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CC BY-NC-ND 4.0 · Arq Neuropsiquiatr 2022; 80(03): 224-232
DOI: 10.1590/0004-282X-ANP-2020-0503
Article

Effect of cognitive behavioral intervention on electroencephalographic band powers of children with learning difficulty under eyes-closed and eyes-open conditions

Efecto de la intervención cognitivo-conductual sobre los poderes de las bandas electroencefalográficas de niños con dificultades de aprendizaje durante condiciones de ojos cerrados y abiertos
Pratima Kaushik 
1   Jesus and Mary College, Department of Psychology, University of Delhi, New Delhi, India.
,
Samanta Puspak Kumar Jena 
2   University of Delhi, South Campus Unit, Department of Applied Psychology, New Delhi, India.
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ABSTRACT

Background: Electroencephalography (EEG) plays an important role in assessing children with learning difficulties or related behavioral issues. Understanding EEG alterations in students with learning difficulties is crucial for evaluating cognitive functioning. Objective: The first aim was to examine the effects of the Program for Enhancing Academic and Behavioral Learning Skills (PEABLS), a cognitive-behavioral intervention on absolute and relative EEG band powers under eyes-closed and eyes-open conditions. Another aim was to examine the relationship between relative band powers of EEG waveforms through specific cognitive measurements like IQ, working memory and BGT for perceptual motor skills and organization. Methods: This study had a quasi-experimental pre-test post-test research design and involved a group of 50 students with learning problems. PEABLS, an accessible school-based intervention, was offered to academically low-performing students. EEG recordings were conducted before and after the intervention on prefrontal (FP1 FP2), temporal (T3 T4) and occipital (O1 O2) scalp locations. The data acquired were processed using MATLAB to find the absolute and relative band powers of waveforms. Results: Paired t tests on the recorded EEG data suggested that significant improvements in absolute and relative power values of waveforms were achieved, post-intervention. There were significant increases in relative alpha power values in the prefrontal and temporal regions under both eyes-closed and eyes-open conditions and significant increases in relative theta and delta power in the prefrontal and temporal regions. Pearson's correlation suggested that there was a significant relationship between relative alpha and beta power values in the prefrontal and occipital regions, through the cognitive measurements.

Conclusion: PEABLS was significative in bringing changes to EEG band powers.

RESUMEN

Antecedentes: comprender las alteraciones del electroencefalograma en estudiantes con dificultades de aprendizaje es fundamental para evaluar el funcionamiento cognitivo. Objetivo: El primer objetivo fue examinar los efectos del Programa para mejorar las habilidades de aprendizaje académico y conductual (PEABLS), una intervención cognitivo-conductual sobre los poderes absolutos y relativos de la banda de EEG en condiciones de ojos cerrados y abiertos. Otro objetivo fue examinar la relación entre los poderes de banda relativos de las formas de onda del EEG a través de medidas cognitivas específicas como el coeficiente intelectual, la memoria de trabajo y BGT para las habilidades motoras perceptivas y la organización. Métodos: Este estudio tuvo un diseño de investigación cuasi-experimental pre-test post-test e involucró a un grupo de 50 estudiantes con problemas de aprendizaje. PEABLS, una intervención accesible basada en la escuela, se ofreció a estudiantes de bajo rendimiento académico. Los registros de EEG se realizaron antes y después de la intervención en las localizaciones del cuero cabelludo prefrontal (FP1 FP2), temporal (T3 T4) y occipital (O1 O2). Los datos adquiridos se procesaron utilizando MATLAB para encontrar las potencias de banda absolutas y relativas de las formas de onda. Resultados: las pruebas t pareadas en los datos de EEG registrados sugirieron que se lograron mejoras significativas en los valores de potencia absoluta y relativa de las formas de onda, después de la intervención. Hubo aumentos significativos en los valores de potencia alfa relativa en las regiones prefrontal y temporal y en la potencia relativa theta y delta en las regiones prefrontal y temporal. La correlación de Pearson sugirió que había una relación significativa entre los valores de potencia relativa alfa y beta a través de las mediciones cognitivas. Conclusión: PEABLS fue significativo al traer cambios a los poderes de la banda de EEG.

Keywords:

Electroencephalography - Learning - Cognitive Behavioral Therapy - Cognition - Resonance Frequency Analysis

Palabras clave:

Electroencefalografía - Aprendizaje - Terapia Cognitivo-Conductual - Cognición - Análisis de Frecuencia de Resonancia

Authors’ contributions:

PK (lead): conceptualization, data curation, formal analysis, writing-original draft; SPKJ (supporting): conceptualization, writing-original draft, lead supervision. Both authors: writing-review & editing, project administration.


Support

This study formed part of a postdoctoral fellowship that received funding from the Indian Council of Social Science Research, New Delhi (ICSSR file no. 3-80/17-18/PDF/GEN).




Publication History

Received: 29 October 2020

Accepted: 14 June 2021

Article published online:
30 January 2023

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