Prevenzione del neurofeedback per le avversità legate allo stress precoce (NFPES)

Lo svantaggio più significativo dell'attuale metodo EEG-NF è la bassa risoluzione spaziale dell'EEG, che non consente la localizzazione dell'attività del sito all'interno di regioni cerebrali profonde note per essere associate allo sviluppo di PTSD, come l'amigdala, il ippocampo e mPFC. Lo scopo del presente progetto è superare questo inconveniente integrando metodi di imaging EEG e fMRI, in modo tale che il paziente riceva un feedback in tempo reale sull'attivazione di aree target emotive situate in profondità all'interno del cervello. L'FMRI si basa sulla misurazione dei cambiamenti metabolici in seguito all'attività elettrica nel cervello, rappresentando così in modo non invasivo l'attività neuronale di varie regioni del cervello durante l'esecuzione di compiti emotivi e/o cognitivi. fMRI ha un'elevata risoluzione spaziale e, a differenza dell'EEG, consente la localizzazione di regioni profonde all'interno del cervello, come quelle relative alle risposte al trauma all'interno del sistema limbico e della corteccia prefrontale. Recentemente, la fMRI in tempo reale (rt fMRI) è stata utilizzata per addestrare i soggetti a modulare l'attività all'interno delle regioni cerebrali profonde. Alcuni studi hanno persino dimostrato che i soggetti possono essere addestrati a regolare l'attività all'interno di una rete di regioni tra cui la mPFC e le regioni limbiche, con un effetto positivo sui pazienti che soffrono di dolore cronico e depressione. Inoltre, è stato anche scoperto che tramite feedback fMRI in tempo reale i soggetti possono essere addestrati a regolare l'attività all'interno di reti che sono state collegate alla regolazione emotiva; un'abilità fondamentale per affrontare eventi traumatici. Il principale svantaggio di questo metodo è che i test fMRI sono costosi e scomodi per il paziente e la macchina MRI richiesta per questo metodo è fissa e non facilmente accessibile.

Per combinare i vantaggi di entrambi i metodi, i ricercatori hanno eseguito test simultanei di EEG e fMRI. Utilizzando algoritmi speciali, con elevata affidabilità, i ricercatori hanno studiato i segnali elettrici che rappresentano l'attività correlata alla regolazione emotiva all'interno delle regioni cerebrali profonde. Questa combinazione ha consentito un miglioramento significativo della risoluzione spaziale del dispositivo EEG e ha aggiunto informazioni temporali significative tratte dal segnale fMRI. La registrazione combinata di EEG e fMRI con metodi computazionali avanzati, come la correlazione incrociata e l'apprendimento automatico, fornisce un miglioramento significativo nell'attribuzione della localizzazione del segnale EEG, che fino ad ora non poteva essere ottenuta con un'affidabilità adeguata. In altre parole, il modello di attività EEG rappresenta in modo affidabile l'attivazione delle regioni limbiche profonde fornendo una "impronta digitale elettrica" ​​(EFP) di queste aree.

Di conseguenza, i ricercatori hanno sviluppato un protocollo di trattamento innovativo in cui ai soggetti viene chiesto di controllare gli stimoli visivi o uditivi, determinati dal feedback del cervello, in base all'entità dell'EFP. In uno studio pilota su un gruppo di civili, i ricercatori hanno dimostrato che i soggetti hanno imparato con successo a modificare il loro segnale elettrico cerebrale basato sull'EFP. In un ulteriore studio, le registrazioni simultanee di EEG e fMRI hanno mostrato che il successo era effettivamente correlato ai cambiamenti nell'attività all'interno delle regioni cerebrali profonde coinvolte nella regolazione emotiva; come la mPFC e l'ippocampo. Inoltre, i nostri risultati indicano che dopo l'allenamento per regolare volontariamente l'EFP tramite EEG-NF, i partecipanti hanno mostrato una migliore regolazione delle emozioni .

Razionale per lo studio attuale:

Sulla base del modello EFP e della letteratura sulla NF nel trattamento del disturbo da stress post-traumatico, questo studio mira a esaminare l'efficienza di un protocollo EEG guidato da fMRI per l'autoregolazione attraverso la NF per ridurre la vulnerabilità allo stress.

