Charakterizace vztahu mezi lidským mezolimbickým systémem odměn a imunitním fungováním

Neuromodulace pomocí fMRI Neurofeedback úkol: subjekty (n=34) se zúčastní čtyř relací fMRI-NF, upregulujících aktivaci tří mezolimbických uzlů odměny:

ventrální tegmentální oblast a bilaterální ventrální striatum. ROI jsou 5 mm koule kolem vrcholových aktivací v úloze funkčního lokalizátoru (zpoždění peněžních pobídek, kontrast očekávání odměny) v předem definovaných metaanalytických anatomických maskách tří oblastí.

anatomické masky: VTA (střední mozek): -4 -24 -10 *viz níže Pravá Nac: 12 10 -4 Levá Nac: -10 10 -6 Oldham, Stuart, et al. Mapování lidského mozku (2018).

* 23/08/22: Kvůli VTA komplexním obrysům nebyl omezen podle Oldhama et al, jak je uvedeno výše, ale přes přesnější masku VTA (Murty et al. 2014, NeuroImage). Toto bylo omylem vynecháno z původní předběžné registrace. Je pozoruhodné, že do dnešního dne (23/8/22) nebyly provedeny analýzy ROI.

Očkování proti hepatitidě B: subjekty budou očkovány proti hepatitidě B.

Neuromodulace pomocí fMRI Neurofeedback úkol: subjekty (n=34) se zúčastní čtyř relací fMRI-NF, upregulujících aktivaci oblastí obsahujících jednu ze 4 řídicích sítí (5mm koule kolem souřadnic MNI):

Snímky motoru (Hétu, Sébastien a kol. Neurosci. & Biobehav Rev (2013)) R. Cerebellum: 32 -62 -28 L. Cerebellum: -32 -56 -30 L. Precentral Gyrus: -26 -2 58; Sluchové snímky (McNorgan, Chris.Front in Human Neurosci 6 (2012)) R STG:64 -30 9 L IFG:-48 24 -5 L precentrální Gyrus: -52 1 47; Aritmetické zpracování (Arsalidou, Marie a Margot J. Taylor. Nuroimage (2011)) R. SPL: 29 -66 49 L. MFG (dlpfc): -45 32 29 L. precuneus: -28 -71 33; Prostorová navigace (Kühn, Simone a Jürgen Gallinat. Mapa lidského mozku. (2014)) R. hippocampus 26 -35 -11 L. hippocampus -26 -47 -9 L. Post. cingulate -15 -59 19

Očkování proti hepatitidě B: subjekty budou očkovány proti hepatitidě B.

Žádná manipulace s mozkem (hodnocení přirozené imunitní reakce).

Očkování proti hepatitidě B: subjekty (n=17) budou očkovány proti hepatitidě B.

Pro měření titrů protilátek v plazmě budou odebrány vzorky krve ve čtyřech časových bodech: před tréninkem neurofeedbacku (-14d); před očkováním proti hepatitidě B (den 0), 14 dnů a 28 dnů po očkování. Změna anti-HBs bude definována jako průměrné hladiny po vakcinaci (14 a 28 dní) mínus průměrné hladiny před vakcinací (-14 a 0 dní).

*19.09.22: v důsledku rozsáhlé variability výchozích hladin bude změna anti-HB definována jako násobná změna mezi TP před a po vakcinaci, namísto absolutních rozdílů (nepoškozené oslepení).

Vyšetřovatelé předpokládají, že:

i. Jednoduchý skupinový efekt: subjekty v experimentálním rameni (mezolimbická fMRI NF) budou vykazovat vyšší úrovně změn anti-HBs než jak skupina s aktivním komparátorem (kontrolní fMRI-NF), tak skupina bez léčby.

ii. Korelace mezolimbické aktivace-imunologické odpovědi: mezolimbická aktivita během úlohy neurofeedbacku (u všech účastníků NF) během posledního sezení předpovídá hladiny anti-HBs po očkování.

