How Does Social Context Influence Our Brain and Behavior?. Baez S, García AM and Ibáñez A. 2018

AUTORES Baez S, García AM and Ibáñez A.
AÑO 2018
JOURNAL Frontiers for Young Minds
VOLUMEN February 19, 2018
ABSTRACT When we interact with others, the context in which our actions take place plays a major role in our behavior. This means that our understanding of objects, words, emotions, and social cues may differ depending on where we encounter them. Here, we explain how context affects daily mental processes, ranging from how people see things to how they behave with others. Then, we present the social context network model. This model explains how people process contextual cues when they interact, through the activity of the frontal, temporal, and insular brain regions. Next, we show that when those brain areas are affected by some diseases, patients find it hard to process contextual cues. Finally, we describe new ways to explore social behavior through brain recordings in daily situations.

En este artículo de divulgación para niños y jóvenes científicos, explicamos como cuando interactuamos con otros, el contexto en el que nuestras acciones tienen lugar juega un papel importante en nuestro comportamiento. Presentamos el modelo de red de contexto social. Este modelo explica cómo las personas procesan señales contextuales cuando interactúan, a través de la actividad de las regiones cerebrales frontal, temporal e insular, y como esta red se afecta en algunas enfermedades. Finalmente, describimos nuevas formas de explorar el comportamiento social a través de grabaciones cerebrales en situaciones cotidianas.

Beyond the face: how context modulates emotion processing in frontotemporal dementia subtypes. Kumfor F, Ibañez A, Hutchings R, Hazelton JL, Hodges JR, Piguet O. 2018

AUTORES Kumfor F, Ibañez A, Hutchings R, Hazelton JL, Hodges JR, Piguet O.
AÑO 2018
VOLUMEN 31 January, 2018
ABSTRACT The importance of assessing social cognition to characterize dementia syndromes is increasingly recognized, with lower social cognition capacity associated with reduced functional independence and greater carer burden. Emotion recognition is impaired in both behavioural-variant frontotemporal dementia and semantic dementia, yet the social and behavioural changes observed in these syndromes in everyday situations varies. To date, most studies have investigated isolated, context-free stimuli indexing recognition of facial emotions only. Here, we aimed to investigate how contextual information (i.e. emotional body language) influences emotion recognition, within the framework of the Social Context Network Model. Thirty-one patients with frontotemporal dementia (19 behavioural-variant frontotemporal dementia; 12 semantic dementia) and 20 healthy age- and education-matched controls were assessed on three tasks which varied contextual cues: (i) face alone; (ii) context alone; and (iii) face embedded in context. Voxel-based morphometry was used to identify neural correlates of task performance. Our results demonstrated that both behavioural-variant frontotemporal dementia and semantic dementia patients performed worse than controls in recognizing emotions from face alone and context alone. Importantly, performance differed when faces were presented in context. While both behavioural-variant frontotemporal dementia and semantic dementia patients performed similarly to controls on congruent items (i.e. face emotion and body emotion are the same) (P-values > 0.05), patients with behavioural-variant frontotemporal dementia performed worse than both controls (P < 0.001) and patients with semantic dementia (P = 0.044) for incongruent items (i.e. face emotion and body emotion are different). Neuroimaging analyses revealed that abnormal contextual influence was associated with lower integrity of the right parahippocampal gyrus/amygdala and left precentral gyrus. Together, these results indicate that patients with behavioural-variant frontotemporal dementia are over-reliant on external contextual information. Conversely, in semantic dementia and controls, contextual influence varies, with the degree of contextual influence appearing to be mediated, at least in part, by the facial expression depicted. The profile in behavioural-variant frontotemporal dementia is reminiscent of the ‘environmental dependency syndrome’ described in frontal lesion patients. It also converges with recent evidence of abnormal face perception in this group. From a theoretical perspective, our findings demonstrate that the capacity to incorporate contextual body language is dependent on the integrity of both contextual association brain regions (i.e. parahippocampal gyrus), as well as regions necessary for processing dynamic body movements. Clinically, these results open new avenues for rehabilitation of social impairments in dementia.