Lo studio assegnerà due gruppi:

gruppo sperimentale: neurofeedback EFP gruppi di controllo: neurofeedback sham Al fine di valutare l'efficienza del protocollo NF come intervento preventivo per PTSD, i ricercatori hanno in programma di confrontare i risultati di questo trattamento con quelli di un protocollo sham placebo.

Obiettivo primario:

Esaminare l'efficienza di NF nel ridurre la vulnerabilità allo stress.

Obiettivo secondario:

Esaminare l'efficienza del Neurofeedback (NF) mirato all'amigdala nel ridurre i sintomi di stress tra gli individui che sono stati recentemente esposti a un evento traumatico. .

Disegno dello studio:

Disegno parallelo randomizzato, con 2 gruppi: EFP-NF (n=35), Sham-NF (n=35)

Selezione dei partecipanti:

Lo studio coinvolgerà 40 partecipanti con sintomi di PTSD di età compresa tra 18 e 40 anni, che saranno divisi casualmente in 2 gruppi (gruppo sperimentale, gruppo di controllo).

Numero di partecipanti:

Lo studio coinvolgerà 70 persone.

Processo di reclutamento:

I partecipanti saranno reclutati dal pronto soccorso e dalla clinica traumatologica del TASMC. L'ospedale fornirà al nostro team di ricerca elenchi giornalieri delle persone arrivate al pronto soccorso nelle ultime 24 ore, sottoposte a screening per possibili incidenti correlati a traumi. Il nostro team contatterà quindi telefonicamente i potenziali soggetti e richiederà il consenso informato per condurre un colloquio telefonico per valutare la presenza di sintomi di stress acuto. Verrà fornita una breve descrizione dello studio. Se l'individuo è d'accordo e viene ritenuto idoneo per un'ulteriore partecipazione, sarà invitato alla clinica del trauma presso TASMC, dove uno psicologo clinico qualificato condurrà una valutazione completa del disturbo da stress post-traumatico. La clinica traumatologica di TASMC indirizzerà anche i pazienti idonei all'interno del loro database per la partecipazione al nostro studio. Tutti i soggetti indirizzati dalla clinica traumatologica saranno sottoposti a procedure identiche per l'ottenimento del consenso informato e la successiva valutazione clinica come quelle sopra descritte.

Armi di intervento:

Lo studio comprenderà 2 gruppi. Il gruppo sperimentale riceverà sessioni EEG-NF mirate sull'amigdala e il gruppo di controllo riceverà Sham-NF.

Area/e cerebrali di interesse:

Le regioni di interesse includeranno il sistema limbico e più specificamente l'amigdala, lo striato ventrale dell'ippocampo, così come le aree corticali associate alla regolazione emotiva (come la PFC dorso-laterale e la corteccia cingolata dorso-mediale e l'insula).

Procedure di studio:

Fase pre-trattamento Giorno 1 I partecipanti saranno sottoposti a una valutazione psichiatrica (utilizzando SCID) e al monitoraggio dei farmaci. Ai partecipanti verrà inoltre chiesto di compilare questionari demografici e psicologici che valutino le capacità di regolazione delle emozioni (ERQ), ansia e tratti di stato (STAI) e questionari che misurino i sintomi di stress, ansia e depressione (CAPS, PCL, BDI).

Giorno 2 Tutti i partecipanti saranno sottoposti a una scansione di imaging cerebrale per caratterizzare le risposte della rete cerebrale associate all'eccitazione e alla regolazione emotiva. I partecipanti verranno scansionati per la risonanza magnetica funzionale e strutturale che includerà il localizzatore ROI per NF, lo stato di riposo, l'attività di conflitto emotivo, l'attività di ricompensa dell'attività di riconoscimento facciale e DTI.

Lo staff di ricerca spiegherà al partecipante il corso del test MRI ed entrerà con il soggetto nel finto simulatore per verificare che sia sdraiato correttamente sulla schiena e si senta a suo agio. Durante il test al paziente verranno presentati stimoli visivi e uditivi, oltre a brevi videoclip. Presentazione uditiva: gli stimoli saranno ascoltati tramite cuffie compatibili con la risonanza magnetica. Display visivi: il soggetto vedrà gli stimoli attraverso uno specchio e proiettati su uno schermo nella stanza del magnete. Tra una sessione e l'altra il paziente avrà il tempo di riposare. Ai partecipanti verrà chiesto di evitare di muoversi il più possibile durante le scansioni.