Pro hodnocení hladin cytokinů (např. IL-4, IL-6, TNFalfa, IFNgama), vyšetřovatelé izolují z krve mononukleární buňky periferní krve a pomocí analýzy průtokovou cytometrií charakterizují profil exprese cytokinů (původní záměry použití ELISA budou nahrazeny kvůli kvalitním testům (zaslepení nezraněn), který vykazoval špatný signál, 28. 12. 21). Protože pouhá praxe NF může ovlivnit hladiny cytokinů, budou cytokiny hodnoceny ve třech časových bodech – před tréninkem NF (-14d), před vakcinací (den 0) a 3 dny po vakcinaci. groupXtime (3X3) hlavní účinek a interakce budou kontrolovány.

Vyšetřovatelé předpokládají, že:

i. Skupina s experimentálním ramenem bude vykazovat vyšší hladiny koncentrace cytokinů než aktivní kontrolní skupina a skupina přirozeného původu.

ii. Korelace mezolimbické aktivace-imunologické odezvy: mezolimbická aktivita během úlohy neurofeedbacku (u všech účastníků NF) během posledního sezení bude předpovídat změny v koncentracích cytokinů v krvi.

ROI mezolimbické sítě odměn (nebo řídicích sítí) budou definovány tak, jak je uvedeno v popisu zbraní *viz níže. CSF voxely budou vyloučeny ze všech ROI. Výsledek bude měřen pro každou experimentální skupinu/kontrolní podskupinu, jako kontrast mezi podmínkami regulace a sledováním, pro každý běh NF, každou relaci (3*4=12 běhů).

Pro posouzení rozdílů v aktivaci meoslimbické sítě odměn mezi experimentálními a aktivními kontrolními skupinami bude sestaven model 12x2 (runXgroup).

*23/8/22 pro využití vynikajícího offline zpracování bude ROI deifed prostřednictvím skupiny namísto online analýzy jednotlivých subs.

Vyšetřovatelé předpokládají, že:

i. Jednoduché skupinové efekty během poslední (čtvrté) relace NF: subjekty experimentálního ramene (mezolimbické fMRI NF) budou vykazovat vyšší aktivitu meoslimbické sítě odměn než skupina aktivního komparátoru.

ii. Jednoduché efekty učení skupiny experimentálních ramen: významný vliv běhu (času) na aktivitu mezolimbické sítě odměn experimentálního ramene.

Pro každý cyklus NF ve svém tréninku subjekty vyplní MSQ-NF, dotazník, který charakterizuje mentální strategie podle hierarchické mentální kategorizace.

Průzkumná analýza: Vyšetřovatelé se domnívají, že mentální rysy, které se týkají motivace a zpracování odměny, budou spojeny s mezolimbickou aktivitou odměny během tréninku NF a že takové mentální rysy budou spojeny s imunologickými účinky po tréninku.

Neurobehaviorální měření citlivosti na odměnu a očekávání odměny budou hodnocena aplikací úlohy MID během skenování fMRI na začátku prvního sezení fMRI (pro všechny tři studijní skupiny).

Vyšetřovatelé mají v úmyslu prozkoumat, zda by nervové a behaviorální indexy očekávání a spotřeby odměny mohly odpovídat za rozdíly v měření imunologického výsledku, jak je definováno výše (viz měření primárního výsledku).

Konkrétně vyšetřovatelé předpokládají, že:

i. TUČNÉ odpovědi na očekávání odměny budou pozitivně korelovat s imunologickými výslednými ukazateli - změny hladiny cytokinů a změna protilátek HBV (jak je definováno výše).

Behaviorální měřítka motivačního nápadu a motivační motivace budou hodnocena pomocí aplikace EEfRT na začátku prvního experimentálního sezení (pro všechny tři studijní skupiny).

Vyšetřovatelé mají v úmyslu prozkoumat, zda skóre EEfRT může vysvětlit rozdíly v imunologických a NF úspěšných výsledných ukazatelích, jak je definováno výše (viz primární výsledné ukazatele).

