Stimolazione transcranica a corrente continua ed estinzione della paura

I trattamenti comportamentali più efficaci dell'ansia disordinata comportano l'esposizione ripetuta a stimoli temuti, che spesso si traduce in riduzioni sistematiche della risposta paurosa a detti stimoli. Si ritiene che questo processo derivi dal successo dell'estinzione della paura, un processo di apprendimento ben caratterizzato che è mediato dai circuiti cerebrali dell'estinzione della paura. Vale a dire, l'estinzione della paura è un processo di apprendimento inibitorio che richiede attivazione e plasticità all'interno di una varietà di regioni del cervello, inclusa la corteccia prefrontale mediale (mPFC), che può esercitare un controllo inibitorio sulla risposta alla paura e sulle parti del cervello che guidano tale risposta. I trattamenti comportamentali dell'ansia disordinata, sebbene efficaci, hanno seri limiti; molti pazienti non rispondono affatto o rispondono solo parzialmente ai trattamenti basati sull'esposizione. Una ragione candidata per questo è il deficit nell'apprendimento dell'estinzione della paura o nei processi di memoria. Lo studio proposto mira a esaminare gli effetti della neuromodulazione non invasiva - vale a dire, la stimolazione transcranica multifocale a corrente continua (tDCS) mirata alla mPFC - sull'attività spontanea della mPFC (Obiettivo 1), l'attivazione funzionale del circuito di estinzione della paura (Obiettivo 2) e la paura estinzione apprendimento e memoria (Obiettivo 3).

Questo studio randomizzerà 64 volontari psichiatricamente sani allo Yale (proposto n = 32) e all'Università del Kentucky (proposto n = 32) per gli obiettivi 1-3. Dopo il completamento di un adeguato screening diagnostico e di sicurezza e del consenso informato approvato dall'Institutional Review Board (IRB), i volontari sani completeranno una procedura sperimentale di 3 giorni. I soggetti saranno condizionati a temere uno stimolo precedentemente neutro il giorno 1. I soggetti saranno randomizzati (1: 1, in doppio cieco) per ricevere Active o Sham tDCS prima dell'addestramento alla paura dell'estinzione il giorno 2. L'assegnazione sarà effettuata da personale di ricerca indipendente a Yale, che ha esperienza con tale allocazione, utilizzando la randomizzazione a blocchi (blocchi di 8), stratificata per sesso. I soggetti e gli investigatori saranno ciechi all'assegnazione. Infine, la forza del richiamo dell'estinzione sarà testata il giorno 3. La risonanza magnetica funzionale (fMRI) e le misure psicofisiologiche (attività elettrodermica e frequenza cardiaca) saranno acquisite durante tutte le procedure di condizionamento alla paura, estinzione e richiamo e prima e dopo la tDCS .

tDCS verrà erogato utilizzando uno stimolatore elettrico transcranico Starstim a 8 canali di Neuroelectrics. Per indirizzare l'mPFC, l'elettrodo anodico verrà posizionato sopra il polo frontale (Fpz, 10-20 punti di riferimento EEG) e sarà circondato da cinque elettrodi di ritorno (catodici) in una matrice circonferenziale (AF7, AF8, F3, Fz e F4 ). I soggetti nella condizione di tDCS attiva riceveranno 20 minuti di stimolazione a corrente continua per 20 minuti; la corrente aumenterà e diminuirà per 30 secondi all'inizio e alla fine del periodo di 20 minuti. I soggetti nella condizione Sham tDCS riceveranno lo stesso posizionamento degli elettrodi e le stesse procedure di rampa, ma non verrà erogata corrente tra la rampa.

Tutti i volontari sani completeranno le sequenze di acquisizione multibanda accelerate in stile Human Connectome Project (stile HCP) all'avanguardia. Le sequenze di scansione saranno identiche tra i siti. Le scansioni includeranno una combinazione di sequenze fMRI strutturali, a riposo e funzionali. Tutte le scansioni saranno completate su scanner Siemens Prisma 3T utilizzando bobine di testa a 64 canali. Le misure psicofisiologiche includeranno l'attività elettrodermica (EDA) e la frequenza cardiaca. Tutti i dati psicofisiologici saranno raccolti con sistemi Biopac compatibili con la risonanza magnetica.

Lo studio 1 è ben potenziato sia per le analisi pianificate che per quelle esplorative; i metodi proposti aiutano a migliorare il rapporto segnale-rumore (SCR) e la nostra dimensione del campione proposta di 64 alimenterà adeguatamente tutte le analisi a priori, i contrasti pianificati e le analisi esplorative. L'analisi della potenza ha suggerito che un campione di 42 sarebbe stato adeguato per i test di ipotesi primaria proposti. Proponiamo di reclutare 70 partecipanti per consentire circa il 10% di attrito o errori di dati (ad esempio, movimento della testa o risposta di conduttanza cutanea nulla [SCR]). Il nostro approccio statistico e il nostro potere statistico sono stati sviluppati in collaborazione con i consulenti statistici del PI e il mentore principale.

Lo studio proposto fornirà importanti dati preliminari per esaminare il potenziale della tDCS prefrontale mediale di aumentare e migliorare i processi di estinzione della paura su più livelli di analisi: gli effetti della tDCS sui circuiti di estinzione e l'apprendimento e la memoria dell'estinzione condizionati in modo classico.