La durata totale del test, dall'arrivo del soggetto alla partenza, richiederà circa 90-180 minuti (20-30 minuti per compilare moduli e seguire la formazione, 30 minuti per spiegazioni e una pausa e 60 minuti di imaging). I partecipanti rimarranno nella risonanza magnetica per circa 60 minuti e in nessun caso rimarranno più di 90 minuti.

Fase di formazione La durata della fase di formazione sarà di 4 settimane. A questo punto i partecipanti verranno assegnati in modo casuale ai gruppi EFP-NF o T/A-NF. Entrambi i gruppi EFP-NF e T/A-NF riceveranno 1-2 sessioni a settimana per un totale di 6 sessioni.

Durante le sessioni di formazione, i partecipanti si alleneranno per sviluppare abilità per regolare l'attività cerebrale utilizzando feedback uditivi o visivi. Ogni sessione durerà un'ora, compreso il posizionamento della cuffia EEG e la compilazione dei questionari sullo stato. Il partecipante sarà comodamente seduto davanti allo schermo di un computer. Un membro dello staff spiegherà al partecipante l'obiettivo dell'incontro, introdurrà l'attrezzatura da utilizzare e descriverà lo svolgimento dell'incontro. Seguendo le spiegazioni di cui sopra, il membro del personale posizionerà il cappuccio EEG sulla testa del partecipante e si assicurerà che il partecipante si senta a suo agio. La pratica EEG - Neurofeedback consisterà in segmenti di cinque minuti ripetuti per un massimo di 30 minuti. Durante ogni segmento di pratica al partecipante verrà chiesto di modificare qualsiasi supporto visivo o uditivo che fornisca un feedback sul grado di allenamento cerebrale di successo. Ad esempio, durante il feedback visivo ai partecipanti verrà chiesto di abbassare la velocità di uno skateboard presentato sullo schermo del computer o, in alternativa, durante il feedback uditivo, per ridurre il livello della musica udibile attraverso le cuffie poste sulle loro orecchie. Dopo ogni due segmenti di pratica, la durata di ogni pratica aumenterà in modo tale che i primi due passi saranno molto brevi (circa 5 minuti ciascuno) e gli ultimi due i più lunghi (circa 10 minuti ciascuno); un totale di sei passi ogni prova su un totale di circa 45 minuti

Fase post-trattamento Questa fase avrà luogo 3-5 giorni dopo la fine della fase di formazione. Giorno 1

• I partecipanti saranno sottoposti a una seconda valutazione psicologica (CAPS).
• I partecipanti completeranno gli stessi questionari della fase pre-trattamento (BDI, ERQ, STAI, PCL).

Giorno 2 • Tutti i partecipanti verranno scansionati per MRI funzionale e strutturale che includerà localizzatore ROI, stato di riposo, DTI.

Fase di follow-up Giorni 1-5

• Tutti i partecipanti riceveranno 2 sessioni di mantenimento (EFP-NF o T/A-NF)

Giorno 6

• I partecipanti saranno sottoposti a una terza valutazione psicologica (CAPS).
• I partecipanti completeranno gli stessi questionari delle fasi precedenti (BDI, ERQ, STAI, PCL).

Raccolta dati:

I ricercatori assisteranno i partecipanti nella compilazione dei questionari elettronici e condurranno quelli non elettronici (questi saranno successivamente trascritti in fogli excel dagli assistenti di ricerca).

I ricercatori eseguiranno le scansioni MRI e le sessioni NF (tutte le rt-fMRI NF e alcune delle EFP-NF), insieme a da due a cinque assistenti di ricerca. Il contatto con i partecipanti avverrà via e-mail e telefono. Gli assegnisti di ricerca monitoreranno la partecipazione. I partecipanti riceveranno un promemoria (per telefono e/o e-mail) un giorno prima di ogni sessione.