CO12: Neuroimaging and Psychophysiology

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CO12: Neuroimaging and Psychophysiology

This research group is a multidisciplinary group led by a researcher under "Ramón y Cajal" contract and composed of different pre- and post-doctoral researchers and clinical researchers, including psychologists, biologists, specialists in clinical neuroscience, as well as a large group of neurologists and neurosurgeons. The main objective of the group is to study the biological bases and brain mechanisms responsible for pathological symptoms in different neurological diseases (such as Parkinson's disease, multiple sclerosis, chronic migraine, etc.). For this purpose, the different researchers use innovative tools and state-of-the-art methodologies that include high-density EEG recording, intracranial recording in patients, peripheral measurements such as eye-tracking, advanced structural or functional MRI analysis, as well as various brain stimulation techniques, including transcranial magnetic stimulation or deep brain stimulation.

Principal investigator
  • Javier J. González-Rosa
  • e-mail: javier.rosa@uca.es
  • ORCID: 0000-0002-5609-1103
  • Research ID: http://www.researcherid.com/rid/K-1291-2014
Lines of research
  • Human cognition and cognitive impairment
    • Evaluation of the neural bases of cognitive processes (e.g., executive functions, attention) by means of electrophysiological and neuroimaging techniques; Design of new cognitive tasks.
    • Study of the brain mechanisms underlying cognitive function in both healthy populations and patients with neurological and psychiatric disorders.
    • Evaluation of brain activity patterns and their relationship to the presence of cognitive impairment and clinical disturbances.
    • Currently, the research group works with patients with Parkinson's disease, multiple sclerosis, dementia, obsessive-compulsive disorder, and chronic migraine.
  • Brain imaging methods
    • EEG and ERP: Advanced use of electrophysiological analysis and techniques; use of high-density EEG equipment to understand the spatial-temporal dynamics of cortical network activation at rest and during the performance of cognitive tasks, in both healthy and pathological populations.
    • New analyses and methodological solutions for the location of brain generators using toolboxes such as Analyzer, EEGLAb, SPM12 and Brainstorm.
    • Analysis of structural (MRI) and functional (fMRI) neuroimaging data
    • Multi-modal fusion and integration of separately or simultaneously acquired electrophysiological (EEG) and hemodynamic (fMRI) data.
    • Post-surgical human intracranial recording (icEEG).
    • Biometric records using "iMotions": automatic recognition of facial emotions, peripheral activity and eye-tracker.
  • Neuromodulation
    • Use of different neuromodulation techniques such as transcranial magnetic stimulation (TMS) using direct current (tDCS) and static magnetic fields (tSMS), in healthy patients with neurological disorders.
    • Deep brain stimulation (DBS) in neurological and psychiatric patients.
    • Simultaneous EEG co-registration during TMS and DBS protocols.
Key words
Electroencephalography (EEG) Structural and functional MRI Neurological disorders Cognitive impairment Neuromodulation and deep brain stimulation (DBS) Location of cortical generators Functional connectivity
Principal investigator

Javier J. González-Rosa
  • University
  • e-mail: javier.rosa@uca.es
  • ORCID: 0000-0002-5609-1103
  • Research ID: http://www.researcherid.com/rid/K- 1291-2014
Team members
  • Javier J. González Rosa, Researcher under "Ramón y Cajal" contract - Principal Investigator.
  • Álvaro Javier Cruz Gómez,Postdoctoral researcher under ITI contract.
  • Florencia Sanmartino, Predoctoral researcher, University of Cadiz
  • Fernando López Sosa, Predoctoral researcher & biomedical engineer under ITI contract.
  • Elena Lozano Soto, Predoctoral researcher, University of Cadiz
  • Fátima Cano Cano, Lab technician.
  • Raúl Rashid López, Clinical researcher & specialist in neurology under ITI contract.
  • Francisco Miguel Marín Laut, Specialist in neurosurgery.
  • Lucía Forero Díaz, Specialist in neurosurgery
  • Juan Martínez Chinchilla, Specialist in neurosurgery
  • Jesús Riqué Dormido, Specialist in neurosurgery
National Funding Calls
  1. Subprogramme of Scientific and Technological Infrastructures and Equipments, "Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación". 2017-2020. EQC2018-004728-P. Principal Investigator: Javier J. González Rosa. Systematic evaluation of cortical excitability and inter- and intrahemispheric connectivity in neurological patients.
  2. Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities: "Retos Investigación" R&D projects. 2018. RTI2018-096951-A-I00. Principal Investigator: Álvaro Javier Cruz Gómez. Identification of an early neurodegeneration index with prognostic value in patients with newly diagnosed multiple sclerosis.
  3. Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (MINECO), State Research Agency, State Programme for R+D+i Oriented to the Challenges of Society. PSI2017-85951-R. Principal Investigator: Javier J. González Rosa Segura. Assessing the integrity of cortical–subcortical functional networks by nucleus accumbens and subthalamic deep brain stimulation.
  4. Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (MINECO), Aids from "Ramón y Cajal" subprogramme (Spanish Programme for the Promotion of Talent and its Employability in R&D&i). RYC-2015-18467. Principal Investigator: Javier J. González Rosa.
