EEG-mikrotilstande på tværs af psykiske risikotilstande (DEMETER)

• Formålet med undersøgelsen: EEG-mikrotilstande oversætter hviletilstandens tidsmæssige dynamik i neuronale netværk i hele hjernen. Her sigter efterforskerne efter at se, om EEG-mikrostatanomalier kan udgøre markører for psykiatriske lidelser.

• Metoder: Seks grupper med hver 21 deltagere vil blive inkluderet. Der vil være fem grupper af deltagere med psykiatriske lidelser (udsat psykisk tilstand - ARMS, første-episode psykose - FEP, skizofreni - SCZ, svær depressiv lidelse - MDD og autismespektrumforstyrrelser - ASD) og en gruppe af raske kontroller . Vores hovedformål er at teste forskelle i middelværdier mellem grupperne, i hvile og under søvn, for hver af de variabler, der karakteriserer hver af mikrotilstandene (varighed, frekvens, besættelsestid) såvel som sekundært EEG-mål for tilslutning (somatosensorisk fremkaldt potentialer), kortikal excitabilitet (alfa-båndstyrke) og prosodiske og konverserende sproglige mål.

  • Med hensyn til mikrostaternes foranstaltninger: et fem minutters EEG i hviletilstand med øjne lukkede med 64 kanaler vil blive optaget (som en del af den større opgave, herunder den sansemotoriske opgave beskrevet nedenfor). En minimal forbehandling vil blive udført med MNE EEG-softwaren på Python, som inkluderer et båndpasfilter mellem 0,5 og 40 Hz, med reference til middelværdien, og visuel og automatisk korrektion for artefakter. Hver optagelse vil blive visuelt genanalyseret af kliniske neurofysiologer for at sikre, at det faktisk er en alfa-dominant hvilerytme uden nogen resterende artefakt. Mikrostate-analyse vil blive udført ved hjælp af Pycrostates-pakken. Global field power (GFP) vil blive bestemt for hver deltager. Kun EEG-topografier ved GFP-toppe vil blive bibeholdt for at bestemme mikrostaternes topografier gennem en modificeret K-betyder klynge. For hvert emne vil det samme antal GFP-toppe blive ekstraheret og sammenkædet i et enkelt datasæt til klyngedannelse. En kombineret score vil blive brugt til at beregne det optimale antal klynger. De resulterende klynger vil blive tilpasset til hvert enkelt kort. Tidsmæssig udjævning vil blive brugt til at sikre, at perioder med inter-peak støj, med lav GFP, ikke afbrød sekvenserne af kvasi-stabile segmenter. For hvert emne vil tre parametre blive beregnet for hver mikrotilstandsklasse: hyppighed af forekomst ("forekomst"), tidsmæssig dækning ("dækning") og gennemsnitlig varighed. Forekomst er det gennemsnitlige antal gange, en given mikrotilstand forekommer pr. sekund. Dækning (i %) er procentdelen af ​​den samlede analysetid brugt i en given mikrotilstand. Middelvarighed (i ms) er den gennemsnitlige tid, i hvilken en given mikrotilstand var til stede på en uafbrudt måde (efter tidsmæssig udjævning).
  • Med hensyn til de sproglige foranstaltninger: hver deltager gennemgår et semistruktureret interview med en trænet eksperimentator. Både deltageren og intervieweren bærer headset AKG-C544L kondensatormikrofoner, forbundet via AKG MPA VL fantomadaptere til en Zoom H4n Pro Handy optager. Tale optages digitalt med en samplingvurdering på 44000 Hz (16-bit). Afstanden mellem munden og mikrofonen holdes så konstant som muligt (2 cm) for at sikre ensartede niveauer af vokal lydstyrke. Interviewene foretages i et stille rum for at begrænse miljøstøj; de to interaktanter placeres så vidt muligt for at forhindre krydstale (dvs. interviewerens tale fanget af deltagerens mikrofon og omvendt). .wav-filerne opnået fra optagelserne kommenteres ved hjælp af Praat-softwaren og analyseres efterfølgende med Praat og R. Prosodic-funktioner udtrækkes ved hjælp af Prosogram-værktøjet (et sæt Praat-scripts, open source) og en ny modificeret version af scripts fra Prosogram værktøj. Turn-tagende variabler udvindes med nye kombinerede Praat- og R-scripts.
  • Vedrørende de sansemotoriske integrationstiltag: den sansemotoriske integration undersøges ved hjælp af en visuo-haptisk opgave. Ved hvert forsøg har deltageren, der sidder foran en skærm, en visuel instruktion (et punkt til højre eller venstre for skærmen). Opgaven består i at trykke på en af ​​de to knapper placeret på hver side af kroppen med den tilsvarende hånds pegefinger i henhold til den visuelle instruktion. En vibrotaktil stimulator (små højttalere tilsluttet et Arduino elektronisk kort moduleret af en forstærker) påføres den første dorsale interosseøse muskel på begge hænder. 400 msek før den visuelle instruktion modtager den ene af de to hænder en taktil cue (vibration) på den ene hånd i 100 msek. Denne cue er mere eller mindre pålidelig afhængig af blokken. I nogle blokke er det ret pålideligt, da 90% af forsøgene præsenterer vibration og visuelle instruktion kongruent (indikerer den samme hånd). En anden tilstand består af kun 50% af de kongruente forsøg, og i dette tilfælde er den taktile cue ikke pålidelig. To blokke med 70% kongruente tilfælde udføres mellemliggende. Til sidst præsenteres en basislinjeblok, som ikke indeholder nogen taktile signaler, i begyndelsen og slutningen af ​​opgaven. Rækkefølgen af ​​90% og 50% blokkene er randomiseret. De taktile og visuelle stimuli genereres med et MATLAB-script. Hver blok består af 100 forsøg, i alt 500 forsøg. Elektroencefalografiske (EEG) data optages under hele opgaven ved hjælp af en 64-kanals EEG-hætte (fra Biosemi) for at registrere den elektriske hjerneaktivitet. Opsætningen er koblet til en eyetracker, for at kontrollere, at deltageren fikserer krydset i midten af ​​skærmen under hver blok.
  • Med hensyn til den multidimensionelle selv- og episodiske hukommelsesopgave (opgavedesign: Laboratoire Mémoire, Cerveau et Cognition): ved baseline vil deltagerne blive indsendt til selvrapporterede spørgeskemaer, der vurderer deres følelse af minimal Selv på 8 domæner (Multidimensional Assessment of Interoceptive Awareness - Version 2 ) og følelse af fortællende selv på 5 domæner (Tennessee Self Concept Scale - Short Form, Present). De vil gennemgå en neuropsykologisk test, der vurderer deres visuelle episodiske hukommelsesydelse (Familiebilleder fra Wechsler Memory Scale-III). De vil vurdere deres nuværende følelsesmæssige tilstand på en visuel analog skala på 4 domæner (Mood Visual Analogue Scale). Efter hver af de to navigationssessioner i virtual reality, som består i en gåtur gennem en virtuel by, hvor deltagerne møder hændelser i hverdagen, der tilfældigt har til formål at blive indkodet i episodisk hukommelse, forbundet med forskellige niveauer af selvreference, vil deltagerne blive underkastet selvrapporterede spørgeskemaer, der vurderer deres følelse af legemliggørelse på 4 domæner (Embodiment Questionnaire), deres følelse af tilstedeværelse på 4 domæner (Igroup Presence Questionnaire) og deres cybersygdom på 2 domæner (Simulator Sickness Questionnaire). De vil igen vurdere deres nuværende følelsesmæssige tilstand på en visuel analog skala (Mood Visual Analogue Scale). Endelig vil deltagerne gennemgå to episodiske hukommelsestests: en fri genkaldsopgave og en genkendelsesopgave. Den gratis tilbagekaldelse vil være baseret på et verbalt interview på 20 minutter, hvor deltagerne vil blive bedt om at huske alle de begivenheder, de husker at have mødt i den virtuelle by. For hver begivenhed vil de blive bedt om at huske systematisk og så præcist som muligt: ​​hvad var begivenheden, hvor og hvornår den skete under navigationen, i hvilken af ​​de to navigation det skete (kilde), hvem var referent ifølge hvilken begivenhedens personlige betydning blev vurderet, objektive (perceptive) og subjektive (fænomenologiske) detaljer om begivenheden, og hvis begivenheden blev levende genoplevet eller føltes blot kendt (Husk/Kend procedure). Genkendelsestesten udføres på en computer og programmeres ved hjælp af Python-modulet Neuropsydia. Alle 32 stødte hændelser blandet med 16 lokker, som ikke blev stødt på, vil blive vist med succes i en tilfældig rækkefølge på en computerskærm. For hver begivenhed vil der blive stillet flere spørgsmål med succes, og deltagerne vil klikke på, hvad de anser for det rigtige svar blandt flere forslag: stødte de på begivenheden (Ja/Nej), og hvis ja, hvor det skete (blandt flere mulige lokaliseringer på et billede af den zone, hvor hændelsen fandt sted), hvornår den fandt sted (erstatning af hændelsen i kronologisk rækkefølge med to andre hændelser), i hvilken navigation (første eller anden navigation), og hvem var referenten (Mig/Andet). For hver begivenhed vil deltagerne også bedømme på skalaer fra 0 til 100: graden af ​​genoplevelse eller kendskab til begivenheden (100 = Husk, 0 = Kend), hukommelsens perspektiv (100 = førstepersonsperspektiv, 0 = tredjepersons perspektiv), dets livlighed, troskab, følelsesmæssig intensitet, styrken af ​​tilknyttede kropslige fornemmelser, episodisk selvreference og semantisk selvreference.

