Karakterisering af forholdet mellem det humane mesolimbiske belønningssystem og immunfunktion

Neuromodulation via fMRI Neurofeedback-opgave: forsøgspersoner (n=34) vil deltage i fire fMRI-NF-sessioner, der opregulerer aktivering af tre mesolimbiske belønningsknuder:

ventralt tegmentalt område og bilateralt ventralt striatum. ROI'er er 5 mm sfærer omkring topaktiveringer i funktionel lokaliseringsopgave (Monetary Incentive delay, belønningsforventningskontrast) inden for en forudbestemt metaanalytisk anatomisk masker af de tre regioner.

anatomiske masker: VTA (Midbrain): -4 -24 -10 *se nedenfor Højre Nac: 12 10 -4 Venstre Nac: -10 10 -6 Oldham, Stuart, et al. Kortlægning af menneskelig hjerne (2018).

* 23/08/22: På grund af VTA komplekse konturer blev det ikke begrænset ifølge Oldham et al som nævnt ovenfor, men via mere nøjagtig VTA maske (Murty et al. 2014, NeuroImage). Dette blev fejlagtigt udeladt af den oprindelige forhåndsregistrering. Det er bemærkelsesværdigt, at der til dato (23/8/22) ikke er udført ROI-analyser.

Hepatitis B-vaccination: forsøgspersoner vil modtage vaccination mod hepatitis B.

Neuromodulation via fMRI Neurofeedback-opgave: forsøgspersoner (n=34) vil deltage i fire fMRI-NF-sessioner, der opregulerer aktivering af regioner, der omfatter et af 4 kontrolnetværk (5 mm kugler omkring MNI-koordinater):

Motorisk billedsprog (Hétu, Sébastien, et al. Neurosci. & Biobehav Rev (2013)) R. Cerebellum: 32 -62 -28 L. Cerebellum: -32 -56 -30 L. Præcentral Gyrus: -26 -2 58; Auditive billeder (McNorgan, Chris.Front i Human Neurosci 6 (2012)) R STG:64 -30 9 L IFG:-48 24 -5 L præcentral Gyrus: -52 1 47; Aritmetisk behandling (Arsalidou, Marie og Margot J. Taylor. Nuroimage (2011)) R. SPL: 29 -66 49 L. MFG (dlpfc): -45 32 29 L. precuneus: -28 -71 33; Spatial Navigation (Kühn, Simone og Jürgen Gallinat. Kort over den menneskelige hjerne. (2014)) R. hippocampus 26 -35 -11 L. hippocampus -26 -47 -9 L. Post. cingulate -15 -59 19

Hepatitis B-vaccination: forsøgspersoner vil modtage vaccination mod hepatitis B.

Ingen hjernemanipulation (vurdering af naturligt immunrespons).

Hepatitis B-vaccination: forsøgspersoner (n=17) vil modtage vaccination mod hepatitis B.

For at måle antistoftitre i plasma vil der blive taget blodprøver på fire tidspunkter: før neurofeedback-træning (-14d); før Hepatitis B-vaccination (dag 0), 14 dage og 28 dage efter vaccination. Ændring af anti-HB'er vil blive defineret som gennemsnitlige niveauer efter vaccination (14 og 28 dage) minus gennemsnitlige niveauer før vaccination (-14 og 0 dage).

*19.09.22: På grund af omfattende variation i baseline-niveauer vil anti-HB-ændring blive defineret som foldændring mellem præ- og post-vaccination TP'er, i stedet for absolutte forskelle (blindning uskadt).

Efterforskerne forudser, at:

i.Simpel gruppeeffekt: forsøgspersoner i armene (mesolimbisk fMRI NF) vil udvise højere niveauer af anti-HBs-ændring end både den aktive komparatorgruppe (kontrol fMRI-NF) og gruppen uden behandling.

ii. Mesolimbisk aktivering-immunologisk responskorrelation: mesolimbisk aktivitet under neurofeedback-opgaven (på tværs af alle NF-deltagere) under den sidste session vil forudsige anti-HBs-niveauer efter vaccination.