  5. Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (MINECO), State Programme for R+D+i Oriented to the Challenges of Society (R+D+i projects for young researchers without labour links or only temporary links). PSI2017-85951-R. Principal Investigator: Javier J. González Rosa. Characterising the neural bases of Deep Brain Stimulation to alter symptoms and decision making in Obsessive-Compulsive Disorder: A multimodal integration study from scalp and intracranial EEG.
Regional Funding Calls
  1. Regional integration initiative (ITI) 2014-2020 for the province of Cadiz, by the Department of Health of the Junta de Andalucia and the European Regional Development Fund. PI-0025-2017. Principal Investigator: Esther Berrocoso Domínguez. Principal Investigator: Javier J. González Rosa. Effects of deep brain stimulation on cortical-subcortical networks and its relationship to pathophysiological symptoms in neurological patients.
Publications
  • Autores: Yebra M, Galarza A, Soto-Leon V, Gonzalez-Rosa JJ, et al. Título; “Action boosts episodic memory encoding in humans via engagement of a noradrenergic system”. Revista: Nature Communications; Año, volumen, páginas primera y última: 2019 (in press) Factor de impacto: 11.88; Cuartil/decil en el año de publicación: D1 /Q1.
  • Autores: Chieffo R, Straffi L, Inuggi A, Gonzalez-Rosa JJ, Spagnolo F, Coppi E, Nuara A, Houdayer E, Comi G, Leocani L. Título; “Motor Cortical Plasticity to Training Started in Childhood: The Example of Piano Players”. Revista: PLoS One; Año, volumen, páginas primera y última: 2016; 11(6). Factor de impacto: 3.54; Cuartil/decil en el año de publicación: Q1.
  • Autores: Nachev P, Lopez-Sosa F, Gonzalez-Rosa JJ, Galarza A, Avecillas J, Pineda-Pardo JA, Lopez-Ibor JJ, Reneses B, Barcia JA, Strange B. Título: “Dynamic risk control by human nucleus accumbens”; Revista: Brain; Año, volumen, páginas primera y última: 2015, 138(12): 3496-502. Factor de impacto: 10.226; Cuartil/decil en el año de publicación: D1 / Q1..
  • Autores: Gonzalez-Rosa JJ, Soto-Leon V, Real P, Carrasco C, Forfani G, Strange B, Oliviero A. Título: “Static magnetic field stimulation over the visual cortex increases alpha oscillations and slows visual search in humans”; Revista: Journal of Neuroscience; Año, volumen, páginas primera y última: 2015; 5(24): 9182- 93. Factor de impacto: 6.92; Cuartil/decil en el año de publicación: D1.
  • Autores: Houdayer E, Teggi R, Velikova S, Gonzalez-Rosa JJ, Bussi M, Comi G, Leocani L. Título: “Involvement of cortico-subcortical circuits in normoacousic chronic tinnitus: A source localization EEG study”; Revista: Clinical Neurophysiology; Año, volumen, páginas primera y última: 2015, 126(12): 2356-65. Factor de impacto: 3.534; Cuartil/decil en el año de publicación: Q1.
  • Autores: Oliviero A, Carrasco-López MC, Campolo M, Perez-Borrego YA, Soto-León V, Gonzalez-Rosa JJ, Higuero AM, Strange BA, Abad-Rodriguez J, Foffani G. Título: “Safety study of transcranial static magnetic field stimulation (tSMS) of the human cortex”; Revista: Brain Stimulation; Año, volumen, páginas primera y última: 2015, 8(3):481-5. Factor de impacto: 5.432; Cuartil/decil en el año de publicación: Q1.
  • Autores: Gonzalez-Rosa JJ, Natali F, Tettamanti A, Velikova S, Gatti R, Comi G, Leocani L. Título: “Action observation and motor imagery in motor learning: evidence from EEG and kinematic analysis”; Revista: Behavioral Brain Reserch; Año, volumen, páginas primera y última: 2015, 281: 290- 300; Factor de impacto: 3.028; Cuartil/decil en el año de publicación: Q1.
  • Autores: Galvao-Carmona A, González-Rosa JJ, Hidalgo- Muñoz AR, Páramo D, Benítez ML, Izquierdo G, Vázquez- Marrufo M. Título: “Disentangling the attention network test: behavioral, event related potentials, and neural source analyses”; Revista: Frontiers Human Neuroscience; Año, volumen, páginas primera y última: 2014, 13; 8:81300; Factor de impacto: 2.986; Cuartil/decil en el año de publicación: Q2.
  • Autores: Vázquez-Marrufo M, Galvao-Carmona A, González-Rosa JJ, Hidalgo-Muñoz AR, Borges M, Ruiz-Peña JL, Izquierdo G. Título: “Neural correlates of alerting and orienting impairment in multiple sclerosis patients”; Revista: PLoS One; Año, volumen, páginas primera y última: 2014; 9(5):e97226; Factor de impacto: 3.534; Cuartil/decil en el año de publicación: Q1.
