Datenbankregister für Biomarker neuronaler Netze bei Psychosen (Imaging)

Das vorgeschlagene Projekt umfasst die Sammlung klinischer Interviewdaten, Verhaltensdaten, Blut, Magnetresonanztomographiedaten (MRT) und funktioneller Magnetresonanztomographiedaten (fMRT) von 1000 Freiwilligen, sowohl freiwilligen Patienten als auch gesunden, normalen Freiwilligen. Diese Daten werden für aktuelle und zukünftige Untersuchungen verwendet, um besser zu verstehen, wie die Gehirne von Menschen mit psychischen Störungen anders verarbeiten als die Gehirne gesunder Freiwilliger. Die Freiwilligen werden einer Reihe klinischer Interviews unterzogen, um ihre Diagnose zu ermitteln, Verhaltensaufgaben zu trainieren, medizinische Untersuchungen durchzuführen und standardmäßige strukturelle und funktionelle Magnetresonanztomographie durchzuführen. Im Rahmen der Studie werden keine Änderungen an den Medikamenten oder Behandlungsplänen der freiwilligen Patienten vorgenommen. Für alle Freiwilligengruppen werden Daten basierend auf ihrer Leistung bei einer Vielzahl computergestützter kognitiver Aufgaben gesammelt. Die Freiwilligen werden anhand der Kriterien für die Aufgaben geschult und haben dann die Möglichkeit, die MRT- und fMRT-Teile der Studie abzuschließen. Es werden Standard- und funktionelle MR-Bilder des gesamten Gehirns aufgenommen, während Freiwillige kognitive Aufgaben ausführen, von denen angenommen wird, dass sie den medialen Temporallappen und andere relevante Gehirnregionen aktivieren. Während der Teilnahme am Aufgabenteil des fMRT werden visuelle Stimulationen (Bilder) per Rückprojektion von einem hochauflösenden Videoprojektor (Epson 7000-Serie) mit einstellbarem Zoom präsentiert. Die Freiwilligen werden gebeten, einen Knopf an einer tragbaren Tastenbox zu drücken, um ihre während des Trainings gelernten Antworten aufzuzeichnen. Für die Ruhephasen des fMRT, bei denen es sich nicht um Aufgaben handelt, werden die Freiwilligen gebeten, entspannt und wachsam zu bleiben. In Verbindung mit einem der fMRT-Scans werden wir auch eine MRT des zerebralen Blutvolumens (CBV) durchführen, um die Blutperfusion im medialen Temporallappen von Freiwilligen mit psychischen Erkrankungen zu untersuchen und sie mit normalen Kontroll-Freiwilligen zu vergleichen.

Das vorgeschlagene Projekt wird die Gehirnkonnektivität bei kognitiven Aufgaben bewerten, einschließlich der Erkennung von Neuheiten, der Kodierung und dem Abruf von Assoziationen zwischen einzelnen Reizen, und bei anderen kognitiven Aufgaben, von denen angenommen wird, dass sie bei Freiwilligen mit psychischen Störungen abnormale fMRT-Aktivierungen hervorrufen. Ein Beispiel für eine kognitive Aufgabe wird wie folgt durchgeführt. Den Freiwilligen wird eine Reihe einsilbiger Substantive gezeigt und sie werden gebeten, dem präsentierten Wort intern ein zweites Substantiv zuzuordnen (z. B. „Station“ zum vorgestellten Wort „Zug“). Sie drücken einen Antwortknopf, wenn sie eine erfolgreiche Wortassoziation hergestellt haben. Anschließend wird den Freiwilligen eine Mischung aus den zuvor kodierten Wörtern und einem neuen Satz einsilbiger Substantive präsentiert. Freiwillige drücken eine Antworttaste für zuvor vorgestellte Wörter und eine andere Taste für neuartige (neue) Wörter. fMRT-Scans für beide Teile dieser Aufgabe werden in der Zeit zwischen der Reizpräsentation und dem Drücken der Taste erfasst. In einem anderen Beispiel einer kognitiven Aufgabe wird den Freiwilligen eine neuartige Reihe von Gesichtern mit Namen gezeigt und sie werden angewiesen, sich den Namen für jedes Gesicht zu merken. In einem weiteren Zeitraum versuchen Freiwillige, sich zu merken, welcher Name zu welchem ​​Gesicht gehört. Die fMRT-Scans werden sowohl beim Kodieren als auch beim Abrufen der Gesichts-Namen-Paare erfasst. Diese beiden beschriebenen Aufgaben stehen hinsichtlich ihres Schwierigkeitsgrads und des Aufwands der Freiwilligen stellvertretend für die zu verwendenden Aufgaben. Darüber hinaus werden „Ruhe“- und „Kontroll“-Aufgaben verwendet, um eine Basislinie der Gehirnaktivität zu ermitteln, mit der wir dann die Aktivität während unserer interessierenden Aufgabe vergleichen können. Freiwillige erhalten Anweisungen zur Aufgabenausführung und üben Aufgaben vor dem Scannen, um die Neuheit der Aufgabe selbst als potenzielle Verwirrung auszuschließen. Während der Termin für einen Scan mehrere Stunden dauern kann, verbringt der Freiwillige zwischen 60 und 120 Minuten im Scanner, abhängig von der spezifischen Gedächtnisaufgabe, die bei diesem Besuch durchgeführt wird. Jeder Freiwillige kann für mehr als eine Aufgabe geschult und gescannt werden, aber kein Freiwilliger wird in einer Sitzung länger als 120 Minuten im Scanner bleiben. Freiwillige können auch gebeten werden, sich einem oder zwei 60-minütigen MR-Spektroskopie-Scans zu unterziehen, die mit dem 3Tesla (3T)- oder 7Tesla (7T)-Scanner durchgeführt werden. Bei diesem Scan messen wir die Werte verschiedener Gehirnverbindungen, wie z. B. Neurotransmitter (z. B. Glutamat, Gamma-Aminobuttersäure [GABA]) oder endogene Hirnmetaboliten (z. B. N-Acetyl-Aspartat) in verschiedenen Hirnregionen, um die Gewebebiochemie nicht-invasiv zu untersuchen.