For at vurdere cytokinniveauer (f.eks. IL-4, IL-6, TNFalpha, IFNgamma), vil efterforskerne isolere mononukleære celler fra perifert blod fra blodet og ved hjælp af flowcytometri-analyse karakterisere cytokinekspressionsprofilen (oprindelige hensigter med at bruge ELISA vil blive erstattet på grund af kvalitetstests (blindning) uskadt), der viste dårligt signal, 28/12/21). Da ren NF-praksis kan påvirke cytokinniveauer, vil cytokiner blive vurderet på tre tidspunkter - før NF-træning (-14d), før vaccination (dag 0) og 3 dage efter vaccination. groupXtime (3X3) hovedeffekt og interaktioner vil blive inspiceret.

Efterforskerne forudser, at:

i. Eksperimentel armgruppe vil udvise højere niveauer af cytokinkoncentrationer end den aktive kontrolgruppe og naturhistoriegruppen.

ii. Mesolimbisk aktivering-immunologisk responskorrelation: mesolimbisk aktivitet under neurofeedback-opgaven (på tværs af alle NF-deltagere) under den sidste session vil forudsige ændringer i cytokinernes blodkoncentrationer.

ROI'er af mesolimbisk belønningsnetværk (eller kontrolnetværk) vil blive defineret som nævnt i våbenbeskrivelse *se nedenfor. CSF-voxels vil blive udelukket fra alle ROI'er. Resultatet vil blive målt for hver forsøgsgruppe/kontrol undergruppe, som kontrasten mellem regulering og overvågningsbetingelser, for hver NF-kørsel, hver session (3*4=12 kørsler).

For at vurdere forskelle i aktivering af meoslimbisk belønningsnetværk mellem eksperimentelle og aktive kontrolgrupper, vil en 12 gange 2 (runXgroup) model blive konstrueret.

*23/8/22 for at udnytte overlegen offline-behandling, vil ROI'er blive defineret via gruppe i stedet for online individuelle subs-analyse.

Efterforskerne forudser, at:

jeg. Simple gruppeeffekter under sidste (fjerde) NF-session: forsøgspersoner i armene (mesolimbisk fMRI NF) vil udvise højere meoslimbisk belønningsnetværksaktivitet end den aktive komparatorgruppe.

ii. Simple eksperimentelle armgruppeindlæringseffekter: en signifikant effekt af løb (tid) for den eksperimentelle arms mesolimbiske belønningsnetværksaktivitet.

For hver NF-cyklus i deres træning vil forsøgspersoner udfylde MSQ-NF, et spørgeskema, der karakteriserer mentale strategier i henhold til en hierarkisk mental kategorisering.

Eksplorativ analyse: Forskerne har mistanke om, at mentale træk, der relaterer til motivation og belønningsbehandling, vil være forbundet med belønningsmesolimbisk aktivitet under NF-træning, og at sådanne mentale træk vil være associerede immunologiske effekter efter praksis.

Neuroadfærdsmæssige mål for belønningsresponsivitet og belønningsforventning vil blive vurderet via anvendelse af MID-opgave under fMRI-scanning i begyndelsen af ​​den første fMRI-session (for alle tre undersøgelsesgrupper).

Efterforskerne har til hensigt at undersøge, om neurale og adfærdsmæssige indekser for belønningsforventning og -forbrug kunne tage højde for forskelle i immunologiske resultatmål, som defineret ovenfor (se primære resultatmål).

Konkret forudsiger efterforskerne, at:

jeg. FED-reaktioner på forventning om belønning vil være positivt korreleret med immunologiske resultatmål - Cytokinniveauer ændres og HBV-antibodeis-ændring (som defineret ovenfor).

Adfærdsmål for incitamentsalliance og incitamentsmotivation vil blive vurderet via anvendelse af EEfRT i begyndelsen af ​​den første eksperimentelle session (for alle tre undersøgelsesgrupper).

Efterforskerne har til hensigt at undersøge, om EEfRT-scorer kan tage højde for forskelle i immunologiske og NF-succesresultatmål, som defineret ovenfor (se primære resultatmål).