  • Autores: J.J. González-Rosa. Título: “Integración Multimodal: Métodos para la fusión de datos electromagnéticos (M/EEG) y hemodinámicos (fMRI). Revista: Mente y Cerebro: De la Psicología Experimental a la Neurociencia Cognitiva (En MT Bajo, LJ Fuentes, J Lupiañez, y MR Rueda - Coords.). 1º Ed. (in press). Alianza Universidad Año, volumen, páginas primera y última: 2016; Capítulo 7, pp. 38-50.
  • Autores: Kleindienst A, Marin-Laut, FM, Dodoo-Schittko F. Título: “Dysphagia Diagnosed by Fiberoptic Endoscopy Is Common and Transient in Critical Illness Polyneuropathy: Are There Any Clinical Implications?”. Revista: Critical Care Medicine; Año, volumen, páginas primera y última: 2015; 43(2): 492-93 Factor de impacto: 7.422; Cuartil/decil en el año de publicación: Q1.
  • Autores: José Manuel Ortega Zufiría, Jesús Riqué Dormido, Raquel Sánchez García, Marta Calvo Alonso, Noemí Lomillos Prieto. Título: “Pseudomeningocele posterior causante de cuadriparesia después de la laminectomía cervical: reporte de caso”. Revista: Revista Cubana de Neurología y Neurocirugía; Año, volumen, páginas primera y última: 2015; 5(1): 34-39. Factor de impacto: Cuartil/decil en el año de publicación:
  • Autores: José Manuel Ortega, Marta Calvo, Jesús Riqué, Raquel Sánchez, Noemí Lomillos. Título: “Coexistencia de múltiples abscesos cerebrales y metástasis de calota en una paciente con adenocarcinoma de mama. Presentación de un caso clínico y revisión de la literatura”. Revista: Neurología Argentina; Año, volumen, páginas primera y última: 2014; 7(1): 34-38. Factor de impacto: Cuartil/decil en el año de publicación: Q4
  • Autores: García-García R*, Cruz-Gómez AJ*, Urios A, Mangas-Losada A, Forn C, et al. Título: Learning and memory impairments in patients with minimal hepatic encephalopathy are associated with structural and functional connectivity alterations in hippocampus. Revista: Scientific Reports. Año, volumen, páginas primera y última: 8(1):9664. Factor de impacto: 4.122. Cuartil/decil en el año de publicación: Q1
  • Cruz-Gómez AJ, Aguirre Vidal N, Sanchis-Segura C, Ávila C, Forn C. Título: Subcortical gray matter structures in multiple sclerosis: what is their role in cognition? Revista: NeuroReport. Año, volumen, páginas primera y última: 2018; 29(7): 547- 552. Factor de impacto: 4.122. Cuartil/decil en el año de publicación: Q2
  • García-García R*, Cruz-Gómez AJ*, Mangas-Losada A, Urios A, Forn C, Escudero D, Tosca J, Giner-Durán R, León J, Serra M, Ávila C, et al. Título: Reduced resting state connectivity and gray matter volume correlate with cognitive impairment in minimal hepatic encephalopathy. Revista: PloS One. Año, volumen, páginas primera y última: 2017, doi: 10.1371/journal.pone.0186463.Factor de impacto: 3.54. Cuartil/decil en el año de publicación: Q1
  • Fittipaldi-Márquez MS, Cruz-Gómez AJ, Sanchis-Segura C, Belenguer A, Ávila C, Forn C. Título: Exploring Neural Efficiency in Multiple Sclerosis (MS) patients during the Symbol Digit Modalities Test (SDMT): a functional MRI study. Revista: Neurodegenerative Diseases. Año, volumen, páginas primera y última: 2017; 17: 199-207. Factor de impacto: 2.78. Cuartil/decil en el año de publicación: Q2
  • González-Torre JA*, Cruz-Gómez AJ*, Belenguer A, Sanchis-Segura C, Ávila C, Forn C. Título: Hippocampal dysfunction is associated with memory impairment in multiple sclerosis: A volumetric and functional connectivity study. Revista: Multiple Sclerosis Journal. Año, volumen, páginas primera y última: 2017; 23(14):1854-1863. Factor de impacto: 5.28 Cuartil/decil en el año de publicación: Q1.
  • Sanchis-Segura C*, Cruz-Gómez AJ*, Belenguer A, Fittipaldi Márquez MS, Ávila C, Forn C. Título: Increased regional gray matter atrophy and enhanced functional connectivity in male multiple sclerosis patients. Revista: Neuroscience Letters. Año, volumen, páginas primera y última: 2016; 630:154-7. Factor de impacto: 2.16 Cuartil/decil en el año de publicación: Q2.
  • Baltruschat SA; Ventura-Campos N; Cruz-Gómez AJ; Belenguer A; Forn C. Título: Gray matter atrophy is associated with functional connectivity reorganization during the Paced Auditory Serial Addition Test (PASAT) execution in Multiple Sclerosis. Revista: Journal of Neuroradiology. Año, volumen, páginas primera y última: 2015; 42 (3): 141-149. Factor de impacto: 2.171 Cuartil/decil en el año de publicación: Q2.