Asociaciones entre la edad, la variabilidad de la frecuencia cardíaca y la variabilidad de la señal BOLD fMRI

Área de la Ciencia:

• Neuroimagen y Fisiología Cardiovascular
• Imagen por Resonancia Magnética Funcional (fMRI)
• Variabilidad de la Frecuencia Cardíaca (VFC)

Sus antecedentes:

• Se informan ampliamente disminuciones relacionadas con la edad en la varianza de la señal BOLD fMRI (SD_BOLD).
• Los factores cardiovasculares, en particular la variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC), pueden confundir estas asociaciones entre la edad y la SD_BOLD.
• La investigación previa no ha explorado suficientemente la relación directa entre la VFC y la SD_BOLD, especialmente dentro de los individuos.

Objetivo del estudio:

• Investigar la asociación entre la variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC) y la varianza de la señal BOLD fMRI (SD_BOLD).
• Determinar si la VFC explica parcialmente las disminuciones observadas relacionadas con la edad en la SD_BOLD.
• Examinar el acoplamiento dentro de la persona entre la VFC y la SD_BOLD utilizando análisis de ventana deslizante.

Principales métodos:

• Análisis de datos de fMRI en estado de reposo de dos muestras independientes del estudio Midlife in the United States (MIDUS) (Core y Refresher).
• Análisis de Mínimos Cuadrados Parciales (PLS) para evaluar las asociaciones VFC-SD_BOLD y edad-SD_BOLD.
• Análisis de concordancia y de ventana deslizante para examinar las relaciones dentro de la persona entre las métricas de VFC (SDNN, RMSSD, LF, HF) y la SD_BOLD.

Principales resultados:

• Se encontraron asociaciones positivas significativas entre la VFC y la SD_BOLD en ambas muestras (p<0.018 por permutación).
• Las asociaciones entre la edad y la SD_BOLD en todo el cerebro no fueron significativas, en contraste con las disminuciones generalizadas relacionadas con la edad en la SD_BOLD (~70% de los vóxeles).
• Los análisis de ventana deslizante revelaron asociaciones positivas robustas dentro de la persona entre la VFC (SDNN, RMSSD, LF) y la SD_BOLD, independientemente de los niveles basales.

Conclusiones:

• La variabilidad de la frecuencia cardíaca (VFC) se asocia positivamente con la varianza de la señal BOLD fMRI (SD_BOLD).
• Los factores cardiovasculares, específicamente la VFC, median parcialmente la relación entre la edad y la SD_BOLD.
• Se recomienda controlar la VFC, particularmente los componentes de baja frecuencia o SDNN, para aislar los efectos neuronales en los análisis de SD_BOLD.