Ihmisen mesolimbisen palkitsemisjärjestelmän ja immuunijärjestelmän välisen suhteen luonnehdinta

Neuromodulaatio fMRI:n kautta Neurofeedback-tehtävä: koehenkilöt (n=34) osallistuvat neljään fMRI-NF-istuntoon, jotka säätelevät kolmen mesolimbisen palkitsemissolmun aktivointia:

ventraalinen tegmentaalinen alue ja kahdenvälinen ventraalinen aivojuovio. ROI:t ovat 5 mm:n palloja funktionaalisen lokalisointitehtävän huippuaktivaatioiden ympärillä (rahallinen kannustinviive, palkkion ennakoinnin kontrasti) kolmen alueen ennalta määritetyissä meta-analyyttisissa anatomisissa maskeissa.

anatomiset maskit: VTA (keskiaivot): -4 -24 -10 *katso alta Oikea Nac: 12 10 -4 Vasen Nac: -10 10 -6 Oldham, Stuart, et al. Ihmisaivojen kartoitus (2018).

* 23.8.22: VTA:n monimutkaisten ääriviivojen vuoksi sitä ei rajoitettu Oldham et al:n mukaan, kuten edellä mainittiin, vaan tarkemman VTA-maskin avulla (Murty et al. 2014, NeuroImage). Tämä jätettiin vahingossa pois alkuperäisestä ennakkorekisteröinnistä. On huomionarvoista, että tähän mennessä (23.8.22) ROI-analyysejä ei ole tehty.

Hepatiitti B -rokotus: koehenkilöt saavat rokotuksen B-hepatiittia vastaan.

Neuromodulaatio fMRI:n kautta Neurofeedback-tehtävä: koehenkilöt (n=34) osallistuvat neljään fMRI-NF-istuntoon, jotka lisäävät alueiden aktivointia, jotka sisältävät yhden neljästä ohjausverkosta (5 mm pallot MNI-koordinaattien ympärillä):

Moottorikuvat (Hétu, Sébastien et al. Neurosci. & Biobehav Rev (2013)) R. Cerebellum: 32 -62 -28 L. Pieni: -32 -56 -30 L. Precentral Gyrus: -26 -2 58; Kuulokuvat (McNorgan, Chris. Front in Human Neurosci 6 (2012)) R STG:64 -30 9 L IFG:-48 24 -5 L precentral Gyrus: -52 1 47; Aritmeettinen käsittely (Arsalidou, Marie ja Margot J. Taylor. Nuroimage (2011)) R. SPL: 29 -66 49 L. MFG (dlpfc): -45 32 29 L. precuneus: -28 -71 33; Tilanavigointi (Kühn, Simone ja Jürgen Gallinat. Ihmisen aivojen kartta. (2014)) R. hippocampus 26 -35 -11 L. hippocampus -26 -47 -9 L. Post. cingulate -15 -59 19

Hepatiitti B -rokotus: koehenkilöt saavat rokotuksen B-hepatiittia vastaan.

Ei aivojen manipulointia (luonnollisen immuunivasteen arviointi).

Hepatiitti B -rokotus: koehenkilöt (n = 17) saavat rokotuksen B-hepatiittia vastaan.

Plasman vasta-ainetiittereiden mittaamiseksi verinäytteitä otetaan neljässä ajankohdassa: ennen neurofeedback-koulutusta (-14p); ennen hepatiitti B -rokotusta (päivä 0), 14 päivää ja 28 päivää rokotuksen jälkeen. Anti-HBs-muutos määritellään keskimääräisiksi tasoiksi rokotuksen jälkeen (14 ja 28 päivää) vähennettynä keskimääräisillä tasoilla ennen rokotusta (-14 ja 0 päivää).

*19.09.22: Perustasojen suuren vaihtelun vuoksi anti-HB-muutos määritellään kerta-muutokseksi rokotusta edeltävien ja jälkeisten TP:iden välillä absoluuttisten erojen sijaan (sokeuttaminen vahingoittumattomana).

Tutkijat ennustavat, että:

i. Yksinkertainen ryhmävaikutus: kokeellisen käsivarren koehenkilöt (mesolimbinen fMRI NF) osoittavat korkeampia anti-HBs-muutoksia kuin sekä aktiivisessa vertailuryhmässä (kontrolli-fMRI-NF) että ryhmässä, joka ei saanut hoitoa.

ii. Mesolimbinen aktivaatio - Immunologisen vasteen korrelaatio: mesolimbinen aktiivisuus neurofeedback-tehtävän aikana (kaikilla NF-osallistujilla) viimeisen istunnon aikana ennustaa anti-HBs-tasot rokotuksen jälkeen.