Forsøgspersoners klassificering som havende tilgang/undgåelsestendenser baseret på K-betyder klyngeanalyse af score i tre spørgeskemaer: SPSRQ, TPQ og NEO-ffi.

Efterforskerne forudser, at:

jeg. forsøgspersoner med tilgangstendenser vil udvise stærkere mesolimbiske belønningsnetværksaktiveringer under MID-opgaven og NF-opgaven sammenlignet med undgåere.

ii. Nærmere vil udvise højere immunologiske ændringer som afspejlet af de vigtigste immunologiske resultatmål sammenlignet med undgåere.

Hvilescanninger vil blive anvendt i begyndelsen af ​​den første og i slutningen af ​​den fjerde (sidste) NF-øvelsessession for at vurdere funktionelle ændringer i det mesolimbiske belønningskredsløb efter NF-træning.

Efterforskerne har til hensigt at undersøge, om ændringer i funktionel tilslutning af det mesolimbiske belønningsnetværk vil forekomme specifikt i den mesolimbiske fMRI-NF-gruppe (sammenlignet med kontrol fMRI NF-gruppen).

En undergruppe på 30 forsøgspersoner vil ankomme til en ekstra blodprøvesession tre måneder efter vaccination for at vurdere langsigtede forskelle i anti-HBs-niveauer.

Eksplorativ analyse: forskelle mellem grupper og hjerne-immun korrelationer vil blive undersøgt.

Et spørgeskema med 14 punkter (besvaret på en skala med fire punkter, der går fra 'meget uenig' til 'meget enig') til vurdering af, i hvilken grad en person er i stand til at opleve nydelse eller forventningen om en behagelig oplevelse. Spørgeskemaet er scoret som summen af ​​elementerne (totalscore varierede fra 0 til 14). En højere samlet score indikerer højere niveauer af anhedoni.

Eksplorative analyser: Undersøgerne vil undersøge, om spørgeskemaets score forud for NF-praksis og vaccination vil tage højde for forskelle i NF-indlæring og i immunologiske resultatmål. Desuden vil efterforskerne spore ændringer i denne score langs eksperimentet for at inspicere forholdet mellem subjektiv hedonisk oplevelse og NF-succes/immunfunktion.

Et spørgeskema til vurdering af lydhørhed over for belønning og straf. Spørgeskemaet indeholder 48 ja/nej-spørgsmål fordelt på to skalaer - følsomhed over for straf (SP) og følsomhed over for belønning (SR). Hver sub-skala score er udledt ved at summere rapporterne.

Eksplorativ analyse: efterforskerne vil undersøge, om spørgeskemaresultatet under den første session (før NF-praksis og vaccination) vil tage højde for forskelle i NF-indlæring og i immunologiske resultatmål.

Et spørgeskema med 100 sande/falske emner til at karakterisere individets tre personlighedstræk - belønningsafhængighed, skadesforebyggelse og nyhedssøgning. Hver egenskab har 4 underskalaer, der summerer til egenskabens score.

Eksplorativ analyse: efterforskerne vil undersøge, om spørgeskemaresultatet under den første session (før NF-praksis og vaccination) vil tage højde for forskelle i NF-indlæring og i immunologiske resultatmål.

Målinger af HRV tages under fMRI-scanninger i alle NF-praksis for at overvåge aktiviteten af ​​det sympatiske system. For hver fMRI-scanning vil HRV-mål såsom gennemsnitlig variabilitet og frekvensforhold blive beregnet.

Eksplorative analyser: Forskerne formoder, at det sympatiske system vil mediere sammenhængen mellem de mesolimbiske belønningsaktiveringer og immunologiske udfaldsmål (se primære udfaldsmål 1 og 2). Derfor vil efterforskerne undersøge sammenhængen mellem sympatiske foranstaltninger truffet ved TP4 (før vaccination) og sammenhængen mellem belønning af mesolimbiske aktiveringer under TP4 NF praksis og de immunologiske resultatmål beskrevet ovenfor.