Changes in the functional connections of the brain at rest in patients with acute ischemic stroke and hypersomnia

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Brain damage after ischemic stroke results in changes in a wide range of structural and functional brain networks [1]. Scientific studies show that although stroke is primarily a focal lesion, it also affects the functional connectivity of anatomical and functional regions, often resulting in altered integration of brain networks and affecting whole-brain function, leading to cognitive and emotional impairment [2, 3].

AIM: The aim of the study was to determine changes in functional brain connectivity during hypersomnia in patients with acute ischemic stroke.

MATERIALS AND METHODS: A total of 44 patients with acute ischemic stroke were examined. The participants were divided into two groups based on the presence of sleep disorders. Group 1 included 22 patients with hypersomnia, which was objectively confirmed by polysomnography. Group 2 also included 22 patients who did not have sleep disorders and constituted the control group. The age of patients in both groups ranged from 45 to 65 years.

All patients underwent magnetic resonance imaging on tomographs with a magnetic field induction strength of 1.5 Tesla, using the standard protocol and special pulse sequences of T-gradient echo 3D MPRAGE and BOLD. Resting-state functional magnetic resonance imaging of the brain was employed to assess functional connectivity. Postprocessing was conducted on specialized software, CONN-TOOLBOX, which generated appropriate graphical representations of quantitative results based on the selection of zones of interest.

RESULTS: In patients experiencing the acute phase of ischemic stroke, hypersomnia results in the strengthening of functional connections, predominantly in the temporo-occipital and parietal regions. This may be associated with impaired visual perception, memory, and spatial orientation. Additionally, there is a weakening of functional connections in the frontal and occipital cortex, which may indicate confusion of thinking and disorders of speech, arbitrary movements, and the regulation of complex behaviors.

The disruption of the functional connections between the medial prefrontal cortex and the posterior cingulate cortex and the cerebellum is indicative of impaired coordination and regulation of balance and muscle tone. However, it also has the potential to affect emotional, cognitive, and behavioral changes in the brain.

CONCLUSIONS: Resting-state functional magnetic resonance imaging is a technique that allows for the determination of changes in functional brain connections during hypersomnia in patients with acute ischemic stroke. Additionally, it enables the identification of neuroimaging markers corresponding to this pathology.

About the authors

Lidiya I. Trushina

V.A. Almazov National Medical Research Center; Pskov Regional Clinical Hospital

Author for correspondence.
Email: lidabondarenko@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6198-8583
Russian Federation, Saint Petersburg; Pskov

References

  1. Salvalaggio A, De Filippo De Grazia M, Zorzi M, Thiebaut de Schotten MT, Corbetta M. Post-stroke deficit prediction from lesion and indirect structural and functional disconnection. Brain. 2020;143(7):2173–2188. doi: 10.1093/brain/awaa156
  2. Xu X, Tang R, Zhang L, Cao Z. Altered Topology of the Structural Brain Network in Patients With Post-stroke Depression. Front Neurosci. 2019;13:776. doi: 10.3389/fnins.2019.00776
  3. Koch G, Bonnì S, Casula EP, et al. Effect of Cerebellar Stimulation on Gait and Balance Recovery in Patients With Hemiparetic Stroke: A Randomized Clinical Trial. JAMA Neurol. 2019;76(2):170–178. doi: 10.1001/jamaneurol.2018.3639

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».