Dopaminergic drugs alter beta coherence during motor imagery and motor execution in healthy adults

Abstract

Background: Motor Imagery (MI) represents the cognitive component of the movement and recruits dopaminergic systems. Objective: To investigate the role of dopaminergic system through the action of methylphenidate and risperidone over beta coherence during execution, action observation and motor imagery. Methods: Electroencephalography (EEG) data were recorded before and after the substance intake. For statistical analysis, a three-way ANOVA was used to identify changes in beta coherence induced by the group, task and the moment variables. Statistical significance was set at p≤0.007. Results: We found a main effect for group for C3/CZ, and a main effect for task for CZ/C4 pairs of electrodes. Furthermore, significant differences were found in the post-drug administration between groups for C3/CZ pair of electrodes, and between task for C4/CZ pair of electrodes. Conclusion: The administration of methylphenidate and risperidone was able to produce electrocortical changes of the cortical central regions, even when featuring antagonistic effects on the dopaminergic pathways. Moreover, the execution task allowed beta-band modulation increase. RESUMOIntrodução: A imagética motora (IM) representa o componente cognitivo do movimento e recruta os sistemas dopaminérgicos. Objetivo: Investigar o papel do sistema dopaminérgico por meio da ação do metilfenidato e da risperidona sobre a coerência em beta durante a execução, observação de ação e imagética motora. Métodos: Os dados de eletroencefalografia (EEG) foram registrados antes e depois da ingestão das substâncias. Para a análise estatística, uma ANOVA de três vias foi utilizada para identificar mudanças na coerência beta induzidas pelas variáveis grupo, tarefa e momento. A significância estatística foi estabelecida em p≤0,007. Resultados: Encontramos um efeito principal para o grupo C3/CZ e um efeito principal para a tarefa nos pares de eletrodos CZ/C4. Além disso, diferenças significativas foram encontradas após a administração da droga entre os grupos para o par de eletrodos C3/CZ e entre tarefa para o par de eletrodos C4/CZ. Conclusão: A administração de metilfenidato e risperidona foi capaz de produzir alterações eletrocorticais das regiões somatomotoras, mesmo apresentando efeitos antagônicos nas vias dopaminérgicas. Além disso, a tarefa de execução provocou maior modulação da banda beta. /0000-0001-5970-3497; Guaraci Ken TANAKA https://orcid.org/0000-0001-5222-0513; Juliana BITTENCOURT https://orcid.org/0000-0003-1959-6345; Mariana GONGORA https://orcid.org/0000-0001-9382-9958; Silmar TEIXEIRA https://orcid.org/0000-0002-9240-1228; Mauricio CAGY https://orcid.org/0000-0002-6488-842X; Henning BUDDE https://orcid.org/0000-0003-3526-0569; Marco ORSINI https://orcid.org/0000-0002-8948-3955; Pedro RIBEIRO https://orcid.org/0000-0001-8270-3663; Bruna VELASQUES https://orcid.org/0000-0001-9363-8932 Correspondence: Danielle Aprigio; Av. Venceslau Brás, 71/Fundos -Botafogo; 22290-

Effects of a Combined Motor Imagery and Action Observation Intervention on Vascular Cognitive Impairment

“…A previous study demonstrated that the activation of neurocognition was triggered by a process of MI and AO training and was associated with brain plasticity-based regulation of neural pathways. 46 Action observation has also been found to be crucial to the process of motor cognition and motor learning, because of the congruent relationship between an observed action and a previous action experience. This indicates that AO is also involved in motor perception, memory, and decision making.…”