Il training cognitivo è neuroprotettivo nelle psicosi precoci?

L'attuale protocollo cerca di esaminare se l'allenamento cognitivo può prevenire la perdita accelerata di materia grigia e promuovere cambiamenti nel connettoma funzionale nei pazienti con psicosi al primo episodio. In particolare, miriamo a utilizzare l'imaging Prisma 3T e 7T per esaminare immagini pesate funzionali, strutturali e di diffusione per determinare se questi trattamenti possono influenzare la plasticità neurale. La scansione verrà eseguita presso il Center for Magnetic Resonance Research (CMRR) dell'Università del Minnesota. I partecipanti completeranno tre sessioni di scansione di circa un'ora sullo scanner 3T Siemens Prisma e tre sessioni di scansione di circa un'ora sullo scanner 7T-AS. Miriamo a utilizzare sequenze di scansione compatibili con il progetto Human Connectome sia per scopi di collaborazione incrociata che per la condivisione dei dati.

Questo studio cercherà di arruolare 80 partecipanti. 60 partecipanti saranno considerati pazienti con psicosi da primo episodio (FEP), il che significa che è stata diagnosticata una malattia psicotica e hanno iniziato a ricevere cure presso una clinica di psicosi da primo episodio (seguendo il modello NAVIGATE) negli ultimi due anni prima dell'arruolamento. Questi partecipanti saranno reclutati da un protocollo di studio separato condotto dalla dott.ssa Sophia Vinogradov che esamina la formazione cognitiva a distanza nei soggetti FEP (Minnesota Community-Based Cognitive Training in Early Psychosis, NCT03079024). 20 di questi partecipanti riceveranno il trattamento come di consueto (TAU), 20 saranno assegnati alla formazione cognitiva mirata (TCT) e 20 saranno assegnati agli esercizi cognitivi generalizzati (GCE). Inoltre, gli investigatori registreranno 20 controlli sani, abbinati per età e sesso (HC). Tutti i partecipanti saranno sottoposti a una risonanza magnetica 7T e una scansione Prisma in tre punti temporali: Baseline; Post-intervento/12 settimane; e follow-up a 6 mesi.

Le tre sessioni di scansione 3T saranno abbinate il più possibile, date le limitazioni hardware, al protocollo di imaging HCP 3T descritto qui: http://protocols.humanconnectome.org/HCP/3T/imaging-protocols.html. Ciò includerà ~ 16 minuti di imaging strutturale 3D utilizzando scansioni ponderate MP-RAGE e T2, ~ 14 minuti di fMRI in stato di riposo basata su una sequenza EPI gradient-echo e 18 minuti di MRI pesata in diffusione basata su un EPI spin-echo sequenza. I parametri di scansione per le acquisizioni cercheranno di corrispondere ai dati sulla durata della vita dell'operatore sanitario acquisiti fino ad oggi sul CMRR Prisma 3T.

Per le scansioni 7T, raccoglieremo una scansione strutturale MP2-RAGE pesata in T1 standard, 12 minuti di fMRI a riposo utilizzando sequenze EPI gradient-echo standard e una sequenza DTI pesata in diffusione compatibile sia con HCP che con hardware 7T-AS. Per massimizzare l'uso delle tecniche di imaging ad alta risoluzione bilanciando facilità di accesso e utilizzo, miriamo a utilizzare lo scanner Siemens 7T-AS con la bobina principale NOVA a 32 canali ottimizzata per l'imaging sia strutturale che funzionale.

Obiettivi specifici

1. Utilizzare il sistema Siemens Prisma 3T MRI e 7T MRI per studiare i cambiamenti longitudinali nel volume della materia grigia del cervello nel giro di Heschl sinistro (HG) e nel planum temporale sinistro (PT) tra il basale, post-allenamento (circa 12 settimane) e 12 mesi, entro 20 soggetti FEP che hanno subito una formazione cognitiva mirata dell'elaborazione uditiva e 20 soggetti FEP che hanno subito esercizi cognitivi generali, rispetto a 20 soggetti FEP trattati come al solito e 20 controlli sani abbinati per età e sesso. Secondariamente, esamineremo anche i cambiamenti di volume della materia grigia nella corteccia prefrontale, parietale e dell'ippocampo sinistro.
2. Utilizzare il sistema Siemens Prisma 3T MRI e 7T MRI per studiare i cambiamenti longitudinali nell'integrità della sostanza bianca del lobo temporale sinistro tra il basale, il post-allenamento (circa 12 settimane) e 12 mesi, entro 20 soggetti FEP che hanno subito un training cognitivo mirato dell'elaborazione uditiva e 20 soggetti FEP che hanno subito esercizi cognitivi generali, rispetto a 20 soggetti FEP trattati come al solito e 20 controlli sani abbinati per età e sesso. Secondariamente, esamineremo anche i cambiamenti nel fascicolo longitudinale superiore sinistro, nel fascicolo arcuato sinistro, nel fascicolo uncinato sinistro, nel fascio uncinato sinistro, nel fascio del cingolo e nel corpo calloso.
3. Indagare l'associazione dei cambiamenti nel volume della materia grigia del cervello e nell'integrità della sostanza bianca con i cambiamenti nelle misure dei risultati clinici, cognitivi e funzionali nei soggetti FEP che hanno subito una formazione.

Obiettivi esplorativi

1. Utilizzare Prisma 3T e 7T MRI per esplorare i cambiamenti longitudinali tra basale, post-allenamento (circa 12 settimane) e al follow-up di 6 mesi, in un nuovo presunto biomarcatore di imaging di diffusione MRI che può rappresentare la neuroinfiammazione (frazione di volume extracellulare) in 20 FEP soggetti che hanno subito un allenamento cognitivo mirato e 20 soggetti FEP che hanno subito esercizi cognitivi generali, rispetto a 20 soggetti FEP trattati come al solito e 20 controlli sani abbinati per età e sesso.
2. Indagare l'associazione di questi cambiamenti con i risultati clinici, cognitivi e funzionali nei gruppi di soggetti.