Transkraniell likestrømsstimulering og fryktutryddelse

Mest effektive atferdsbehandlinger av forstyrret angst involverer gjentatt eksponering for fryktede stimuli, noe som ofte resulterer i systematiske reduksjoner i fryktelig respons på nevnte stimuli. Det antas at denne prosessen er et resultat av vellykket fryktutryddelse, en godt karakterisert læringsprosess som formidles av fryktutryddelse hjernekretsløp. Fryktutryddelse er nemlig en hemmende læringsprosess som krever aktivering og plastisitet innenfor en rekke hjerneregioner, inkludert den mediale prefrontale cortex (mPFC), som kan utøve hemmende kontroll over fryktelig respons og deler av hjernen som driver nevnte respons. Atferdsbehandlinger av forstyrret angst, selv om de er effektive, har alvorlige begrensninger; mange pasienter responderer ikke i det hele tatt eller responderer bare delvis på eksponeringsbaserte behandlinger. En kandidatårsak til dette er mangler i lærings- eller minneprosesser for fryktutryddelse. Den foreslåtte studien tar sikte på å undersøke effekten av ikke-invasiv nevromodulasjon - nemlig multifokal transkraniell likestrømstimulering (tDCS) rettet mot mPFC - på spontan mPFC-aktivitet (mål 1), funksjonell aktivering av fryktutryddelseskretser (mål 2) og frykt ekstinksjonslæring og hukommelse (Mål 3).

Denne studien vil randomisere 64 psykiatrisk friske frivillige ved Yale (foreslått n = 32) og University of Kentucky (foreslått n = 32) for mål 1-3. Etter fullføring av riktig diagnostisk og sikkerhetsscreening og godkjent informert samtykke fra Institutional Review Board (IRB), vil friske frivillige fullføre en 3-dagers eksperimentell prosedyre. Forsøkspersonene vil bli betinget til å frykte en tidligere nøytral stimulus på dag 1. Forsøkspersonene vil bli randomisert (1:1, dobbeltblindet) til å motta Active eller Sham tDCS før fryktutryddelsestrening på dag 2. Tildelingen vil gjøres av uavhengig forskningspersonell ved Yale, som har erfaring med slik tildeling, ved bruk av blokkrandomisering (blokker på 8), stratifisert etter kjønn. Forsøkspersoner og etterforskere vil være blinde for tildeling. Til slutt vil styrken av ekstinksjonsgjenkalling bli testet på dag 3. Funksjonell magnetisk resonansavbildning (fMRI) og psykofysiologiske mål (elektrodermal aktivitet og hjertefrekvens) vil bli registrert under all fryktkondisjonering, ekstinksjon og gjenkallingsprosedyrer og før og etter tDCS .

tDCS vil bli levert ved hjelp av en 8-kanals Starstim transkraniell elektrisk stimulator fra Neuroelectrics. For å målrette mot mPFC, vil den anodale elektroden plasseres over frontpolen (Fpz, 10-20 EEG landemerker) og vil være omgitt av fem retur (katodale) elektroder i en periferisk rekke (AF7, AF8, F3, Fz og F4 ). Forsøkspersoner i Active tDCS-tilstanden vil motta 20 minutter med likestrømstimulering i 20 minutter; strømmen vil bli rampet inn og ut i 30 sekunder ved begynnelsen og slutten av 20-minutters perioden. Personer i tilstanden Sham tDCS vil motta samme elektrodeplassering og rampingsprosedyrer, men ingen strøm vil bli levert mellom rampingen.

Alle friske frivillige vil fullføre state-of-the-art Human Connectome Project Style (HCP-Style) akselererte multiband-innsamlingssekvenser. Skannesekvenser vil være identiske på tvers av nettsteder. Skanninger vil inkludere en blanding av strukturelle, hviletilstand og funksjonelle fMRI-sekvenser. Alle skanninger vil bli fullført på Siemens Prisma 3T-skannere med 64-kanals hodespoler. Psykofysiologiske mål vil omfatte elektrodermal aktivitet (EDA) og hjertefrekvens. Alle psykofysiologiske data vil bli samlet inn med MR-kompatible Biopac-systemer.

Studie 1 er godt drevet for både planlagte og utforskende analyser; foreslåtte metoder bidrar til å forbedre signal-til-støy-forhold (SCR) og vår foreslåtte prøvestørrelse på 64 vil tilstrekkelig drive alle a priori-analyser, planlagte kontraster og utforskende analyser. Kraftanalyse antydet at en prøve på 42 ville være tilstrekkelig for de foreslåtte primære hypotesetester. Vi foreslår å rekruttere 70 deltakere for å tillate omtrent 10 % avgang eller datafeil (f.eks. hodebevegelse eller null hudkonduktansrespons [SCR]). Vår statistiske tilnærming og statistiske kraft ble utviklet i samarbeid med statistiske konsulenter til PI og primær mentor.

Den foreslåtte studien vil gi viktige foreløpige data for å undersøke potensialet for medial prefrontal tDCS for å forsterke og forbedre fryktutryddelsesprosesser på tvers av flere nivåer av analyser: effekten av tDCS på ekstinksjonskretser og klassisk betinget utryddelseslæring og minne.