Neurobehavioral and heart rate variability in healthy older adults: complexity effect

Authors

Keywords:

Reaction Time, Response Speed Variability, Cognitive Slowdow, , Heart Rate Variability

Abstract

The increase in mental effort is inherent to natural aging. It induces an increase in the variability of the response speed and alteration of the variability of the heart rate. However, studies comparing these two sources of different variability are scarce and inconsistent. The objective of the present work was to describe the patterns of variability in response speed and heart rate during the execution of tasks with increasing demands of decisive difficulty in a group of older adults and healthy young controls, in addition to comparing both patterns of variability. In the present study 18 older adults over 60 years and 18 young people between 20 and 25 years were compared during the execution of tasks with increasing degree of difficulty. The net time of evaluation of the stimulus (central time) was isolated from the motor component. In parallel the electrocardiographic activity was recorded. The central time and indicators of heart rate variability were compared using ANOVAs. As a consequence of the increase in mental load, healthy older adults exhibited a multiplicative increase in psychomotor retardation, and gradual vagal control of the heart. In healthy older adults, the increase in complexity causes increased attention span and, consequently, variability, as well as a predominance of vagal control as an adaptive mechanism of regulation of the prefrontal cortex to environmental challenges.

 

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Roselia Inés Bustamante Rojas, Instituto Nacional de Salud de los Trabajadores (INSAT)

Departamento de Fisiología y Psicología. Especialista de primer grado de Medicina Interna, Máster de Urgencias Médicas

Felix Jesús Amador Romero, Instituto Nacional de Salud de los Trabajadores (INSAT)

Licenciado en Psicología. Especialista de 1er Grado y Máster en Psicología de la Salud. Máster en Salud de los Trabajadores. Doctor en Ciencias de la Salud. Investigador y Profesor Titular. Servicio de Psicología y Fisiología.

References

Amador Romero FJ, Mayor Ríos. Enlentecimiento cognitivo en la infección por el VIH: ¿un signo de envejecimiento prematuro? Revista Cubana de Salud y Trabajo. [Internet]. 2017 [citado 26 ene 2019]. 18(1):14-21 Disponible en: http://bvs.sld.cu/revistas/rst/vol18_1_17/rstsu117.htm

Amador Romero FJ, Mayor Ríos. Variabilidad y enlentecimiento cognitivo en los adultos mayores: limitaciones del control atencional. Revista Cubana de Salud y Trabajo. [Internet]. 2016 [citado 26 oct 2017]. 17(4):24-31 Disponible en: http://bvs.sld.cu/revistas/rst/vol17_4_16/rstsu416.htm

Jeria C, Hernández R, Benn C. Alteración de la variabilidad del ritmo cardíaco en pacientes con síndrome coronario agudo sin supra desnivel del segmento ST. Experiencia preliminar. Rev Chil Cardiolog. [Internet] 2011 [citado 22 mar 2016]; 31:104-12. Disponible en: https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-85602011000200003

León CA. Predicción de la muerte súbita cardíaca post infarto: ¿Tenemos otros métodos para predecir la muerte súbita cardíaca post infarto agudo de miocardio, además de la fracción de eyección? Insufic Card. [Internet] 2011; [citado 22 mar 2016]; 6(3):144- 50 Disponible en: http://www.redalyc.org/html/3219/321927795006/

Pérez Lazo de la Vega M, Almirall Hernández PJ, Pérez

Barreda A, Amador Romero FJ. Procedimiento para evaluar el efecto del esfuerzo mental sobre la salud

cardiovascular utilizando la VFC como indicador de la activación central. Revista Cubana de Salud y Trabajo [Internet]. 2014 jul-dic [citado 23 mar 2016]; 15(2):57-72. Disponible en: http://www.revcimeq.sld.cu/index.php/imq/article/viewFile/330/413

Pérez Lazo de la Vega M, Almirall Hernández PJ, Pérez Barreda A. La variabilidad de la frecuencia cardíaca, un incuestionable indicador de la unidad biopsicosocial. Invest Medicoquir [Internet]. 2015 jul-dic [citado 23 mar 2016] 7(2): 292-312. Disponible en: http://www.revcimeq.sld.cu/index.php/imq/article/viewFile/330/413

Wawrzyniak AJ, Hamer M, Steptoe ., Endrighi R. Decreased reaction time variability is associated with greater cardiovascular responses to acute stress Psychophysiology [Internet] 2016. [citado 12 mar 2018]; 53 (5):739–748. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26894967

