Estimulación de corriente continua transcraneal y extinción del miedo

Los tratamientos conductuales más efectivos de los trastornos de ansiedad involucran la exposición repetida a estímulos temidos, lo que a menudo resulta en reducciones sistemáticas en la respuesta temerosa a dichos estímulos. Se cree que este proceso resulta de la extinción exitosa del miedo, un proceso de aprendizaje bien caracterizado que está mediado por circuitos cerebrales de extinción del miedo. Es decir, la extinción del miedo es un proceso de aprendizaje inhibitorio que requiere activación y plasticidad dentro de una variedad de regiones del cerebro, incluida la corteza prefrontal medial (mPFC), que puede ejercer un control inhibitorio sobre la respuesta temerosa y las partes del cerebro que impulsan dicha respuesta. Los tratamientos conductuales de los trastornos de ansiedad, aunque efectivos, tienen serias limitaciones; muchos pacientes no responden en absoluto o solo responden parcialmente a los tratamientos basados ​​en la exposición. Una razón candidata para esto son los déficits en el aprendizaje de extinción del miedo o los procesos de memoria. El estudio propuesto tiene como objetivo examinar los efectos de la neuromodulación no invasiva, es decir, la estimulación de corriente directa transcraneal multifocal (tDCS) dirigida a la mPFC, en la actividad espontánea de la mPFC (Objetivo 1), la activación funcional del circuito de extinción del miedo (Objetivo 2) y el miedo. extinción aprendizaje y memoria (Objetivo 3).

Este estudio aleatorizará a 64 voluntarios psiquiátricamente sanos en Yale (n = 32 propuestos) y la Universidad de Kentucky (n = 32 propuestos) para los Objetivos 1-3. Después de completar el diagnóstico adecuado y la evaluación de seguridad y el consentimiento informado aprobado por la Junta de Revisión Institucional (IRB), los voluntarios sanos completarán un procedimiento experimental de 3 días. Los sujetos serán condicionados a temer un estímulo previamente neutral el día 1. Los sujetos serán aleatorizados (1:1, doble ciego) para recibir tDCS activo o simulado antes del entrenamiento de extinción del miedo el día 2. La asignación será realizada por personal de investigación independiente en Yale, que tiene experiencia con este tipo de asignación, utilizando la aleatorización en bloques (bloques de 8), estratificados por sexo. Los sujetos y los investigadores estarán ciegos a la asignación. Por último, la fuerza del recuerdo de la extinción se probará el día 3. Se adquirirán imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI) y medidas psicofisiológicas (actividad electrodérmica y frecuencia cardíaca) durante todos los procedimientos de acondicionamiento del miedo, extinción y recuerdo, y antes y después de la tDCS. .

tDCS se administrará utilizando un estimulador eléctrico transcraneal Starstim de 8 canales de Neuroelectrics. Para apuntar a la mPFC, el electrodo anódico se colocará sobre el polo frontal (Fpz, 10-20 puntos de referencia del EEG) y estará rodeado por cinco electrodos de retorno (cátodos) en una matriz circunferencial (AF7, AF8, F3, Fz y F4 ). Los sujetos en la condición tDCS activa recibirán 20 minutos de estimulación de corriente continua durante 20 minutos; la corriente entrará y saldrá en rampa durante 30 segundos al principio y al final del período de 20 minutos. Los sujetos en la condición Sham tDCS recibirán la misma colocación de electrodos y procedimientos de rampa, pero no se administrará corriente entre rampas.

Todos los voluntarios sanos completarán secuencias de adquisición multibanda aceleradas de estilo de proyecto de conectoma humano (estilo HCP) de última generación. Las secuencias de escaneo serán idénticas en todos los sitios. Las exploraciones incluirán una mezcla de secuencias de fMRI estructurales, en estado de reposo y funcionales. Todos los escaneos se completarán en escáneres Siemens Prisma 3T utilizando bobinas de cabeza de 64 canales. Las medidas psicofisiológicas incluirán la actividad electrodérmica (EDA) y la frecuencia cardíaca. Todos los datos psicofisiológicos se recopilarán con sistemas Biopac compatibles con MRI.

El estudio 1 tiene un buen poder estadístico tanto para análisis planificados como exploratorios; los métodos propuestos ayudan a mejorar la relación señal-ruido (SCR) y nuestro tamaño de muestra propuesto de 64 impulsará adecuadamente todos los análisis a priori, contrastes planificados y análisis exploratorios. El análisis de poder sugirió que una muestra de 42 sería adecuada para las pruebas de hipótesis primarias propuestas. Proponemos reclutar a 70 participantes para permitir aproximadamente un 10 % de deserción o fallas en los datos (p. ej., movimiento de la cabeza o respuesta nula de conductancia de la piel [SCR]). Nuestro enfoque estadístico y poder estadístico se desarrollaron en colaboración con consultores estadísticos del PI y el mentor principal.

El estudio propuesto proporcionará datos preliminares importantes para examinar el potencial de tDCS prefrontal medial para aumentar y mejorar los procesos de extinción del miedo en múltiples niveles de análisis: los efectos de tDCS en los circuitos de extinción y el aprendizaje y la memoria de extinción condicionados clásicamente.