Sytokiinitasojen arvioimiseksi (esim. IL-4, IL-6, TNFalpha, IFNgamma), tutkijat eristävät ääreisveren mononukleaarisolut verestä ja virtaussytometria-analyysin avulla karakterisoivat sytokiinien ilmentymisprofiilin (alkuperäiset ELISA:n käyttötarkoitukset korvataan laatutestien vuoksi (sokeus). vahingoittumaton), joka osoitti huonoa signaalia, 28/12/21). Koska pelkkä NF-harjoittelu voi vaikuttaa sytokiinitasoihin, sytokiinit arvioidaan kolmessa aikapisteessä - ennen NF-harjoitusta (-14p), ennen rokotusta (päivä 0) ja 3 päivää rokotuksen jälkeen. groupXtime (3X3) -pääefekti ja vuorovaikutukset tarkistetaan.

Tutkijat ennustavat, että:

i. Kokeellisessa ryhmässä sytokiinipitoisuudet ovat korkeammat kuin aktiivisessa kontrolliryhmässä ja luonnossa esiintyvässä ryhmässä.

ii. Mesolimbinen aktivaatio - Immunologisen vasteen korrelaatio: mesolimbinen aktiivisuus neurofeedback-tehtävän aikana (kaikilla NF-osallistujilla) viimeisen istunnon aikana ennustaa muutoksia veren sytokiinipitoisuuksissa.

Mesolimbisen palkitsemisverkon (tai ohjausverkkojen) ROI:t määritellään aseiden kuvauksessa *katso alla. CSF-vokselit jätetään pois kaikista ROI:ista. Tulos mitataan kullekin koeryhmälle/verrokkialaryhmälle säätely- ja tarkkailuolosuhteiden välisenä kontrastina jokaiselle NF-ajolle, jokaiselle istunnolle (3*4=12 ajoa).

Arvioidaksemme eroja meoslimbisen palkitsemisverkoston aktivoinnissa kokeellisten ja aktiivisten kontrolliryhmien välillä, rakennetaan 12 x 2 (runXgroup) -malli.

*23.8.22 ylivertaisen offline-käsittelyn hyödyntämiseksi ROI:t määritellään ryhmän avulla yksittäisten online-alianalyysien sijaan.

Tutkijat ennustavat, että:

i. Yksinkertaiset ryhmävaikutukset viimeisen (neljännen) NF-istunnon aikana: kokeellisen käsivarren koehenkilöt (mesolimbinen fMRI NF) osoittavat korkeampaa meoslimbistä palkkioverkoston aktiivisuutta kuin aktiivinen vertailuryhmä.

ii. Yksinkertaiset kokeelliset käsiryhmän oppimisvaikutukset: ajon (ajan) merkittävä vaikutus kokeellisen käsivarren mesolimbisen palkitsemisverkoston aktiivisuuteen.

Jokaisen koulutuksensa NF-syklin osalta koehenkilöt täyttävät MSQ-NF-kyselylomakkeen, joka luonnehtii henkisiä strategioita hierarkkisen mentaalisen luokituksen mukaisesti.

Tutkiva analyysi: Tutkijat epäilevät, että henkiset piirteet, jotka liittyvät motivaatioon ja palkitsemisen käsittelyyn, liittyvät palkitsevaan mesolimbiseen toimintaan NF-harjoittelun aikana, ja että tällaiset henkiset piirteet liittyvät harjoituksen jälkeisiin immunologisiin vaikutuksiin.

Palkkiovastetta ja palkkion ennakointia koskevat neurokäyttäytymismitat arvioidaan käyttämällä MID-tehtävää fMRI-skannauksen aikana ensimmäisen fMRI-istunnon alussa (kaikille kolmelle tutkimusryhmälle).

Tutkijat aikovat selvittää, voisivatko palkitsemisen odotuksen ja kulutuksen hermo- ja käyttäytymisindeksit selittää erot immunologisissa tulosmittauksissa, kuten edellä on määritelty (katso ensisijaiset tulosmittaukset).

Erityisesti tutkijat ennustavat, että:

i. BOLD-vasteet palkitsemisen ennakointiin korreloivat positiivisesti immunologisten tulosmittausten kanssa - sytokiinien tasot muuttuvat ja HBV-vasta-aine muuttuvat (kuten edellä on määritelty).

Kannustinvaikutusten ja kannustinmotivaation käyttäytymismitat arvioidaan EEfRT:n avulla ensimmäisen koejakson alussa (kaikille kolmelle tutkimusryhmälle).

Tutkijat aikovat selvittää, voisivatko EEfRT-pisteet selittää erot immunologisissa ja NF-menestystulosmittauksissa, kuten edellä on määritelty (katso ensisijaiset tulosmittaukset).