For alle variabler vil efterforskerne anvende en gentagne målinger ANOVA og bruge følgende kontraster:

1. "ARMS, FEP, SCZ, ASD, MDD" vs. "Raske forsøgspersoner" (mikrostater testes som markører for generel psykopatologi);
2. "ARMS, FEP, SCZ" vs "ASD, MDD" (mikrostater testes som specifikke markører for psykose; tilsvarende vil denne signaturs specificitet for depression og ASD blive testet)
3. "ARMS" vs. "FEP" vs. "SCZ" (mikrostater testes som evolutionære markører);

4. Endelig kan der, afhængigt af overgangshastigheden til psykose blandt UHR'er, foretages en sammenligning af "UHR-T" vs "UHR-NT" (mikrostater testes som prædiktive markører for psykose. Alle forsøgspersoner vil gennemgå en dyb fænotyping, herunder neuropsykologi, psykopatologi , neurologiske bløde tegn skalaer, såvel som strukturel MR og genetiske og epigenetiske mål.

   • Hypotese: ubalancer i EEG-mikrotilstande C og D forventes at være mere udtalte på tværs af psykosespektret og ved ASD sammenlignet med kontroller, MDD og ARMS og være forbundet med anomalier i somatosensoriske, interoceptive og sproglige karakteristika.