Hasta la fecha, la mayoría de los estudios en demencia frontotemporal han investigado las emociones de forma aislada, sin contexto. Aquí, investigamos cómo la información contextual (lenguaje corporal emocional) influye en el reconocimiento de emociones, en el marco del modelo de red de contexto social en pacientes con demencia frontotemporal (variante frontal y semántica) y controles sanos. Nuestros resultados indican que los pacientes con demencia frontotemporal version frontal no integran la información contextual externa con las claves emocionales internas, y que ello depende de la integridad de las regiones cerebrales de asociación contextual (parahipocampo, amígdala y estructuras frontales). Estos resultados abren nuevas vías para la rehabilitación de las deficiencias sociales en la demencia.

The IFS (INECO Frontal Screening) and level of education: Normative data. Sierra Sanjurjo N, Saraniti A, Gleichgerrcht E, Roca M, Manes F, Torralva T. 2018

AUTORES Sierra Sanjurjo N, Saraniti A, Gleichgerrcht E, Roca M, Manes F, Torralva T.
AÑO 2018
JOURNAL Applied Neuropsychology
VOLUMEN 12 February, 2018
ABSTRACT Level of education is known to confound neuropsychological test performance. The INECO Frontal Screening (IFS) is an easy-to-use and brief measure of several domains of executive function, which has previously shown reliably clinical usefulness and superior psychometric performance when compared to other frontal screening instruments. However, previous studies with the IFS have been limited to participants with high levels of education, preventing its generalizability to populations with less than 12 years of formal education. This is crucial, as less than half of the Latin American population and a large percentage of immigrants in developed countries attain high school education. The aim of this study was to generate IFS normative data in a sample stratified by age and education levels. One hundred and sixty one healthy adults were assessed with the IFS as well as measures of global cognitive screening, namely, the Addenbrooke Cognitive Examination Revised and the Mini-Mental State Examination. Multiple lineal regression analysis showed significant effects for education and nonsignificant effects for age. A correction grid for IFS raw scores was developed and cut-off scores were calculated. The correction grid and cut-off scores may be useful in the interpretation of IFS scores in participants with low education.

El nivel de educación formal impacta sobre el rendimiento de pruebas neuropsicológicas. El INECO Frontal Screening (IFS) es una técnica de rastrillaje breve y fácil para evaluar las funciones ejecutivas, que ha evidenciado con anterioridad ser una herramienta con un rendimiento psicométrico superior en comparación con otros instrumentos y ser clínicamente fiable en la detección de disfunción frontal. Sin embargo, los estudios previos con el IFS se han limitado a participantes con altos niveles de educación, lo que impide su generalización a poblaciones con menos de 12 años de educación formal. Debido que menos de la mitad de la población de América Latina y un gran porcentaje de inmigrantes en países desarrollados obtienen educación secundaria, es fundamental la normalización del IFS para bajo nivel de educación formal. De esta forma, el objetivo de este estudio fue generar datos normativos, en una muestra estratificada por edad y niveles de educación formal. Ciento sesenta adultos sanos fueron evaluados con el IFS, y con medidas de detección cognitiva global, como el Examen Cognitivo Addenbrooke Revisado y el Mini Examen Estatal Mental. A partir del análisis de regresión lineal múltiple se observaron valores significativos para la educación y no para la edad. Se desarrolló una cuadrícula de corrección para los puntajes brutos del IFS y se calcularon los puntos de corte. La grilla de corrección y los puntajes de corte pueden ser útiles en la interpretación de los puntajes de IFS en sujetos con baja educación formal.

Fluid intelligence is supported by the multiple-demand system not the language system. Alexandra Woolgar, John Duncan, Facundo Manes, Evelina Fedorenko. 2018

