CPT-fMRI-onderzoek voor PTSS

Posttraumatische stressstoornis (PTSS) ontwikkelt zich wanneer een constellatie van symptomen aanhoudt na blootstelling aan traumatische gebeurtenissen, zoals een feitelijke of dreigende dood, ernstig letsel en seksuele mishandeling, wat leidt tot aanzienlijke interferentie met het beroepsmatige en sociale functioneren. Epidemiologische gegevens geven aan dat het percentage levenslange PTSS in Canada ongeveer 9,2% bedraagt, met een geschat percentage huidige PTSS (symptomen gedurende 1 maand) op 2,4%. Hoewel er aanzienlijke vooruitgang is geboekt bij de behandeling van PTSS, bijvoorbeeld cognitieve gedragstherapie; farmacologische interventies reageert een aanzienlijk deel van de individuen niet op de behandeling. Het ontbreken van biomarkers en een slecht begrip van de pathofysiologie hebben de inspanningen om de behandeling van deze aandoening te bevorderen belemmerd.

De meta-analyse van functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI)-onderzoeken toonde aan dat patiënten met PTSS betrouwbare hyperactiviteit vertonen in de limbische hersengebieden, waaronder de amygdala en hippocampus, terwijl prefrontale hersengebieden geassocieerd met top-down executieve controle, verminderde activiteit vertonen. Deze bevindingen kwamen overeen met traditionele neurocircuitmodellen die suggereren dat PTSD-gerelateerde tekorten in aandacht of bewustzijn, inclusief het onvermogen om aandacht voor traumagerelateerde stimuli te onderdrukken, worden gemedieerd door verminderde rekrutering van de mediale prefrontale cortex (PFC), terwijl levendig en opdringerig trauma herinneringen worden gemedieerd door overdreven amygdala-activiteit. Terwijl het traditionele neurocircuitmodel meer een eenrichtingsrelatie voorstelde (d.w.z. verlies van top-down prefrontale controle resulteert in overdreven amygdala-activiteit), suggereerde later onderzoek dat disfunctie in de PFC en limbische hersengebieden kan voortkomen uit bidirectionele veranderingen in functionele connectiviteit. Een steeds groter aantal onderzoeken heeft aangetoond dat PTSS-symptomen kunnen voortvloeien uit een storing in de interactie tussen grootschalige, neurocognitieve netwerken.

Recente ontwikkelingen in de fMRI-methodologie hebben een uitgebreidere beoordeling van netwerkinteracties bij PTSS mogelijk gemaakt. Nieuw ontwikkelde netwerkanalysetechnieken hebben de focus verlegd naar een perspectief dat de hersenen als een netwerksysteem beschouwt, en hebben gesuggereerd dat ontkoppeling of hyperverbinding tussen hersengebieden relevanter is voor klinische symptoomexpressie dan regionale disfunctie zelf. Relatief lagere frontale connectiviteit en hyperconnectiviteit van limbisch-amygdala-circuits zijn gevonden bij PTSS. Vanwege de onstabiele aard van de conventionele analysetechnieken voor beeldvorming van de hersenen, ontbreken echter over het algemeen replicatiestudies en is de test-hertestvariabiliteit te hoog om te worden gekwalificeerd als een "biomarker" voor gebruik in klinische omgevingen. In de huidige studie hebben de onderzoekers voorgesteld een nieuwe methode te gebruiken die betrouwbare hersennetwerktopografie kan identificeren en de mate van afwijking kan kwantificeren, wat een groot potentieel heeft om te worden gebruikt als biomarker voor PTSS.

In een voorbereidende studie analyseerden de onderzoekers de rusttoestand fMRI-gegevens van 11 PTSS- en 11 trauma-exposed control (TEC) -proefpersonen met behulp van een nieuwe benadering die grafentheorie combineert met geschaalde subprofielmodellering (SSM), die eigenvectorcentraliteit en zijn groeps- onderscheidend topografisch patroon, respectievelijk. De eigenvector-centraliteit geeft weer hoe een knooppunt grenst aan andere belangrijke knooppunten met betrekking tot de informatiestroom. Het resulterende patroon werd gekenmerkt door een verhoogde eigenvectorcentraliteit in de orbitofrontale gebieden, linker amygdala, linker anterieure cingulaat, rechter middelste frontale en rechter angulaire cortices (Ko & Patel, in voorbereiding). Bovendien was de mate van patroonexpressie significant hoger bij PTSS-patiënten vergeleken met TEC (t(20)=2.165, p=0.043) en deze patroonexpressie was alleen gecorreleerd met geheugenprestaties voor negatieve versus positieve informatie in de PTSS-groep (r=0.641, p=0,034). Aangezien SSM zich doorgaans richt op de belangrijkste componenten met >10% variantie-verklaard, heeft het historisch gezien een hoge repliceerbaarheid aangetoond, waardoor de voorgestelde methode een potentieel nuttiger biomarker is.

In het voorgestelde project zullen de onderzoekers 40 patiënten met PTSS rekruteren, 20 patiënten met traumablootstelling maar zonder PTSS (TEC; 1e controlegroep) en 20 gezonde, normale proefpersonen (HC; 2e controlegroep). Alle deelnemers ondergaan een uitgebreide beoordeling (inclusief een psychodiagnostische en neuropsychologische beoordeling) gevolgd door rusttoestand fMRI. De PTSD- en TEC-groepen worden vervolgens opnieuw gescand met fMRI in rusttoestand na 12 sessies cognitieve verwerkingstherapie (CPT; 1 sessie/week). De HC-groep wordt 12 weken later opnieuw gescand, maar er wordt geen interventie geïntroduceerd. De onderzoekers verwachten dat de onderzoekers in staat zullen zijn om de hierboven beschreven voorlopige bevinding te repliceren (d.w.z. een PTSD-gerelateerde netwerkconfiguratie te identificeren die niet aanwezig is in de controlegroepen) en aan te tonen dat veranderingen binnen de PTSD-gerelateerde netwerkpatroonexpressie gecorreleerd zullen zijn met klinische verbetering na CPT. De verwachte neuroimaging-resultaten zullen naar verwachting een betrouwbare neurobiologische biomarker onthullen die verband houdt met de behandeling (d.w.z. symptoomvermindering) van PTSS. Het gebruik van objectieve op neuroimaging gebaseerde biomarkers zal clinici, patiënten en zorgverleners ten goede komen door het vermogen om een ​​verband te leggen tussen hersengerelateerde veranderingen en een verbetering van klinische symptomen aanzienlijk te verbeteren.