인간 변연계 보상 시스템과 면역 기능 사이의 관계 특성 규명

fMRI 뉴로피드백 작업을 통한 신경조절: 피험자(n=34)는 4개의 fMRI-NF 세션에 참여하여 3개의 중변연 보상 노드 활성화를 상향 조정합니다.

복부 피개 영역 및 양측 복부 선조체. ROI는 세 영역의 사전 정의된 메타 분석 해부학적 마스크 내에서 기능 로컬라이저 작업(금전적 인센티브 지연, 보상 예상 대비)에서 피크 활성화 주변의 5mm 구체입니다.

해부학적 마스크: VTA(중뇌): -4 -24 -10 *아래 참조 오른쪽 Nac: 12 10 -4 왼쪽 Nac: -10 10 -6 Oldham, Stuart, et al. 인간 두뇌 매핑(2018).

* 23/08/22: VTA 복잡한 윤곽으로 인해 위에서 언급한 Oldham et al에 따라 제한되지 않고 보다 정확한 VTA 마스크를 통해 제한되었습니다(Murty et al. 2014, NeuroImage). 이것은 원래 사전 등록에서 실수로 제외되었습니다. 현재까지(23/8/22) ROI 분석이 수행되지 않았다는 점은 주목할 만합니다.

B형 간염 예방접종: 피험자는 B형 간염 예방접종을 받습니다.

fMRI 뉴로피드백 작업을 통한 신경조절: 피험자(n=34)는 4개의 제어 네트워크(MNI 좌표 주변의 5mm 구) 중 하나로 구성되는 영역의 활성화를 상향 조절하는 4개의 fMRI-NF 세션에 참여합니다.

모터 이미지(Hétu, Sébastien, et al. 신경과학 & Biobehav Rev (2013)) R. 소뇌: 32 -62 -28 L. 소뇌: -32 -56 -30 L. 전중심이랑: -26 -2 58; 청각 이미지(McNorgan, Chris.Front in Human Neurosci 6 (2012)) R STG:64 -30 9 L IFG:-48 24 -5 L 전중심이랑: -52 1 47; 산술 처리(Arsalidou, Marie 및 Margot J. Taylor. Nuroimage (2011)) R. SPL: 29 -66 49 L. MFG (dlpfc): -45 32 29 L. precuneus: -28 -71 33; 공간 탐색(Kühn, Simone 및 Jürgen Gallinat. 인간 두뇌 지도. (2014)) R. 해마 26 -35 -11 L. 해마 -26 -47 -9 L. Post. 대상 -15 -59 19

B형 간염 예방접종: 피험자는 B형 간염 예방접종을 받습니다.

뇌 조작 없음(자연사 면역 반응 평가).

B형 간염 예방접종: 피험자(n=17)는 B형 간염 예방접종을 받습니다.

혈장에서 항체 역가를 측정하기 위해 혈액 샘플을 네 가지 시점에서 채취합니다: 뉴로피드백 훈련 전(-14d); B형 간염 예방접종 전(0일), 예방접종 후 14일 및 28일. 항-HBs 변화는 백신접종 후 평균 수준(14일 및 28일)에서 백신접종 전 평균 수준(-14 및 0일)을 뺀 값으로 정의됩니다.

*19.09.22: 기준 수준의 광범위한 변동성으로 인해 항 HB 변화는 절대적인 차이(무해한 눈가림) 대신 백신 접종 전후 TP 사이의 변화 배수로 정의됩니다.

연구자들은 다음과 같이 예측합니다.

i.단순 그룹 효과: 실험군 피험자(중변연계 fMRI NF)는 활성 비교 그룹(대조 fMRI-NF) 및 무치료 그룹보다 더 높은 수준의 항-HB 변화를 나타낼 것입니다.

ii.중변연계 활성화-면역학적 반응 상관관계: 마지막 세션 동안 뉴로피드백 작업(모든 NF 참여자에 걸쳐) 동안 중변연계 활동은 백신접종 후 항-HB 수준을 예측할 것입니다.

