Transkraniální stimulace stejnosměrného proudu a zánik strachu

Nejúčinnější behaviorální léčba neuspořádané úzkosti zahrnuje opakované vystavování se obávaným podnětům, což často vede k systematickému snižování ustrašených reakcí na uvedené podněty. Předpokládá se, že tento proces je výsledkem úspěšného vyhynutí strachu, dobře charakterizovaného procesu učení, který je zprostředkován mozkovými obvody vyhasínajícími strach. Konkrétně, vyhynutí strachu je inhibiční proces učení, který vyžaduje aktivaci a plasticitu v různých oblastech mozku, včetně mediálního prefrontálního kortexu (mPFC), který může vykonávat inhibiční kontrolu nad strašlivými reakcemi a částmi mozku, které řídí uvedenou reakci. Behaviorální léčba neuspořádané úzkosti, i když je účinná, má vážná omezení; mnoho pacientů nereaguje vůbec nebo jen částečně na léčbu založenou na expozici. Jedním z kandidátních důvodů pro to jsou deficity v procesech učení nebo paměti vyhasínání strachu. Navrhovaná studie si klade za cíl prozkoumat účinky neinvazivní neuromodulace – jmenovitě multifokální transkraniální stimulace stejnosměrným proudem (tDCS) zacílené na mPFC – na spontánní aktivitu mPFC (Cíl 1), funkční aktivaci obvodů pro zhášení strachu (Cíl 2) a strach zánik učení a paměti (Cíl 3).

Tato studie randomizuje 64 psychiatricky zdravých dobrovolníků na Yale (navrhováno n = 32) a na University of Kentucky (navrhováno n = 32) pro cíle 1-3. Po dokončení řádného diagnostického a bezpečnostního screeningu a informovaném souhlasu schváleném Institutional Review Board (IRB) zdraví dobrovolníci dokončí 3denní experimentální postup. Subjekty budou připraveny k tomu, aby se bály dříve neutrálního stimulu v den 1. Subjekty budou randomizovány (1:1, dvojitě zaslepené), aby podstoupily aktivní nebo falešný tDCS před školením zaměřeným na vyhynutí strachu v den 2. Alokaci provedou nezávislí výzkumní pracovníci na Yale, který má s takovou alokací zkušenosti, pomocí blokové randomizace (bloky po 8), stratifikované podle pohlaví. Subjekty a vyšetřovatelé budou slepí k přidělování. Nakonec bude síla připomenutí extinkce testována v den 3. Funkční magnetická rezonance (fMRI) a psychofyziologická měření (elektrodermální aktivita a srdeční frekvence) budou získána během všech procedur kondicionování strachu, extinkce a odvolání a před a po tDCS .

tDCS bude dodáván pomocí 8kanálového transkraniálního elektrického stimulátoru Starstim od společnosti Neuroelectrics. Pro zacílení mPFC bude anodická elektroda umístěna nad předním pólem (Fpz, 10-20 EEG orientačních bodů) a bude obklopena pěti zpětnými (katodovými) elektrodami v obvodovém poli (AF7, AF8, F3, Fz a F4 ). Subjekty ve stavu Active tDCS dostanou 20 minut stimulace stejnosměrným proudem po dobu 20 minut; proud bude na začátku a na konci 20minutové periody na 30 sekund přibývat a odcházet. Subjekty ve stavu Sham tDCS obdrží stejné postupy umístění elektrody a postupného náběhu, ale mezi náběhy nebude dodáván žádný proud.

Všichni zdraví dobrovolníci absolvují nejmodernější zrychlené vícepásmové akviziční sekvence ve stylu Human Connectome Project Style (HCP-Style). Sekvence skenování budou na různých místech identické. Skenování bude zahrnovat směs strukturních, klidových a funkčních sekvencí fMRI. Všechny skeny budou dokončeny na skenerech Siemens Prisma 3T pomocí 64kanálových hlavových cívek. Psychofyziologická opatření budou zahrnovat elektrodermální aktivitu (EDA) a srdeční frekvenci. Všechna psychofyziologická data budou shromažďována pomocí systémů Biopac kompatibilních s MRI.

Studie 1 je dobře vybavena pro plánované i průzkumné analýzy; navrhované metody pomáhají zlepšit poměr signálu k šumu (SCR) a námi navrhovaná velikost vzorku 64 bude adekvátně podporovat všechny apriorní analýzy, plánované kontrasty a průzkumné analýzy. Analýza síly naznačila, že vzorek 42 by byl adekvátní pro navrhované testy primárních hypotéz. Navrhujeme přijmout 70 účastníků, abychom umožnili přibližně 10% opotřebování nebo selhání dat (např. pohyb hlavy nebo odezva nulové vodivosti pokožky [SCR]). Náš statistický přístup a statistická síla byly vyvinuty ve spolupráci se statistickými konzultanty PI a primárním mentorem.

Navrhovaná studie poskytne důležitá předběžná data k prozkoumání potenciálu mediálního prefrontálního tDCS k rozšíření a posílení procesů vyhynutí strachu na více úrovních analýz: účinky tDCS na extinkční obvody a klasicky podmíněné extinkční učení a paměť.