AUTORES Alexandra Woolgar, John Duncan, Facundo Manes, Evelina Fedorenko.
AÑO 2018
JOURNAL Nature Human Behaviour
VOLUMEN 29 January, 2018
ABSTRACT A set of frontoparietal brain regions—the multiple-demand (MD) system —has been linked to fluid intelligence in brain imaging and in studies of patients with brain damage. For example, the amount of damage to frontal or parietal, but not temporal, cortices predicts fluid intelligence deficit. However, frontal and parietal lobes are structurally and functionally heterogeneous. They contain domain-general regions that respond across diverse tasks, but also specialized regions that respond selectively during language processing. Since language may be critical for complex thought, intelligence loss following damage to the frontoparietal cortex could have important contributions from damage to language-selective regions. To evaluate the relative contributions of MD versus language-selective regions, we employed large functional magnetic resonance imaging datasets to construct probabilistic maps of the two systems. We used these maps to weigh the volume of lesion (in each of 80 patients) falling within each system. MD-weighted, but not language-weighted, lesion volumes predicted fluid intelligence deficit (with the opposite pattern observed for verbal fluency), indicating that fluid intelligence is specifically tied to the MD system, and undermining claims that language is at the core of complex thought.

El sistema de múltiple demanda (MD), formado por un conjunto de regiones cerebrales frontoparietales, ha sido relacionado con la inteligencia fluida, tanto en estudios de lesiones como en estudios de neuroimágenes funcionales. Sin embargo, es sabido que los lóbulos frontal y parietal incluyen, además de las regiones que soportan funciones generales que responden a diversas tareas, también regiones especializadas que responden selectivamente al procesamiento lingüístico. Dado que el lenguaje puede ser crítico para el pensamiento complejo, podría hipotetizarse que la disminución de la  inteligencia fluida después de daño frontoparietal podría relacionarse con el daño en las regiones de procesamiento lingüístico. Para evaluar la contribución relativa del sistema de MD y de las regiones selectivas de procesamiento lingüístico, estudiamos un gran grupo de datos de resonancia magnética funcional para construir mapas probabilísticos de los dos sistemas. Usamos estos mapas para calcular el peso del volumen de la lesión en cada uno de los sistemas. En nuestros estudios los déficit en la inteligencia fluida fueron predichos por el volumen de la lesión en MD y no en las zonas específicas para el procesamiento lingüístico (con el patrón inverso en tareas de fluencia verbal), indicando que el sistema de MD está específicamente relacionado con la inteligencia fluida y socavando la afirmación de que el lenguaje está en el centro del pensamiento complejo.

Posterior cortical atrophy: a single case cognitive and radiological follow-up. Esteves S., Ramirez Romero D.A., Torralva T., Martínez Cuitiño M., Herndon S., Couto B., Ibañez A., Manes F. & Roca M. 2018

AUTORES Esteves S., Ramirez Romero D.A., Torralva T., Martínez Cuitiño M., Herndon S., Couto B., Ibañez A., Manes F. & Roca M.
AÑO 2018
JOURNAL Neurocase
VOLUMEN 8 January, 2018
ABSTRACT Posterior cortical atrophy (PCA) is a rare neurodegenerative syndrome characterized by initial predominant visuoperceptual deficits followed by a progressive decline in other cognitive functions. This syndrome has not been as thoroughly described as other dementias, particularly from a neuropsychological evolution perspective with only a few studies describing the evolution of its cognitive progression. In this investigation we review the literature on this rare condition and we perform a 7-year neuropsychological and neuroradiological follow-up of a 64-year-old man with PCA. The subject’s deficits initially appeared in his visuoperceptual skills with later affectation appearing in language and other cognitive functions, this being coherent with the patient’s parieto-temporal atrophy evolution.

La atrofia cortical posterior (ACP) es un síndrome neurodegenerativo raro caracterizado predominantemente por déficits visoperceptivos iniciales seguidos por un progresivo declive en otras funciones cognitivas. Este síndrome no se ha descrito tan minuciosamente como otras demencias, especialmente desde una perspectiva de su evolución neuropsicológica, con sólo unos pocos estudios detallando la evolución de su progresión cognitiva. En esta investigación revisamos la literatura sobre esta rara afección y realizamos un seguimiento neuropsicológico y neuroradiológico de 7 años en un hombre de 64 años con ACP. Los déficits del sujeto aparecieron inicialmente en sus habilidades visoperceptuales y posteriormente se vieron afectados el lenguaje y otras funciones cognitivas, lo cual es coherente con la evolución de la atrofia parieto-temporal del paciente.

