Transkraniel jævnstrømsstimulering og frygtudryddelse

De mest effektive adfærdsmæssige behandlinger af forstyrret angst involverer gentagen eksponering for frygtede stimuli, hvilket ofte resulterer i systematiske reduktioner i frygtsom reaktion på nævnte stimuli. Det menes, at denne proces er et resultat af vellykket frygtudryddelse, en velkarakteriseret læringsproces, der er medieret af frygtudryddelseshjernekredsløb. Frygtudryddelse er nemlig en hæmmende læringsproces, der kræver aktivering og plasticitet inden for en række hjerneregioner, herunder den mediale præfrontale cortex (mPFC), som kan udøve hæmmende kontrol over frygtindgydende reaktion og dele af hjernen, der driver denne reaktion. Adfærdsmæssige behandlinger af forstyrret angst har, selvom de er effektive, alvorlige begrænsninger; mange patienter reagerer slet ikke eller reagerer kun delvist på eksponeringsbaserede behandlinger. En kandidatårsag til dette er underskud i indlæring af frygtudryddelse eller hukommelsesprocesser. Den foreslåede undersøgelse har til formål at undersøge virkningerne af ikke-invasiv neuromodulation - nemlig multifokal transkraniel jævnstrømsstimulering (tDCS) rettet mod mPFC - på spontan mPFC-aktivitet (mål 1), funktionel aktivering af frygtudryddelseskredsløb (mål 2) og frygt ekstinktionsindlæring og hukommelse (Mål 3).

Denne undersøgelse vil randomisere 64 psykiatrisk sunde frivillige ved Yale (foreslået n = 32) og University of Kentucky (foreslået n = 32) til mål 1-3. Efter afslutningen af ​​korrekt diagnostisk og sikkerhedsscreening og Institutional Review Board (IRB) godkendt informeret samtykke, vil raske frivillige gennemføre en 3-dages eksperimentel procedure. Forsøgspersoner vil blive betinget til at frygte en tidligere neutral stimulus på dag 1. Forsøgspersoner vil blive randomiseret (1:1, dobbeltblinde) til at modtage Active eller Sham tDCS forud for frygtudryddelse træning på dag 2. Tildelingen vil blive foretaget af uafhængigt forskningspersonale på Yale, som har erfaring med en sådan tildeling, ved hjælp af blokrandomisering (blokke af 8), stratificeret efter køn. Emner og efterforskere vil være blinde for tildeling. Til sidst vil styrken af ​​genkaldelse af ekstinktion blive testet på dag 3. Funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI) og psykofysiologiske mål (elektrodermal aktivitet og hjertefrekvens) vil blive opnået under alle frygtkonditionering, ekstinktion og genkaldelsesprocedurer og før og efter tDCS .

tDCS vil blive leveret ved hjælp af en 8-kanals Starstim transkraniel elektrisk stimulator fra Neuroelectrics. For at målrette mPFC vil den anodale elektrode blive placeret over frontpolen (Fpz, 10-20 EEG landemærker) og vil være omgivet af fem returelektroder (katode) i en perifer array (AF7, AF8, F3, Fz og F4 ). Forsøgspersoner i den aktive tDCS-tilstand vil modtage 20 minutters jævnstrømsstimulering i 20 minutter; strømmen vil blive rampet ind og ud i 30 sekunder i begyndelsen og slutningen af ​​den 20-minutters periode. Forsøgspersoner i tilstanden Sham tDCS vil modtage den samme elektrodeplacering og rampeprocedurer, men der vil ikke blive leveret nogen strøm mellem ramping.

Alle raske frivillige vil gennemføre state-of-the-art Human Connectome Project Style (HCP-Style) accelererede multiband-indsamlingssekvenser. Scanningssekvenser vil være identiske på tværs af websteder. Scanninger vil omfatte en blanding af strukturelle, hviletilstand og funktionelle fMRI-sekvenser. Alle scanninger vil blive gennemført på Siemens Prisma 3T-scannere ved hjælp af 64-kanals hovedspoler. Psykofysiologiske mål vil omfatte elektrodermal aktivitet (EDA) og hjertefrekvens. Alle psykofysiologiske data vil blive indsamlet med MRI-kompatible Biopac-systemer.

Studie 1 er veldrevet til både planlagte og eksplorative analyser; foreslåede metoder hjælper med at forbedre signal-til-støj-forholdet (SCR), og vores foreslåede stikprøvestørrelse på 64 vil i tilstrækkelig grad drive alle a priori-analyser, planlagte kontraster og udforskende analyser. Effektanalyse antydede, at en prøve på 42 ville være tilstrækkelig til de foreslåede primære hypotesetests. Vi foreslår at rekruttere 70 deltagere for at tillade cirka 10 % nedslidning eller datafejl (f.eks. hovedbevægelse eller null skin conductance response [SCR]). Vores statistiske tilgang og statistiske magt er udviklet i samarbejde med statistiske konsulenter fra PI og den primære mentor.

Den foreslåede undersøgelse vil give vigtige foreløbige data til at undersøge potentialet for medial præfrontal tDCS til at øge og forbedre frygtudryddelsesprocesser på tværs af flere niveauer af analyser: virkningerne af tDCS på ekstinktionskredsløb og klassisk betinget ekstinktionsindlæring og -hukommelse.