Is cognitieve training neuroprotectief bij vroege psychose?

Het huidige protocol probeert te onderzoeken of cognitieve training versneld verlies van grijze stof kan voorkomen en veranderingen in het functionele connectoom kan bevorderen bij patiënten met een eerste episode van psychose. We willen met name Prisma 3T- en 7T-beeldvorming gebruiken om functionele, structurele en diffusiegewogen beelden te onderzoeken om te bepalen of deze behandelingen de neurale plasticiteit kunnen beïnvloeden. Scannen zal worden gedaan in het Center for Magnetic Resonance Research (CMRR) aan de Universiteit van Minnesota. Deelnemers voltooien drie scansessies van ongeveer een uur op de 3T Siemens Prisma-scanner en drie scansessies van ongeveer een uur op de 7T-AS-scanner. We streven ernaar scansequenties te gebruiken die compatibel zijn met het Human Connectome Project, zowel voor onderlinge samenwerking als voor het delen van gegevens.

Deze studie zal proberen 80 deelnemers in te schrijven. 60 deelnemers worden beschouwd als First Episode Psychosis (FEP)-patiënten, wat betekent dat bij hen een psychotische ziekte is vastgesteld en dat ze in de laatste twee jaar voorafgaand aan de inschrijving zijn begonnen met een behandeling in een First Episode Psychosis-kliniek (volgens het NAVIGATE-model). Deze deelnemers zullen worden gerekruteerd uit een afzonderlijk studieprotocol dat wordt uitgevoerd door Dr. Sophia Vinogradov, waarin cognitieve training op afstand bij FEP-onderwerpen wordt onderzocht (Minnesota Community-Based Cognitive Training in Early Psychosis, NCT03079024). 20 van deze deelnemers krijgen de gebruikelijke behandeling (TAU), 20 worden toegewezen aan Targeted Cognitive Training (TCT) en 20 worden toegewezen aan Generalized Cognitive Exercises (GCE). Bovendien zullen de onderzoekers 20 gezonde, op leeftijd en geslacht afgestemde controles (HC) inschrijven. Alle deelnemers ondergaan één 7T MRI- en één Prisma-scan op drie tijdstippen: Baseline; Post-interventie/12 weken; en 6 maanden follow-up.

De drie 3T-scansessies zullen, gegeven hardwarebeperkingen, zo goed mogelijk worden afgestemd op het HCP 3T-beeldvormingsprotocol dat hier wordt beschreven: http://protocols.humanconnectome.org/HCP/3T/imaging-protocols.html. Dit omvat ~16 minuten structurele 3D-beeldvorming met behulp van MP-RAGE en T2-gewogen scans, ~14 minuten rusttoestand fMRI op basis van een gradiënt-echo EPI-sequentie en 18 minuten diffusiegewogen MRI op basis van een spin-echo EPI reeks. Scanparameters voor acquisities zullen proberen overeen te komen met de HCP Lifespan-gegevens die tot nu toe zijn verkregen op de CMRR Prisma 3T.

Voor 7T-scans verzamelen we een standaard T1-gewogen MP2-RAGE structurele scan, 12 minuten fMRI in rust met behulp van standaard gradiënt-echo EPI-sequenties en een diffusiegewogen DTI-sequentie die compatibel is met zowel HCP- als 7T-AS-hardware. Om het gebruik van beeldvormingstechnieken met hoge resolutie te maximaliseren en tegelijkertijd het gemak van toegang en gebruik in balans te houden, streven we ernaar de Siemens 7T-AS-scanner te gebruiken met de NOVA 32-kanaals hoofdspoel die is geoptimaliseerd voor zowel structurele als functionele beeldvorming.

Specifieke doelen

1. Gebruik het Siemens Prisma 3T MRI-systeem en 7T MRI's om longitudinale veranderingen in het volume grijze hersenmassa in de linker Heschl gyrus (HG) en linker planum temporale (PT) te onderzoeken tussen baseline, post-training (ongeveer 12 weken) en 12 maanden, binnen 20 FEP-proefpersonen die een gerichte cognitieve training van auditieve verwerking hebben ondergaan en 20 FEP-proefpersonen die algemene cognitieve oefeningen hebben ondergaan, in vergelijking met 20 gewone FEP-proefpersonen en 20 gezonde controles van dezelfde leeftijd en geslacht. Ten tweede zullen we ook volumeveranderingen van grijze stof in de prefrontale, pariëtale en linker hippocampuscortex onderzoeken.
2. Gebruik het Siemens Prisma 3T MRI-systeem en 7T MRI om longitudinale veranderingen in de integriteit van de witte stof in de linker temporale kwab te onderzoeken tussen baseline, post-training (ongeveer 12 weken) en 12 maanden, binnen 20 FEP-proefpersonen die een gerichte cognitieve training van auditieve verwerking hebben ondergaan en 20 FEP-proefpersonen die algemene cognitieve oefeningen hebben ondergaan, in vergelijking met 20 gewone FEP-proefpersonen en 20 gezonde controles van dezelfde leeftijd en geslacht. Ten tweede zullen we ook veranderingen onderzoeken in de linker superieure longitudinale fasciculus, de linker boogvormige fasciculus, de linker niet-gecineerde fasciculus, de linker niet-gecineerde fasciculus, de cingulumbundel en het corpus callosum.
3. Onderzoek de associatie van veranderingen in het volume van de grijze stof in de hersenen en de integriteit van de witte stof met veranderingen in klinische, cognitieve en functionele uitkomstmaten bij de FEP-proefpersonen die een training hebben gevolgd.

Verkennende doelen

1. Gebruik Prisma 3T en 7T MRI om longitudinale veranderingen tussen baseline, post-training (ongeveer 12 weken) en na 6 maanden follow-up te onderzoeken in een nieuwe vermoedelijke MRI-biomarker voor diffusiebeeldvorming die neuro-inflammatie (extracellulaire volumefractie) kan vertegenwoordigen in 20 FEP proefpersonen die gerichte cognitieve training hebben ondergaan en 20 FEP-proefpersonen die algemene cognitieve oefeningen hebben ondergaan, in vergelijking met 20 gewone FEP-proefpersonen en 20 gezonde controles van dezelfde leeftijd en geslacht.
2. Onderzoek de associatie van deze veranderingen met klinische, cognitieve en functionele resultaten in de onderwerpgroepen.