Dementia in Latin America. Assessing the present and envisioning the future. Parra MA, Baez S, Allegri R, Nitrini R, Lopera F, Slachevsky A, Custodio N, Lira D, Piguet O, Kumfor F, Huepe D, Cogram P, Bak T, Manes F, Ibanez A. 2018

AUTORES Parra MA, Baez S, Allegri R, Nitrini R, Lopera F, Slachevsky A, Custodio N, Lira D, Piguet O, Kumfor F, Huepe D, Cogram P, Bak T, Manes F, Ibanez A.
AÑO 2018
JOURNAL Neurology
VOLUMEN 5 January, 2018
ABSTRACT The demographic structure of Latin American countries (LAC) is fast approaching that of developing countries, and the predicted prevalence of dementia in the former already exceeds the latter. Dementia has been declared a global challenge, yet regions around the world show differences in both the nature and magnitude of such a challenge. This article provides evidence and insights on barriers which, if overcome, would enable the harmonization of strategies to tackle the dementia challenge in LAC. First, we analyze the lack of available epidemiologic data, the need for standardizing clinical practice and improving physician training, and the existing barriers regarding resources, culture, and stigmas. We discuss how these are preventing timely care and research. Regarding specific health actions, most LAC have minimal mental health facilities and do not have specific mental health policies or budgets specific to dementia. In addition, local regulations may need to consider the regional context when developing treatment and prevention strategies. The support needed nationally and internationally to enable a smooth and timely transition of LAC to a position that integrates global strategies is highlighted. We focus on shared issues of poverty, cultural barriers, and socioeconomic vulnerability. We identify avenues for collaboration aimed to study unique populations, improve valid assessment methods, and generate opportunities for translational research, thus establishing a regional network. The issues identified here point to future specific actions aimed at tackling the dementia challenge in LAC.

El envejecimiento de América Latina (AL) se está acercando rápidamente al de los países en desarrollo, y la prevalencia de la demencia prevista para LA ya supera a estos últimos. Este enfoque de consenso regional de expertos internacionales analiza las barreras impiden la armonización de estrategias para enfrentar el desafío de la demencia en AL. Analizamos la falta de datos epidemiológicos, la práctica clínica y la capacitación, y las barreras existentes con respecto a la pobreza, los estigamas culturales y la vulnerabilidad socioeconómica. Discutimos cómo estos dificultan la atención, el diagnóstico y la investigación en la región. Luego abordamos las acciones de salud específicas, las políticas y presupuestos para la demencia en la region, y las estrategias de tratamiento y prevención. Identificamos vías de colaboración para el estudio de poblaciones únicas en la región, el perfeccionamiento de métodos de evaluación válidos y la generación de oportunidades para la investigación traslacional, fomentando el desarrollo de una red regional que involucre investigadores, clínicos y organizaciones gubernamentales.

Multilevel convergence of interoceptive impairments in hypertension: New evidence of disrupted body–brain interactions. Yoris A, Abrevaya S, Esteves S, Salamone P, Lori N, Martorell M, Legaz A, Alifano F, Petroni A, Sánchez R, Sedeño L, García AM, Ibáñez A. 2017

AUTORES Yoris A, Abrevaya S, Esteves S, Salamone P, Lori N, Martorell M, Legaz A, Alifano F, Petroni A, Sánchez R, Sedeño L, García AM, Ibáñez A.
AÑO 2017
JOURNAL Hum Brain Mapp
VOLUMEN 21 December, 2017
ABSTRACT Interoception, the sensing of visceral body signals, involves an interplay between neural and autonomic mechanisms. Clinical studies into this domain have focused on patients with neurological and psychiatric disorders, showing that damage to relevant brain mechanisms can variously alter interoceptive functions. However, the association between peripheral cardiac-system alterations and neurocognitive markers of interoception remains poorly understood. To bridge this gap, we examined multidimensional neural markers of interoception in patients with early stage of hypertensive disease (HTD) and healthy controls. Strategically, we recruited only HTD patients without cognitive impairment (as shown by neuropsychological tests), brain atrophy (as assessed with voxel-based morphometry), or white matter abnormalities (as evidenced by diffusion tensor imaging analysis). Interoceptive domains were assessed through (a) a behavioral heartbeat detection task; (b) measures of the heart-evoked potential (HEP), an electrophysiological cortical signature of attention to cardiac signals; and (c) neuroimaging recordings (MRI and fMRI) to evaluate anatomical and functional connectivity properties of key interoceptive regions (namely, the insula and the anterior cingulate cortex). Relative to controls, patients exhibited poorer interoceptive performance and reduced HEP modulations, alongside an abnormal association between interoceptive performance and both the volume and functional connectivity of the above regions. Such results suggest that peripheral cardiac-system impairments can be associated with abnormal behavioral and neurocognitive signatures of interoception. More generally, our findings indicate that interoceptive processes entail bidirectional influences between the cardiovascular and the central nervous systems.

