CPT-fMRI-Studie für PTSD

Eine Posttraumatische Belastungsstörung (PTSD) entsteht, wenn eine Konstellation von Symptomen nach der Exposition gegenüber traumatischen Ereignissen wie dem tatsächlichen oder drohenden Tod, schweren Verletzungen und sexuellen Übergriffen bestehen bleibt und zu erheblichen Beeinträchtigungen der beruflichen und sozialen Funktionsfähigkeit führt. Epidemiologische Daten weisen darauf hin, dass die Rate lebenslanger PTSD in Kanada etwa 9,2 % beträgt, wobei die Rate aktueller PTSD (Symptome für 1 Monat) auf 2,4 % geschätzt wird. Obwohl bedeutende Fortschritte bei der Behandlung von PTBS erzielt wurden, z. B. kognitive Verhaltenstherapie; pharmakologische Interventionen spricht ein beträchtlicher Teil der Menschen nicht auf die Behandlung an. Das Fehlen von Biomarkern und das schlechte Verständnis der Pathophysiologie haben die Bemühungen um eine Weiterentwicklung der Behandlung dieser Erkrankung behindert.

Die Meta-Analyse zu Studien mit funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) zeigte, dass Patienten mit PTBS eine zuverlässige Hyperaktivität in den limbischen Hirnregionen, einschließlich der Amygdala und des Hippocampus, zeigen, während präfrontale Hirnregionen, die mit der exekutiven Kontrolle von oben nach unten assoziiert sind, eine verminderte Aktivität zeigen. Diese Ergebnisse standen im Einklang mit traditionellen Neuroschaltkreismodellen, die darauf hindeuten, dass PTBS-bedingte Aufmerksamkeits- oder Bewusstseinsdefizite, einschließlich der Unfähigkeit, die Aufmerksamkeit auf traumabedingte Reize zu unterdrücken, durch eine verminderte Rekrutierung des medialen präfrontalen Kortex (PFC) vermittelt werden, während ein lebhaftes und aufdringliches Trauma auftritt Erinnerungen werden durch übertriebene Amygdala-Aktivität vermittelt. Während das traditionelle Neurokreislaufmodell eher eine unidirektionale Beziehung vorschlug (d. h. der Verlust der präfrontalen Top-down-Kontrolle führt zu einer übertriebenen Amygdala-Aktivität), deuteten spätere Untersuchungen darauf hin, dass eine Dysfunktion in den PFC- und limbischen Gehirnbereichen von bidirektionalen Veränderungen der funktionellen Konnektivität herrühren könnte. Immer mehr Studien haben gezeigt, dass PTSD-Symptome aus einem Zusammenbruch der Interaktion zwischen größeren neurokognitiven Netzwerken entstehen können.

Jüngste Fortschritte in der fMRI-Methodik haben eine umfassendere Bewertung der Netzwerkinteraktionen bei PTBS ermöglicht. Neu entwickelte Netzwerkanalysetechniken haben den Fokus auf eine Perspektive verlagert, die das Gehirn als Netzwerksystem betrachtet, und haben nahegelegt, dass die Trennung oder Hyperverbindung zwischen Gehirnregionen für die klinische Symptomausprägung relevanter ist als die regionale Dysfunktion selbst. Bei PTBS wurde eine relativ geringere frontale Konnektivität und Hyperkonnektivität der limbischen Amygdala-Schaltung gefunden. Aufgrund der instabilen Natur der herkömmlichen bildgebenden Analysetechniken des Gehirns fehlen jedoch im Allgemeinen Replikationsstudien, und die Test-Retest-Variabilität ist zu hoch, um als "Biomarker" für die Verwendung in klinischen Umgebungen qualifiziert zu werden. In der aktuellen Studie haben die Forscher vorgeschlagen, eine neuartige Methode zu verwenden, die eine zuverlässige Topographie des Gehirnnetzwerks identifizieren und den Grad der Anomalie quantifizieren kann, was ein großes Potenzial hat, als Biomarker für PTBS verwendet zu werden.

In einer vorläufigen Studie analysierten die Forscher die Ruhezustands-fMRI-Daten von 11 PTBS- und 11 Trauma-exponierten Kontrollpersonen (TEC) unter Verwendung eines neuartigen Ansatzes, der Graphentheorie und skalierte Subprofilmodellierung (SSM) kombiniert, wodurch die Eigenvektorzentralität und ihre Gruppen identifiziert werden. unterscheidendes topographisches Muster. Die Eigenvektorzentralität stellt dar, wie ein Knoten in Bezug auf den Informationsfluss zu anderen wichtigen Knoten benachbart ist. Das resultierende Muster war durch eine erhöhte Eigenvektorzentralität in den orbitofrontalen Regionen, der linken Amygdala, dem linken anterioren Cingulum, dem rechten mittleren frontalen und dem rechten Winkelkortex gekennzeichnet (Ko & Patel, in Vorbereitung). Darüber hinaus war der Grad der Musterexpression bei PTSD-Patienten signifikant höher als bei TEC (t(20)=2,165, p = 0,043) und dieser Musterausdruck korrelierte mit der Gedächtnisleistung für negative versus positive Informationen nur in der PTBS-Gruppe (r = 0,641, p=0,034). Da sich SSM in der Regel auf die Hauptkomponenten mit >10 % berücksichtigter Varianz konzentriert, hat es in der Vergangenheit eine hohe Reproduzierbarkeit gezeigt, was die vorgeschlagene Methode zu einem potenziell nützlicheren Biomarker macht.

In dem vorgeschlagenen Projekt werden die Forscher 40 Patienten mit PTSD, 20 Patienten mit Traumaexposition, aber ohne PTSD (TEC; 1. Kontrollgruppe) und 20 gesunde Normalpersonen (HC; 2. Kontrollgruppe) rekrutieren. Alle Teilnehmer werden einer umfassenden Beurteilung unterzogen (einschließlich einer psychodiagnostischen und neuropsychologischen Beurteilung), gefolgt von einer fMRT im Ruhezustand. Die PTBS- und TEC-Gruppen werden dann erneut mit fMRI im Ruhezustand gescannt, nachdem sie sich 12 Sitzungen der kognitiven Verarbeitungstherapie (CPT; 1 Sitzung/Woche) unterzogen haben. Die HC-Gruppe wird 12 Wochen später erneut gescannt, es wird jedoch keine Intervention eingeleitet. Die Ermittler erwarten, dass die Ermittler in der Lage sein werden, den oben beschriebenen vorläufigen Befund zu replizieren (d. h. eine PTBS-bezogene Netzwerkkonfiguration zu identifizieren, die in den Kontrollgruppen nicht vorhanden ist) und nachzuweisen, dass Änderungen innerhalb des Ausdrucks des PTBS-bezogenen Netzwerkmusters korrelieren mit klinischer Besserung nach CPT. Es wird erwartet, dass die erwarteten Ergebnisse der Neuroimaging einen zuverlässigen neurobiologischen Biomarker im Zusammenhang mit der Behandlung (d. h. Symptomreduktion) von PTBS aufzeigen. Die Verwendung objektiver, auf Neuroimaging basierender Biomarker wird Ärzten, Patienten und Pflegepersonal zugute kommen, da sie die Fähigkeit, einen Zusammenhang zwischen gehirnbedingten Veränderungen und einer Verbesserung der klinischen Symptome herzustellen, erheblich verbessert.