Koehenkilöiden luokittelu lähestymis-/välttämispyrkimyksiksi perustuu K-keskiarvojen klusterianalyysiin kolmessa kyselylomakkeessa: SPSRQ, TPQ ja NEO-ffi.

Tutkijat ennustavat, että:

i. kohteet, joilla on taipumusta lähestyä, osoittavat voimakkaampia mesolimbisen palkitsemisverkoston aktivaatioita MID-tehtävän ja NF-tehtävän aikana verrattuna välttäjiin.

ii. Lähestyjät osoittavat suurempia immunologisia muutoksia, kuten tärkeimmät immunologiset tulosmittaukset osoittavat, verrattuna välttäjiin.

Leposkannaukset tehdään ensimmäisen ja neljännen (viimeisen) NF-harjoituksen alussa, jotta voidaan arvioida toiminnallisia muutoksia mesolimbisessa palkitsemispiirissä NF-harjoittelun jälkeen.

Tutkijat aikovat selvittää, tapahtuuko muutoksia mesolimbisen palkitsemisverkoston toiminnallisessa liitettävyydessä erityisesti mesolimbisessa fMRI-NF-ryhmässä (verrattuna kontrolli-fMRI NF -ryhmään).

30 henkilön alaryhmä saapuu ylimääräiseen verinäyteistuntoon kolme kuukautta rokotuksen jälkeen, jotta voidaan arvioida pitkäaikaisia ​​eroja anti-HBs-tasoissa.

Tutkiva analyysi: ryhmien välisiä eroja ja aivo-immuunikorrelaatioita tarkastellaan.

14 pisteen (vastattiin neljän pisteen asteikolla, joka vaihtelee 'täysin eri mieltä' ja 'täysin samaa mieltä') kyselylomake, jolla arvioitiin, missä määrin henkilö pystyy kokemaan nautintoa tai odottamaan miellyttävää kokemusta. Kyselylomake pisteytetään kohteiden summana (kokonaispisteet vaihtelivat välillä 0-14). Korkeampi kokonaispistemäärä tarkoittaa korkeampaa anhedoniatasoa.

Tutkivat analyysit: Tutkijat tutkivat, ottavatko kyselylomakkeen pisteet ennen NF-harjoitusta ja rokotusta huomioon erot NF-oppimisessa ja immunologisissa tulosmittauksissa. Lisäksi tutkijat seuraavat tämän pistemäärän muutoksia kokeen aikana tarkastaakseen subjektiivisen hedonisen kokemuksen ja NF:n onnistumisen/immuunitoiminnan välisen suhteen.

Kyselylomake, jolla arvioidaan palkitsemis- ja rangaistusherkkyyttä. Kyselylomakkeessa on 48 kyllä/ei-kysymystä, jotka on jaettu kahteen asteikkoon - herkkyys rangaistukselle (SP) ja herkkyys palkkiolle (SR). Jokainen ala-asteikko saadaan laskemalla yhteen raportit.

Tutkiva analyysi: tutkijat tutkivat, ottaako kyselyn pisteet ensimmäisen istunnon aikana (ennen NF-harjoitusta ja rokotusta) huomioon erot NF-oppimisessa ja immunologisissa tulosmittauksissa.

Kyselylomake, jossa on 100 tosi/epätosi kohtaa, jotka kuvaavat yksilön kolmea persoonallisuuden piirrettä - palkitsemisriippuvuutta, haittojen välttämistä ja uutuuden etsimistä. Jokaisella ominaisuudella on 4 ala-asteikkoa, jotka summaavat ominaisuuden pistemäärän.

Tutkiva analyysi: tutkijat tutkivat, ottaako kyselyn pisteet ensimmäisen istunnon aikana (ennen NF-harjoitusta ja rokotusta) huomioon erot NF-oppimisessa ja immunologisissa tulosmittauksissa.

HRV-mittaukset tehdään fMRI-skannausten yhteydessä kaikissa NF-käytännöissä sympaattisen järjestelmän toiminnan seuraamiseksi. Jokaiselle fMRI-skannaukselle lasketaan HRV-mittaukset, kuten keskimääräinen vaihtelu ja taajuussuhteet.

Tutkivat analyysit: tutkijat epäilevät, että sympaattinen järjestelmä välittää korrelaatiota mesolimbisten palkkioiden aktivaatioiden ja immunologisten tulosmittausten välillä (katso ensisijaiset tulosmitat 1 ja 2). Siksi tutkijat tutkivat yhteyttä TP4:ssä (ennen rokotusta) suoritettujen sympaattisten toimenpiteiden ja TP4 NF -harjoituksen aikana tapahtuneiden mesolimbisten palkkioaktivaatioiden ja edellä kuvattujen immunologisten tulosmittausten välisen korrelaation välillä.