La interocepción (o censado de señales viscerales del cuerpo), regula los afectos y la cognición, e implica interacción cerebral y autonómica. Si bien sabemos que la afectación cerebral de regiones interoceptivas impacta en la interocepción cardiaca, poco se sabe acerca de cómo el sistema cardiaco impacta en la neurocognición interoceptiva. Estudiamos a pacientes con estadio temprano de enfermedad hipertensiva (HTD) sin deterioro cognitivo, sin atrofia cerebral (VBM) ni anomalías de la sustancia blanca (DTI) y controles sanos. Los pacientes exhibieron peor rendimiento interoceptivo sus de correlatos cerebrales (medicas corticales cardíacas, volumen y conectividad funcional de ínsula y cingulado). Así, las alteraciones del sistema cardíaco periférico se asocian con patrones anormales neurocognitivos de intercepción.

Intracranial high-γ connectivity distinguishes wakefulness from sleep. Mikulan E, Hesse E, Sedeño L, Bekinschtein T, Sigman M, García MDC, Silva W, Ciraolo C, García AM, Ibáñez A. 2018

AUTORES Mikulan E, Hesse E, Sedeño L, Bekinschtein T, Sigman M, García MDC, Silva W, Ciraolo C, García AM, Ibáñez A.
AÑO 2018
JOURNAL Neuroimage
VOLUMEN 1 April, 2018
ABSTRACT Neural synchrony in the γ-band is considered a fundamental process in cortical computation and communication and it has also been proposed as a crucial correlate of consciousness. However, the latter claim remains inconclusive, mainly due to methodological limitations, such as the spectral constraints of scalp-level electroencephalographic recordings or volume-conduction confounds. Here, we circumvented these caveats by comparing γ-band connectivity between two global states of consciousness via intracranial electroencephalography (iEEG), which provides the most reliable measurements of high-frequency activity in the human brain. Non-REM Sleep recordings were compared to passive-wakefulness recordings of the same duration in three subjects with surgically implanted electrodes. Signals were analyzed through the weighted Phase Lag Index connectivity measure and relevant graph theory metrics. We found that connectivity in the high-γ range (90–120 Hz), as well as relevant graph theory properties, were higher during wakefulness than during sleep and discriminated between conditions better than any other canonical frequency band. Our results constitute the first report of iEEG differences between wakefulness and sleep in the high-γ range at both local and distant sites, highlighting the utility of this technique in the search for the neural correlates of global states of consciousness.

La sincronía neural en la gama alta (90-120 Hz) se ha propuesto como correlato crucial de la conciencia, pero debido a limitaciones metodológicas, esta no es fácil de medir. Comparamos la conectividad entre dos estados globales de conciencia (vigilia y sueño) a través de la registros intracraneales directos, que proporcionan las únicas mediciones de alta frecuencia en el cerebro humano. La conectividad en gama alta en múltiples sectores del cerebro (y su organización en términos de teoría de gráficos), discriminaron la vigilia del sueño mejor que cualquier otra banda y medida. Nuestros resultados constituyen el primer reporte de diferencias entre estados de consciencia  mediante conectividad de gama alta entre regiones locales y distantes.