사이토카인 수준을 평가하기 위해(예: IL-4, IL-6, TNFalpha, IFN감마), 조사관은 혈액에서 말초 혈액 단핵 세포를 분리하고 유세포 분석을 사용하여 사이토카인 발현 프로필을 특성화합니다(ELISA를 사용하려는 초기 의도는 품질 테스트로 인해 대체됨(눈가림) 무사) 신호 불량, 28/12/21). 단순한 NF 실행이 사이토카인 수준에 영향을 미칠 수 있으므로 사이토카인은 NF 훈련 전(-14d), 백신 접종 전(0일) 및 백신 접종 후 3일의 세 시점에서 평가됩니다. groupXtime(3X3) 주요 효과 및 상호 작용이 검사됩니다.

연구자들은 다음과 같이 예측합니다.

i.실험군은 활성 대조군 및 자연사군보다 더 높은 수준의 사이토카인 농도를 나타낼 것입니다.

ii.중변연계 활성화-면역학적 반응 상관관계: 마지막 세션 동안 뉴로피드백 작업(모든 NF 참가자에 걸쳐) 동안 중변연계 활동은 사이토카인 혈중 농도의 변화를 예측할 것입니다.

Mesolimbic 보상 네트워크(또는 제어 네트워크)의 ROI는 무기 설명 *아래 참조에 언급된 대로 정의됩니다. CSF 복셀은 모든 ROI에서 제외됩니다. 결과는 각 NF 실행, 각 세션(3*4=12 실행)에 대해 규제와 감시 조건 사이의 대조로서 각 실험 그룹/대조 하위 그룹에 대해 측정됩니다.

실험군과 활성 대조군 사이의 meoslimbic 보상 네트워크 활성화의 차이를 평가하기 위해 12 x 2(runXgroup) 모델이 구성됩니다.

*22/8/23 뛰어난 오프라인 처리를 활용하기 위해 ROI는 온라인 개별 하위 분석 대신 그룹을 통해 정의됩니다.

연구자들은 다음과 같이 예측합니다.

나. 마지막(네 번째) NF 세션 동안의 간단한 그룹 효과: 실험 팔 피험자(mesolimbic fMRI NF)는 활성 비교 그룹보다 더 높은 meoslimbic 보상 네트워크 활동을 나타냅니다.

ii. 간단한 실험 팔 그룹 학습 효과: 실험 팔 mesolimbic 보상 네트워크 활동에 대한 실행(시간)의 중요한 효과.

훈련의 각 NF 주기에 대해 피험자는 계층적 정신 범주화에 따라 정신 전략을 특성화하는 질문자 MSQ-NF를 작성합니다.

탐색적 분석: 연구자들은 동기 부여 및 보상 처리와 관련된 정신적 특징이 NF 훈련 동안 보상 중변연계 활동과 연관될 것이며 그러한 정신적 특징이 연습 후 면역학적 효과와 연관될 것이라고 의심합니다.

보상 반응성 및 보상 기대의 신경 행동 측정은 첫 번째 fMRI 세션 시작 시 fMRI 스캐닝 동안 MID 작업의 적용을 통해 평가됩니다(세 연구 그룹 모두에 대해).

연구자들은 보상 기대 및 소비의 신경 및 행동 지표가 위에서 정의한 대로 면역학적 결과 측정의 차이를 설명할 수 있는지 여부를 조사할 계획입니다(1차 결과 측정 참조).

특히 조사관은 다음과 같이 예측합니다.

나. 보상 기대에 대한 BOLD 반응은 면역학적 결과 측정과 양의 상관관계가 있습니다. 사이토카인 수치 변화 및 HBV 항체 변화(위에서 정의한 대로).

인센티브 지급 및 인센티브 동기의 행동 측정은 첫 번째 실험 세션 시작 시 EEfRT의 적용을 통해 평가됩니다(세 연구 그룹 모두에 대해).

조사관은 위에서 정의한 대로 EEfRT 점수가 면역학적 및 NF 성공 결과 측정의 차이를 설명할 수 있는지 여부를 조사할 계획입니다(일차 결과 측정 참조).