Klasifikace subjektů s tendencemi k přiblížení/vyhýbání se na základě shlukové analýzy skóre ve třech dotaznících: SPSRQ, TPQ a NEO-ffi.

Vyšetřovatelé předpokládají, že:

i. subjekty s přístupovými tendencemi budou vykazovat silnější mezolimbické aktivace sítě odměn během úlohy MID a úlohy NF ve srovnání s vyhýbajícími se.

ii. Přibližující osoby budou vykazovat vyšší imunologické změny, jak se odráží v hlavních ukazatelích imunologického výsledku, ve srovnání s těmi, kteří se vyhýbají.

Odpočinkové skeny budou aplikovány na začátku prvního a na konci čtvrtého (posledního) tréninku NF za účelem posouzení funkčních změn v mezolimbickém okruhu odměny po tréninku NF.

Výzkumníci mají v úmyslu prozkoumat, zda se změny ve funkční konektivitě mezolimbické sítě odměny vyskytnou konkrétně ve skupině mezolimbické fMRI-NF (ve srovnání s kontrolní skupinou fMRI NF).

Podskupina 30 subjektů se dostaví na další odběr vzorků krve tři měsíce po očkování, aby se vyhodnotily dlouhodobé rozdíly v hladinách anti-HBs.

Explorativní analýza: budou zkoumány rozdíly mezi skupinami a mozkově-imunitní korelace.

Dotazník o 14 položkách (odpovídaných na čtyřbodové škále od „rozhodně nesouhlasím“ po „rozhodně souhlasím“) pro odhad míry, do jaké je člověk schopen zažít potěšení nebo očekávání příjemného zážitku. Dotazník je hodnocen jako součet položek (celkové skóre se pohybovalo od 0 do 14). Vyšší celkové skóre ukazuje na vyšší úroveň anhedonie.

Průzkumné analýzy: Vyšetřovatelé budou zkoumat, zda skóre dotazníku před praktikováním NF a očkováním zohlední rozdíly v učení NF a v měření imunologických výsledků. Kromě toho budou vyšetřovatelé sledovat změny v tomto skóre během experimentu, aby prověřili vztah mezi subjektivní hédonickou zkušeností a úspěšností NF/imunitním fungováním.

Dotazník pro hodnocení schopnosti reagovat na odměnu a trest. Dotazník obsahuje 48 otázek ano/ne rozdělených do dvou škál – citlivost na trest (SP) a citlivost na odměnu (SR). Skóre každé dílčí škály je odvozeno součtem zpráv.

Průzkumná analýza: vyšetřovatelé budou zkoumat, zda skóre dotazníku během prvního sezení (před cvičením NF a očkováním) bude odpovídat za rozdíly v učení NF a v měření imunologických výsledků.

Dotazník se 100 pravdivými/nepravdivými položkami k charakterizaci tří osobnostních rysů jednotlivce – závislost na odměně, vyhýbání se škodám a hledání novosti. Každá vlastnost má 4 dílčí škály, které se sčítají do skóre vlastnosti.

Průzkumná analýza: vyšetřovatelé budou zkoumat, zda skóre dotazníku během prvního sezení (před cvičením NF a očkováním) bude odpovídat za rozdíly v učení NF a v měření imunologických výsledků.

Měření HRV se provádějí během skenů fMRI ve všech praxích NF za účelem sledování aktivity sympatického systému. Pro každý sken fMRI budou vypočteny míry HRV, jako je průměrná variabilita a poměry frekvencí.

Průzkumné analýzy: vyšetřovatelé předpokládají, že sympatický systém bude zprostředkovávat korelaci mezi mezolimbickými aktivacemi odměny a imunologickými výslednými mírami (viz primární výsledná opatření 1 a 2). Vyšetřovatelé proto prozkoumají souvislost mezi měřeními sympatiku přijatými při TP4 (před očkováním) a korelací mezi mezolimbickými aktivacemi odměny během praxe TP4 NF a měřeními imunologického výsledku popsanými výše.