Er kognitiv træning neurobeskyttende ved tidlig psykose?

Den nuværende protokol søger at undersøge, om kognitiv træning kan forhindre accelereret tab af grå substans og fremme ændringer i det funktionelle connectom hos første-episode psykosepatienter. Specifikt sigter vi mod at bruge Prisma 3T og 7T billeddannelse til at undersøge funktionelle, strukturelle og diffusionsvægtede billeder for at bestemme, om disse behandlinger kan påvirke neural plasticitet. Scanning vil blive udført på Center for Magnetic Resonance Research (CMRR) ved University of Minnesota. Deltagerne vil gennemføre tre scanningssessioner på cirka en time på 3T Siemens Prisma-scanneren og tre scanningssessioner på cirka en time på 7T-AS-scanneren. Vi sigter mod at bruge scanningssekvenser, der er kompatible med Human Connectome Project både med henblik på krydssamarbejde og datadeling.

Denne undersøgelse vil søge at tilmelde 80 deltagere. 60 deltagere vil blive betragtet som First Episode Psychosis-patienter (FEP), hvilket betyder, at de er blevet diagnosticeret med en psykotisk sygdom og er begyndt at modtage behandling på en First Episode Psychosis-klinik (efter NAVIGATE-modellen) inden for de sidste to år forud for indskrivningen. Disse deltagere vil blive rekrutteret fra en separat undersøgelsesprotokol udført af Dr. Sophia Vinogradov, som undersøger fjernkognitiv træning i FEP-emner (Minnesota Community-Based Cognitive Training in Early Psychosis, NCT03079024). 20 af disse deltagere vil modtage behandling som sædvanlig (TAU), 20 vil blive tildelt målrettet kognitiv træning (TCT), og 20 vil blive tildelt generaliserede kognitive øvelser (GCE). Derudover vil efterforskerne tilmelde 20 raske, alders- og kønsmatchede kontroller (HC). Alle deltagere vil gennemgå en 7T MR-scanning og en Prisma-scanning på tre tidspunkter: Baseline; Post-intervention/12-uger; og 6 måneders opfølgning.

De tre 3T-scanningssessioner vil blive matchet så tæt som muligt, givet hardwarebegrænsninger, til HCP 3T-billeddannelsesprotokollen beskrevet her: http://protocols.humanconnectome.org/HCP/3T/imaging-protocols.html. Dette vil omfatte ~16 minutters 3D strukturel billeddannelse ved hjælp af MP-RAGE og T2-vægtede scanninger, ~14 minutters hviletilstand fMRI baseret på en gradient-ekko EPI-sekvens og 18 minutters diffusionsvægtet MRI baseret på en spin-ekko EPI rækkefølge. Scanningsparametre for optagelser vil søge at matche HCP Lifespan-dataene indsamlet til dato på CMRR Prisma 3T.

Til 7T-scanninger vil vi indsamle en standard T1-vægtet MP2-RAGE strukturel scanning, 12 minutters hvilende fMRI ved hjælp af standard gradient-ekko EPI-sekvenser og en diffusionsvægtet DTI-sekvens, der er kompatibel både med HCP og 7T-AS hardware. For at maksimere brugen af ​​højopløselige billedbehandlingsteknikker og samtidig balancere let adgang og brug, sigter vi efter at bruge Siemens 7T-AS scanneren med NOVA 32-Channel hovedspolen optimeret til både strukturel og funktionel billeddannelse.

Specifikke mål

1. Brug Siemens Prisma 3T MRI-systemet og 7T MRI'er til at undersøge longitudinelle ændringer i hjernens grå stofvolumen i venstre Heschl gyrus (HG) og venstre planum temporale (PT) mellem baseline, efter træning (ca. 12 uger) og 12 måneder inden for 20 FEP-personer, der har gennemgået målrettet kognitiv træning af auditiv bearbejdning, og 20 FEP-personer, der har gennemgået generelle kognitive øvelser, sammenlignet med 20 FEP-personer, der er behandlet som sædvanligt, og 20 alders- og kønsvarende sunde kontroller. Sekundært vil vi også undersøge volumenændringer i grå substans i præfrontal, parietal og venstre hippocampus cortex.
2. Brug Siemens Prisma 3T MRI-systemet og 7T MRI til at undersøge longitudinelle ændringer i venstre tindingelaps hvide substans integritet mellem baseline, post-træning (ca. 12 uger) og 12 måneder inden for 20 FEP-personer, som har gennemgået målrettet kognitiv træning af auditiv behandling og 20 FEP-personer, der har gennemgået generelle kognitive øvelser, sammenlignet med 20 FEP-patienter som sædvanligt og 20 alders- og kønsmatchede raske kontroller. Sekundært vil vi også undersøge ændringer i venstre superior longitudinal fasiculus, venstre arcuate fasciculus, venstre ucinerede fasciculus, venstre ucinerede fasciculus, cingulum bundt og corpus callosum.
3. Undersøg sammenhængen mellem ændringer i hjernens grå stofvolumen og hvid substans integritet med ændringer i kliniske, kognitive og funktionelle resultatmål hos de FEP-fag, der har gennemgået træning.

Udforskende mål

1. Brug Prisma 3T og 7T MRI til at udforske longitudinelle ændringer mellem baseline, efter træning (ca. 12 uger) og ved 6 måneders opfølgning i en ny formodet MRI diffusionsbilleddannende biomarkør, der kan repræsentere neuroinflammation (ekstracellulær volumenfraktion) i 20 FEP forsøgspersoner, der har gennemgået målrettet kognitiv træning og 20 FEP-personer, der har gennemgået generelle kognitive øvelser, sammenlignet med 20 behandling-som-sædvanlige FEP-personer og 20 alders- og kønsmatchede raske kontroller.
2. Undersøg sammenhængen mellem disse ændringer og kliniske, kognitive og funktionelle resultater i faggrupperne.