CPT-fMRI-studie for PTSD

Posttraumatisk stresslidelse (PTSD) utvikler seg når en konstellasjon av symptomer vedvarer etter eksponering for traumatiske hendelser som faktisk eller truet død, alvorlige skader og seksuelle krenkelser, noe som fører til betydelig forstyrrelse av yrkesmessig og sosial funksjon. Epidemiologiske data indikerer at frekvensen av livstids-PTSD i Canada er omtrent 9,2 %, med en frekvens av nåværende PTSD (symptomer i 1 måned) anslått til å være 2,4 %. Selv om det er gjort betydelige fremskritt i behandlingen av PTSD, f.eks. kognitiv atferdsterapi; farmakologiske intervensjoner, reagerer en betydelig andel av individene ikke på behandlingen. Mangelen på biomarkører og dårlig forståelse av patofysiologien har hindret innsatsen for å fremme behandling av denne lidelsen.

Metaanalysen av funksjonell magnetisk resonansavbildning (fMRI)-studier viste at pasienter med PTSD viser pålitelig hyperaktivitet i de limbiske hjerneområdene inkludert amygdala og hippocampus, mens prefrontale hjerneregioner assosiert med top-down utøvende kontroll, viser redusert aktivitet. Disse funnene var i tråd med tradisjonelle nevrokretsløpsmodeller som foreslår at PTSD-relaterte underskudd i oppmerksomhet eller bevissthet, inkludert manglende evne til å undertrykke oppmerksomhet til traumerelaterte stimuli, medieres av redusert rekruttering av den mediale prefrontale cortex (PFC) mens levende og påtrengende traumer erindringer er mediert av overdreven amygdala-aktivitet. Mens den tradisjonelle nevrosirkuitetsmodellen foreslo mer et ensrettet forhold (dvs. tap av top-down prefrontal kontroll resulterer i overdreven amygdala-aktivitet), antydet senere forskning at dysfunksjon i PFC og limbiske hjerneområder kan stamme fra toveis endringer i funksjonell tilkobling. En stadig mer voksende samling av studier har avslørt PTSD-symptomer kan oppstå fra et sammenbrudd i samspillet mellom større, nevrokognitive nettverk.

Nylige fremskritt innen fMRI-metodikk har muliggjort en mer omfattende vurdering av nettverksinteraksjoner ved PTSD. Nyutviklede nettverksanalyseteknikker har flyttet fokus mot et perspektiv som ser på hjernen som et nettverkssystem, og har antydet at frakobling eller hyperkobling mellom hjerneregioner er mer relevant for klinisk symptomuttrykk enn regional dysfunksjon i seg selv. Relativt lavere frontal tilkobling og hyper-tilkobling av limbisk-amygdala-kretser er funnet ved PTSD. På grunn av den ustabile naturen til de konvensjonelle hjerneavbildningsanalyseteknikkene, mangler imidlertid replikasjonsstudier generelt og test-retest-variabiliteten er for høy til å bli kvalifisert som en "biomarkør" til å brukes i kliniske omgivelser. I den nåværende studien har etterforskerne foreslått å bruke en ny metode som kan identifisere pålitelig hjernenettverkstopografi og kvantifisere graden av abnormitet som har stort potensial for å bli brukt som en biomarkør for PTSD.

I en foreløpig studie analyserte etterforskerne hviletilstands-fMRI-dataene til 11 PTSD- og 11 traumeeksponerte kontrollpersoner (TEC) ved å bruke en ny tilnærming som kombinerer grafteori og skalert underprofilmodellering (SSM), som identifiserer egenvektorsentralitet og dens gruppe- diskriminerende topografisk mønster, henholdsvis. Egenvektorsentraliteten representerer hvordan en node er nabo til andre viktige noder med hensyn til informasjonsflyt. Det resulterende mønsteret ble preget av økt egenvektorsentralitet i de orbitofrontale regionene, venstre amygdala, venstre fremre cingulate, høyre midtfrontal og høyrekantede cortex (Ko & Patel, under forberedelse). Dessuten var graden av mønsterekspresjon signifikant høyere hos PTSD-pasienter sammenlignet med TEC (t(20)=2,165, p=0,043) og dette mønsteruttrykket var korrelert med minneytelse for negativ versus positiv informasjon bare i PTSD-gruppen (r=0,641, p=0,034). Siden SSM vanligvis fokuserer på hovedkomponentene med > 10 % varians-regnskap, har den historisk vist høy replikerbarhet som gir den foreslåtte metoden til å være en potensielt mer nyttig biomarkør.

I det foreslåtte prosjektet vil etterforskerne rekruttere 40 pasienter med PTSD, 20 pasienter med traumeeksponering, men uten PTSD (TEC; 1. kontrollgruppe) og 20 friske normale forsøkspersoner (HC; 2. kontrollgruppe). Alle deltakere vil gjennomgå en omfattende vurdering (inkludert en psykodiagnostisk og nevropsykologisk vurdering) etterfulgt av hviletilstand fMRI. PTSD- og TEC-gruppene vil deretter bli skannet på nytt med fMRI i hviletilstand etter å ha gjennomgått 12 økter med kognitiv prosesseringsterapi (CPT; 1 økt/uke). HC-gruppen vil bli skannet på nytt 12 uker senere, men ingen intervensjon vil bli innført. Etterforskerne forventer at etterforskerne vil være i stand til å gjenskape det foreløpige funnet beskrevet ovenfor (dvs. identifisere en PTSD-relatert nettverkskonfigurasjon som ikke er tilstede i kontrollgruppene) og demonstrere at endringer i det PTSD-relaterte nettverksmønsteruttrykket vil være korrelert med klinisk bedring etter CPT. De forventede nevrobilderesultatene forventes å avsløre en pålitelig nevrobiologisk biomarkør assosiert med behandlingen (dvs. symptomreduksjon) av PTSD. Bruken av objektive nevroimaging-baserte biomarkører vil være til fordel for klinikere, pasienter og omsorgspersoner ved å betydelig fremme evnen til å etablere en sammenheng mellom hjernerelaterte endringer og en forbedring av kliniske symptomer.