SPSRQ, TPQ 및 NEO-ffi의 세 가지 설문지에서 점수의 K-평균 클러스터 분석을 기반으로 접근/회피 경향이 있는 피험자의 분류.

연구자들은 다음과 같이 예측합니다.

나. 접근 경향이 있는 주제는 회피자에 비해 MID 작업 및 NF 작업 중에 더 강한 중변연 보상 네트워크 활성화를 나타냅니다.

ii. 접근자는 회피자에 비해 주요 면역학적 결과 측정에 반영된 더 높은 면역학적 변화를 보일 것입니다.

휴식 스캔은 NF 훈련 후 중변연계 보상 회로의 기능적 변화를 평가하기 위해 첫 번째(마지막) NF 연습 세션의 시작과 끝에 적용됩니다.

연구자들은 mesolimbic 보상 네트워크의 기능적 연결성 변화가 특히 mesolimbic fMRI-NF 그룹(대조 fMRI NF 그룹과 비교)에서 발생하는지 조사할 계획입니다.

30명의 피험자로 구성된 하위 그룹은 항-HB 수준의 장기적인 차이를 평가하기 위해 백신 접종 후 3개월 후에 추가 혈액 샘플 세션을 위해 도착할 것입니다.

탐색적 분석: 그룹 간의 차이와 뇌-면역 상관관계를 조사합니다.

개인이 즐거움을 경험할 수 있는 정도 또는 즐거운 경험에 대한 기대를 추정하기 위한 14개 항목('전혀 그렇지 않음'에서 '매우 동의함'까지의 4점 척도로 응답) 설문지입니다. 설문지는 항목의 합계로 점수가 매겨집니다(총 점수 범위는 0에서 14까지). 더 높은 총 점수는 더 높은 수준의 무쾌감증을 나타냅니다.

탐구적 분석: 조사관은 NF 실행 및 백신 접종 이전의 설문지 점수가 NF 학습 및 면역학적 결과 측정의 차이를 설명하는지 여부를 조사할 것입니다. 또한 조사관은 주관적 쾌락 경험과 NF 성공/면역 기능 사이의 관계를 조사하기 위해 실험을 따라 이 점수의 변화를 추적할 것입니다.

보상과 처벌에 대한 반응성을 평가하기 위한 설문지. 설문지는 처벌에 대한 민감도(SP)와 보상에 대한 민감도(SR)의 두 척도로 나누어진 48개의 예/아니오 질문을 포함합니다. 각 하위 척도 점수는 보고서를 합산하여 도출됩니다.

탐색적 분석: 조사관은 첫 번째 세션(NF 실행 및 백신 접종 전) 동안 설문지 점수가 NF 학습 및 면역학적 결과 측정의 차이를 설명하는지 여부를 조사합니다.

100개의 참/거짓 항목으로 구성된 설문지는 개인의 세 가지 성격 특성(보상 의존성, 피해 회피 및 새로움 추구)을 특성화합니다. 각 특성에는 특성의 점수를 합산하는 4개의 하위 척도가 있습니다.

탐색적 분석: 조사관은 첫 번째 세션(NF 실행 및 백신 접종 전) 동안 설문지 점수가 NF 학습 및 면역학적 결과 측정의 차이를 설명하는지 여부를 조사합니다.

HRV의 측정은 교감 시스템의 활동을 모니터링하기 위해 모든 NF 사례에서 fMRI 스캔 중에 수행됩니다. 각 fMRI 스캔에 대해 평균 변동성 및 주파수 비율과 같은 HRV 측정값이 계산됩니다.

탐색적 분석: 연구자들은 교감신경계가 중변연계 보상 활성화와 면역학적 결과 측정 사이의 상관관계를 중재할 것이라고 의심합니다(일차 결과 측정 1 및 2 참조). 따라서 조사관은 TP4(백신 접종 전)에서 취한 교감 측정 사이의 연관성과 TP4 NF 실행 중 보상 mesolimbic 활성화 사이의 상관 관계와 위에서 설명한 면역학적 결과 측정 사이의 연관성을 조사할 것입니다.