Beissner F, Meissner K, Bär KJ, Napadow V. The autonomic brain: an activation likelihood estimation meta-analysis for central processing of autonomic function. J. Neurosci. [Internet] 2013 [citado 12 mar 2018]; 33 (25): 10503–11. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23785162

Massidda D. Reaction time analysis. [Internet] 2013 jul [citado 12 mar 2018]; Disponible en: http://www.humandata.it/

Sink CA, Mvududu N. H. Power, sampling, and effect sizes. Three keys to research relevancy. Journal Counceling Outcome Research and Evaluation. [Internet] 2010 [citado 12 mar 2018]; 1(2):1-18. Disponible en: https://sci-hub.tw/10.1177/2150137810373613

Shuster E. Fifty years later: the significance of the Nuremberg Code. New England Journal of Medicine. 1997; 337: 1436 – 1440

Amaro MC. Ética Médica y Bioética. La Habana: ECIMED; 2009. p. 172.Internet]. 2012 [citado 3 oct 2018]. Disponible

en: http://www.umc-products.com

Amador Romero FJ, Valdivieso Romero JF, Bustamante Rojas RI, del Toro Ramírez R, Ferrer González Y. Enlentecimiento cognitivo en adultos mayores. Revista Cubana de Salud y Trabajo. [Internet]. 2018 [citado 26 ene 2019]. 19(2):28-33 Disponible en: http://bvs.sld.cu/revistas/rst/vol19_2_18/rstsu218.htm

Salvia E, Petit C, Champely S, Chomette R, Di Rienzo F, Collet C. Effects of Age and Task Load on Drivers’ Response Accuracy and Reaction Time When Responding to Traffic Lights. Front Aging Neurosci. [Internet]. 2016 Jul 12 [citado 26 ene 2019]. 8: 169 Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4940374/

Amador Romero, F. J. y J. H. Mayor Ríos. “Patrones dinámicos de enlentecimiento cognitivo en los adultos mayores: fragmentación conductual del tiempo de reacción”, Revista Cubana de Salud y Trabajo, Vol. 17, No. 4, pp.12-23, 2016.

http://bvs.sld.cu/revistas/rst/vol18_1_17/rstsu117.htm

Mata Martín JL. Mecanismos atencionales y preatencionales de los reflejos defensivos. [Tesis Doctoral]. Granada: Facultad de Psicología de la Universidad de Granada; 2006 [citado 14 abr 2018]. Disponoble en: https://dialnet.unirioja.es/servlet/tesis?codigo=107238

Castillo R, Anelo J, Fernández-Berrocal P. Regulación emocional y variabilidad de la frecuencia cardiaca en directivos varones sanos. Rev Esp Cardiol [Internet] 2013 [citado 26 oct 2017]; 66(9):753-4 Disponible en: https://dialnet.unirioja.es/servlet/extaut?codigo=2571113

Park G, Van Bavel JJ, Vasey MW, Thayer JF. Cardiac vagal tone predicts attentional engagement to and disengagement from fearful faces. Emotion. [Internet] 2013 Aug12 [citado 26 ene 2019].13(4):645-56 Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23914769

Gazzellini S, Dettori M, Amadori F, Paoli B, Napolitano, Mancini F et al. Association between Attention and Heart Rate Fluctuations in Pathological Worriers. Front Hum Neurosci. [Internet] 2016 [citado 12 mar 2018]; 10: 648. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5187380

Williams DP, Thayer JF, Koenig J. Resting cardiac vagal tone predicts intraindividual reaction time reaction time variability during an attention task in a sample of young and healthy adults. Psychophysiology. [Internet] 2016 dic [citado 12 mar 2018]; 53(12):1843-1851. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27658566

Wood R, Maraj B, Lee CM, Reyes R. Short-term heart rate variability during a cognitive challenge in young and older adults. Age and ageing [Internet] 2002 [citado 28 mar 2018]. 31: 131-35 Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11937476

Spangler DP, Williams DWP, Speller LF, Brooks JR, Thayer JF. Resting heart rate variability is associated with ex-Gaussian metrics of intraindividual reaction time variability. International Journal of Psychophysiology [Internet] 2018 [citado 12 mar 2018]; 125:10–16 Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167876017304932?openEntitledRecommendationsModal=true

Published

2020-06-29

How to Cite

1.
Bustamante Rojas RI, Amador Romero FJ. Neurobehavioral and heart rate variability in healthy older adults: complexity effect. rev cuban salud trabajo [Internet]. 2020 Jun. 29 [cited 2025 Jul. 1];21(2):03-1. Available from: https://revsaludtrabajo.sld.cu/index.php/revsyt/article/view/149

Issue

Section

Original articles