Prestimulus top-down reflection of obsessive-compulsive disorder in EEG frontal theta and occipital alpha oscillations

한글 요약

강박장애 환자가 과제를 수행하기 전, 자극이 나타나기도 전에 이루어지는 하향식(top-down) 준비 과정이 정상과 다른지를 뇌파(EEG)로 살핀 연구입니다. 강박장애 환자와 건강한 대조군이 색깔 판별 과제와 모양 판별 과제를 수행하는 동안 EEG를 기록하고, 웨이블릿 분석으로 자극 제시 이전의 전두엽 세타파와 후두엽 알파파의 세기와 시간 흐름을 비교했습니다. 환자군은 전반적으로 알파파와 세타파의 세기가 대조군보다 낮았지만, 어려운 과제를 앞두었을 때 쉬운 과제보다 더 강한 진동을 보이는 과제 의존적 조절은 유지되었고, 특히 전두엽 세타파에서 두 집단 간 차이가 뚜렷했습니다. 이는 전두엽 세타파와 후두엽 알파파가 강박장애의 하향식 준비 기능 이상을 반영하는 전기생리학적 지표가 될 수 있음을 보여 줍니다.

It has recently been reported that prestimulus electroencephalogram (EEG) frontal theta and occipital alpha oscillations of healthy controls were modulated by the type of upcoming tasks, reflecting prestimulus top-down preparation. The present study explored the differences in dynamics of frontal theta and occipital alpha activities between obsessive-compulsive disorder (OCD) patients and healthy participants in terms of reflection of prestimulus top-down regulation. EEGs were recorded from 16 OCD patients and 16 healthy controls using a color and a shape discrimination task. The power and time course of oscillatory activity were calculated by convolving the EEG signals with Morlet wavelets. Although OCD patients yielded significantly lower total alpha and total theta power results than the normal controls, they demonstrated that significantly higher total alpha and total theta power preceded the difficult task (shape-task) as compared to the easy task (color-task). Furthermore, the frontal region, where OCD patients usually revealed abnormalities, showed significant differences in the prestimulus total theta power between the normal and OCD groups. Taken together, frontal theta and occipital alpha oscillations seem to be potent electrophysiological correlates reflecting impairment in the prestimulus top-down processing of OCD patients.