic brain damage in childhood may disrupt the developmental acquisition of emotion recognition and advanced ToM skills. The clinical and theoretical importance of these findings is discussed and the implications for the assessment and treatment of children who have experienced TBI are outlined.

Decoding emotional prosody in Parkinson's disease and its potential neuropsychological basis

Parkinson's disease patients may have difficulty decoding prosodic emotion cues. These data suggest that the basal ganglia are involved, but may reflect dorsolateral prefrontal cortex dysfunction. An auditory emotional n-back task and cognitive n-back task were administered to 33 patients and 33 older adult controls, as were an auditory emotional Stroop task and cognitive Stroop task. No deficit was observed on the emotion decoding tasks; this did not alter with increased frontal lobe load. However, on the cognitive tasks, patients performed worse than older adult controls, suggesting that cognitive deficits may be more prominent. The impact of frontal lobe dysfunction on prosodic emotion cue decoding may only become apparent once frontal lobe pathology rises above a threshold.

fMRI delineation of working memory for emotional prosody in the brain: commonalities with the lexico-semantic emotion network

Decoding emotional prosody is crucial for successful social interactions, and continuous monitoring of emotional intent via prosody requires working memory. It has been proposed by Ross and others that emotional prosody cognitions in the right hemisphere are organized in an analogous fashion to propositional language functions in the left hemisphere. This study aimed to test the applicability of this model in the context of prefrontal cortex working memory functions. BOLD response data were therefore collected during performance of two emotional working memory tasks by participants undergoing fMRI. In the prosody task, participants identified the emotion conveyed in pre-recorded sentences, and working memory load was manipulated in the style of an N-back task. In the matched lexico-semantic task, participants identified the emotion conveyed by sentence content. Block-design neuroimaging data were analyzed parametrically with SPM5. At first, working memory for emotional prosody appeared to be right-lateralized in the PFC, however, further analyses revealed that it shared much bilateral prefrontal functional neuroanatomy with working memory for lexico-semantic emotion. Supplementary separate analyses of males and females suggested that these language functions were less bilateral in females, but their inclusion did not alter the direction of laterality. It is concluded that Ross et al.'s model is not applicable to prefrontal cortex working memory functions, that evidence that working memory cannot be subdivided in prefrontal cortex according to material type is increased, and that incidental working memory demands may explain the frontal lobe involvement in emotional prosody comprehension as revealed by neuroimaging studies. (c) 2007 Elsevier Inc. All rights reserved.

Age-related decline in the ability to decode emotional prosody: primary or secondary phenomenon?

Emotion processing deficits can cause catastrophic damage to a person's ability to interact socially. While it is known that older adults have difficulty identifying facial emotions, it is still not clear whether this difficulty extends to identification of the emotion conveyed by prosody. This study investigated whether the ability of older adults to decode emotional prosody falls below that of young adults after controlling for loss of hearing sensitivity and key features of cognitive ageing. Apart from frontal lobe load, only verbal IQ was associated with the age-related reduction in performance displayed by older participants, but a notable deficit existed after controlling for its effects. It is concluded that older adults may indeed have difficulty deducing the emotion conveyed by prosody, and that while this difficulty can be exaggerated by some aspects of cognitive ageing, it is primary in origin.

Beyond arousal and valence: the importance of the biological versus social relevance of emotional stimuli

The present study addressed the hypothesis that emotional stimuli relevant to survival or reproduction (biologically emotional stimuli) automatically affect cognitive processing (e.g., attention, memory), while those relevant to social life (socially emotional stimuli) require elaborative processing to modulate attention and memory. Results of our behavioral studies showed that (1) biologically emotional images hold attention more strongly than do socially emotional images, (2) memory for biologically emotional images was enhanced even with limited cognitive resources, but (3) memory for socially emotional images was enhanced only when people had sufficient cognitive resources at encoding. Neither images’ subjective arousal nor their valence modulated these patterns. A subsequent functional magnetic resonance imaging study revealed that biologically emotional images induced stronger activity in the visual cortex and greater functional connectivity between the amygdala and visual cortex than did socially emotional images. These results suggest that the interconnection between the amygdala and visual cortex supports enhanced attention allocation to biological stimuli. In contrast, socially emotional images evoked greater activity in the medial prefrontal cortex (MPFC) and yielded stronger functional connectivity between the amygdala and MPFC than did biological images. Thus, it appears that emotional processing of social stimuli involves elaborative processing requiring frontal lobe activity.