Transkranielle Gleichstromstimulation und Angstlöschung

Die wirksamsten Verhaltensbehandlungen von gestörter Angst umfassen die wiederholte Exposition gegenüber gefürchteten Reizen, was oft zu einer systematischen Verringerung der ängstlichen Reaktion auf diese Reize führt. Es wird angenommen, dass dieser Prozess aus einer erfolgreichen Angstlöschung resultiert, einem gut charakterisierten Lernprozess, der durch die Schaltkreise der Angstlöschung im Gehirn vermittelt wird. Angstauslöschung ist nämlich ein inhibitorischer Lernprozess, der Aktivierung und Plastizität in einer Vielzahl von Gehirnregionen erfordert, einschließlich des medialen präfrontalen Kortex (mPFC), der eine inhibitorische Kontrolle über ängstliche Reaktionen und Teile des Gehirns ausüben kann, die diese Reaktion antreiben. Verhaltensbehandlungen von Angststörungen sind zwar wirksam, haben jedoch ernsthafte Einschränkungen; viele Patienten sprechen überhaupt nicht oder nur teilweise auf expositionsbasierte Behandlungen an. Ein möglicher Grund dafür sind Defizite beim Angstauslöschungslernen oder Gedächtnisprozessen. Die vorgeschlagene Studie zielt darauf ab, die Auswirkungen der nicht-invasiven Neuromodulation – nämlich der multifokalen transkraniellen Gleichstromstimulation (tDCS), die auf den mPFC abzielt – auf die spontane mPFC-Aktivität (Ziel 1), die funktionelle Aktivierung der Schaltung zur Angstlöschung (Ziel 2) und Angst zu untersuchen Extinktionslernen und Gedächtnis (Ziel 3).

Diese Studie wird 64 psychiatrisch gesunde Freiwillige an der Yale (vorgeschlagen n = 32) und der University of Kentucky (vorgeschlagen n = 32) für die Ziele 1-3 randomisieren. Nach Abschluss des ordnungsgemäßen Diagnose- und Sicherheitsscreenings und der vom Institution Review Board (IRB) genehmigten Einverständniserklärung absolvieren gesunde Freiwillige ein 3-tägiges experimentelles Verfahren. Die Probanden werden an Tag 1 darauf konditioniert, einen zuvor neutralen Stimulus zu fürchten. Die Probanden werden randomisiert (1:1, doppelblind), um aktive oder Schein-tDCS vor dem Extinktionstraining am Tag 2 zu erhalten. Die Zuweisung erfolgt durch unabhängiges Forschungspersonal in Yale, der Erfahrung mit einer solchen Zuordnung hat, unter Verwendung von Block-Randomisierung (8er-Blöcke), stratifiziert nach Geschlecht. Probanden und Ermittler sind blind gegenüber der Zuordnung. Schließlich wird die Stärke des Extinktionsrückrufs an Tag 3 getestet. Funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRI) und psychophysiologische Messungen (elektrodermale Aktivität und Herzfrequenz) werden während aller Angstkonditionierungs-, Extinktions- und Rückrufverfahren sowie vor und nach tDCS erfasst .

tDCS wird mit einem 8-Kanal-Starstim-transkraniellen Elektrostimulator von Neuroelectrics verabreicht. Um auf die mPFC abzuzielen, wird die anodische Elektrode über dem Frontalpol (Fpz, 10-20 EEG-Orientierungspunkte) platziert und von fünf (kathodischen) Rückelektroden in einer Umfangsanordnung (AF7, AF8, F3, Fz und F4) umgeben ). Probanden im aktiven tDCS-Zustand erhalten 20 Minuten lang eine Gleichstromstimulation für 20 Minuten; Der Strom wird zu Beginn und am Ende der 20-Minuten-Periode für 30 Sekunden ein- und ausgefahren. Probanden im Schein-tDCS-Zustand erhalten die gleichen Elektrodenplatzierungs- und Rampenverfahren, aber zwischen den Rampen wird kein Strom zugeführt.

Alle gesunden Freiwilligen werden beschleunigte Multiband-Akquisitionssequenzen nach dem neuesten Stand der Technik im Human Connectome Project Style (HCP-Style) absolvieren. Die Scansequenzen sind standortübergreifend identisch. Die Scans umfassen eine Mischung aus strukturellen, Ruhezustands- und funktionellen fMRI-Sequenzen. Alle Scans werden auf Siemens Prisma 3T-Scannern mit 64-Kanal-Kopfspulen durchgeführt. Zu den psychophysiologischen Messungen gehören die elektrodermale Aktivität (EDA) und die Herzfrequenz. Alle psychophysiologischen Daten werden mit MRT-kompatiblen Biopac-Systemen erhoben.

Studie 1 ist sowohl für geplante als auch für explorative Analysen gut geeignet; Die vorgeschlagenen Methoden helfen, das Signal-Rausch-Verhältnis (SCR) zu verbessern, und unsere vorgeschlagene Stichprobengröße von 64 wird alle a priori-Analysen, geplanten Kontraste und explorativen Analysen angemessen unterstützen. Die Power-Analyse deutete darauf hin, dass eine Stichprobe von 42 für die vorgeschlagenen primären Hypothesentests angemessen wäre. Wir schlagen vor, 70 Teilnehmer zu rekrutieren, um etwa 10 % Attrition oder Datenfehler (z. B. Kopfbewegungen oder Null-Hautleitfähigkeitsreaktion [SCR]) zu berücksichtigen. Unser statistischer Ansatz und unsere statistische Aussagekraft wurden in Zusammenarbeit mit statistischen Beratern des PI und dem primären Mentor entwickelt.

Die vorgeschlagene Studie wird wichtige vorläufige Daten liefern, um das Potenzial medialer präfrontaler tDCS zur Verstärkung und Verbesserung von Angstauslöschungsprozessen auf mehreren Analyseebenen zu untersuchen: die Auswirkungen von tDCS auf Auslöschungsschaltkreise und klassisch konditioniertes Auslöschungslernen und -gedächtnis.