EFECTOS DE ORDEN DE PRESENTACIÓN Y RANGOS DE DURACIÓN EN LA TAREA DE GENERALIZACIÓN TEMPORAL EPISÓDICA. Ezequiel Mikulan, Manuel Bruzzone, Manuel Serodio, Edinson Muñoz, Néstor Singer, Mariano Sigman, Tristán Bekinschtein, Adolfo M. García, Lucas Sedeño, Agustín Ibáñez. 2017

AUTORES Ezequiel Mikulan, Manuel Bruzzone, Manuel Serodio, Edinson Muñoz, Néstor Singer, Mariano Sigman, Tristán Bekinschtein, Adolfo M. García, Lucas Sedeño, Agustín Ibáñez.
AÑO 2017
JOURNAL Límite. Revista Interdisciplinaria de Filosofía y Psicología
VOLUMEN November, 2017
ABSTRACT The current model of the Episodic Temporal Generalization task, where subjects have to judge whether pairs of auditory stimuliare equal in duration, predicts that results are scale-free and unaffected by the presentation order of the stimuli. To test these predictions, we conducted three experiments assessing sub- and supra-second standards and taking presentation order into account. Proportions were spaced linearly in Experiments 1 and 2 and logarithmically in Experiment 3. Critically, we found effects of duration range and presentation order with both spacing schemes. Our results constitute the first report of presentation order effects in the Episodic Temporal Generalization task and demonstrate that future studies should always consider duration range, number of trials and presentation order as crucial factors modulating performance.
RESUMEN El modelo actual de la tarea de Generalización Temporal Episódica (GTE), donde los participantes juzgan si pares de estímulos auditivos son iguales en duración, predice que los resultados son independientes de la escala y orden de presentación de los estímulos. Para evaluar estas predicciones, se realizaron tres experimentos con duraciones estándar mayores y menores a 1 segundo, considerando el orden de presentación. Las proporciones fueron espaciadas linealmente en los Experimentos 1 y 2 y logarítmicamente en el Experimento 3. Se observaron efectos de rango de duración y orden de presentación con ambos esquemas de espaciado. Los resultados de este estudio constituyen el primer reporte de efectos de orden de presentación en la tarea de Generalización Temporal Episódica y demuestran que estudios futuros deberían considerar siempre el rango de duración, número de ensayos y orden de presentación como factores cruciales que modulan el desempeño.

Frontostriatal atrophy disrupts language embodiment in Parkinson’s and Huntington’s disease. Birba A, García-Cordero I, Kozono G, Legaz A, Ibáñez A, Sedeño L, García AM. 2017

AUTORES Birba A, García-Cordero I, Kozono G, Legaz A, Ibáñez A, Sedeño L, García AM.
AÑO 2017
JOURNAL Neuroscience & Biobehavioral Reviews
VOLUMEN September, 2017
ABSTRACT Within the language domain, movement disorders triggered by frontostriatal damage are characterized by deficits in action verbs, motor-language coupling, and syntax. However, these impairments have not been jointly interpreted under a unifying rationale or integratively assessed in terms of possible clinical implications. To bridge these gaps, here we introduce the “disrupted motor grounding hypothesis”, a new framework to conceive such impairments as disturbances of embodied mechanisms (high-order domains based on the recycling of functionally germane sensorimotor circuits). We focus on two relevant lesion models: Parkinson’s and Huntington’s disease. First, we describe the physiopathology of both conditions as models of progressive frontostriatal impairment. Then, we summarize works assessing action language, motor-language coupling, and syntax in samples at early and preclinical disease stages. To conclude, we discuss the implications of the evidence for neurolinguistic modeling, identify key issues to be addressed in future research, and discuss potential clinical implications. In brief, our work seeks to open new theoretical and translational avenues for embodied cognition research.
RESUMEN En esta revisión, demostramos que la atrofia de las redes frontoestriadas en las enfermedades de Parkinson y Huntington afecta tres dominios lingüísticos corporizados: el lenguaje de acción, su integración con movimientos corporales, y el procesamiento sintáctico. En particular, dado que estos déficits se manifiestan independientemente de otros trastornos cognitivos y son identificables en etapas tempranas y aun preclínicas, podrían constituir biomarcadores sensibles  de ambos cuadros. Bajo esa lógica, se delinean avenidas teóricas y traslacionales para la investigación en el marco de la cognición corporizada.