Er kognitiv trening nevroprotektiv ved tidlig psykose?

Den nåværende protokollen søker å undersøke om kognitiv trening kan forhindre akselerert tap av grå substans og fremme endringer i det funksjonelle koblingspunktet hos psykosepasienter i første episode. Spesielt tar vi sikte på å bruke Prisma 3T- og 7T-avbildning for å undersøke funksjonelle, strukturelle og diffusjonsvektede bilder for å avgjøre om disse behandlingene kan påvirke nevral plastisitet. Skanning vil bli utført ved Center for Magnetic Resonance Research (CMRR) ved University of Minnesota. Deltakerne vil gjennomføre tre skanneøkter på omtrent én time på 3T Siemens Prisma-skanneren og tre skanningsøkter på omtrent én time på 7T-AS-skanneren. Vi tar sikte på å bruke skannesekvenser som er kompatible med Human Connectome Project, både for krysssamarbeid og datadeling.

Denne studien vil søke å registrere 80 deltakere. 60 deltakere vil bli betraktet som pasienter med First Episode Psychosis (FEP), noe som betyr at de har blitt diagnostisert med en psykotisk sykdom og har begynt å motta behandling ved en First Episode Psychosis-klinikk (etter NAVIGATE-modellen) i løpet av de siste to årene før innmelding. Disse deltakerne vil bli rekruttert fra en egen studieprotokoll utført av Dr. Sophia Vinogradov som undersøker fjernkognitiv trening i FEP-fag (Minnesota Community-Based Cognitive Training in Early Psychosis, NCT03079024). 20 av disse deltakerne vil motta behandling som vanlig (TAU), 20 vil bli tildelt målrettet kognitiv trening (TCT), og 20 vil bli tildelt generalisert kognitiv trening (GCE). I tillegg vil etterforskerne registrere 20 friske, alders- og kjønnsmatchede kontroller (HC). Alle deltakere vil gjennomgå én 7T MR og én Prisma-skanning på tre tidspunkter: Baseline; Post-intervensjon/12-uker; og 6 måneders oppfølging.

De tre 3T-skanneøktene vil bli tilpasset så nært som mulig, gitt maskinvarebegrensninger, til HCP 3T-bildeprotokollen beskrevet her: http://protocols.humanconnectome.org/HCP/3T/imaging-protocols.html. Dette vil inkludere ~16 minutter med 3D strukturell avbildning ved bruk av MP-RAGE og T2-vektet skanning, ~14 minutter med hviletilstand fMRI basert på en gradient-ekko EPI-sekvens, og 18 minutter med diffusjonsvektet MRI basert på en spin-ekko EPI sekvens. Skanneparametere for anskaffelser vil søke å matche HCP Lifespan-dataene som er innhentet til dags dato på CMRR Prisma 3T.

For 7T-skanninger vil vi samle inn en standard T1-vektet MP2-RAGE strukturell skanning, 12 minutters hvilende fMRI ved bruk av standard gradient-ekko EPI-sekvenser, og en diffusjonsvektet DTI-sekvens som er kompatibel både med HCP og 7T-AS maskinvare. For å maksimere bruken av høyoppløselige bildeteknikker og samtidig balansere enkel tilgang og bruk, tar vi sikte på å bruke Siemens 7T-AS-skanneren med NOVA 32-kanals hodespole optimalisert for både strukturell og funksjonell avbildning.

Spesifikke mål

1. Bruk Siemens Prisma 3T MR-systemet og 7T MR-er for å undersøke longitudinelle endringer i hjernens gråstoffvolum i venstre Heschl gyrus (HG) og venstre planum temporale (PT) mellom baseline, etter trening (ca. 12 uker) og 12 måneder, innen 20 FEP-personer som har gjennomgått målrettet kognitiv trening av auditiv prosessering og 20 FEP-personer som har gjennomgått generelle kognitive øvelser, sammenlignet med 20 FEP-personer som er vanlig og 20 alders- og kjønnsmatchede friske kontroller. Sekundært vil vi også undersøke volumendringer i grå substans i prefrontal, parietal og venstre hippocampus cortex.
2. Bruk Siemens Prisma 3T MR-system og 7T MR for å undersøke longitudinelle endringer i venstre tinninglapp hvit substans integritet mellom baseline, post-trening (ca. 12 uker) og 12 måneder, innen 20 FEP-personer som har gjennomgått målrettet kognitiv trening av auditiv prosessering og 20 FEP-individer som har gjennomgått generelle kognitive øvelser, sammenlignet med 20 FEP-individer og 20 friske kontroller med alder og kjønn. Sekundært vil vi også undersøke endringer i venstre superior longitudinell fasiculus, venstre arcuate fasciculus, venstre uncinated fasciculus, venstre uncinated fasciculus, cingulum bunt og corpus callosum.
3. Undersøk sammenhengen mellom endringer i hjernens gråstoffvolum og hvit substans integritet med endringer i kliniske, kognitive og funksjonelle utfallsmål hos FEP-emner som har gjennomgått opplæring.

Utforskende mål

1. Bruk Prisma 3T og 7T MR for å utforske longitudinelle endringer mellom baseline, etter trening (omtrent 12 uker) og ved 6 måneders oppfølging, i en ny antatt MRI diffusjonsavbildningsbiomarkør som kan representere nevroinflammasjon (ekstracellulær volumfraksjon) i 20 FEP forsøkspersoner som har gjennomgått målrettet kognitiv trening og 20 FEP-personer som har gjennomgått generelle kognitive øvelser, sammenlignet med 20 behandling-som-vanlig FEP-personer og 20 alders- og kjønnsmatchede friske kontroller.
2. Undersøk sammenhengen mellom disse endringene og kliniske, kognitive og funksjonelle utfall i faggruppene.