Karakterisering av forholdet mellom det menneskelige mesolimbiske belønningssystem og immunfunksjon

Nevromodulering via fMRI Nevrofeedback-oppgave: forsøkspersoner (n=34) vil delta i fire fMRI-NF-økter, som oppregulerer aktivering av tre mesolimbiske belønningsnoder:

ventralt tegmentalt område, og bilateralt ventralt striatum. ROI er 5 mm kuler rundt toppaktiveringer i funksjonslokaliseringsoppgaver (Monetary Incentive delay, belønningsforventningskontrast), innenfor en forhåndsdefinert metaanalytisk anatomisk maske av de tre regionene.

anatomiske masker: VTA (Midbrain): -4 -24 -10 *se nedenfor Høyre Nac: 12 10 -4 Venstre Nac: -10 10 -6 Oldham, Stuart, et al. Menneskelig hjernekartlegging (2018).

* 23/08/22: På grunn av VTA komplekse konturer ble det ikke begrenset i henhold til Oldham et al som nevnt ovenfor, men via mer nøyaktig VTA-maske (Murty et al. 2014, NeuroImage). Dette ble feilaktig utelatt fra den opprinnelige forhåndsregistreringen. Det er bemerkelsesverdig at det til dags dato (23/8/22) ikke er utført ROI-analyser.

Hepatitt B-vaksinasjon: forsøkspersoner vil få vaksinasjon mot hepatitt B.

Nevromodulering via fMRI Nevrofeedback-oppgave: forsøkspersoner (n=34) vil delta i fire fMRI-NF-økter, som oppregulerer aktivering av regioner som omfatter ett av 4 kontrollnettverk (5 mm kuler rundt MNI-koordinater):

Motor Imagery (Hétu, Sébastien, et al. Neurosci. & Biobehav Rev (2013)) R. Lillehjernen: 32 -62 -28 L. Lillehjernen: -32 -56 -30 L. Presentral Gyrus: -26 -2 58; Auditive bilder (McNorgan, Chris.Front i Human Neurosci 6 (2012)) R STG:64 -30 9 L IFG:-48 24 -5 L presentral Gyrus: -52 1 47; Aritmetisk prosessering (Arsalidou, Marie og Margot J. Taylor. Nuroimage (2011)) R. SPL: 29 -66 49 L. MFG (dlpfc): -45 32 29 L. precuneus: -28 -71 33; Romlig navigasjon (Kühn, Simone og Jürgen Gallinat. Menneskelig hjernekart. (2014)) R. hippocampus 26 -35 -11 L. hippocampus -26 -47 -9 L. Post. cingulate -15 -59 19

Hepatitt B-vaksinasjon: forsøkspersoner vil få vaksinasjon mot hepatitt B.

Ingen hjernemanipulasjon (Vurdering av naturlig immunrespons).

Hepatitt B-vaksinasjon: forsøkspersoner (n=17) vil få vaksinasjon mot hepatitt B.

For å måle antistofftitere i plasma vil det bli tatt blodprøver på fire tidspunkter: før nevrofeedback-trening (-14d); før hepatitt B-vaksinasjon (dag 0), 14 dager og 28 dager etter vaksinasjon. Anti-HB-endring vil bli definert som gjennomsnittlige nivåer etter vaksinasjon (14 og 28 dager) minus gjennomsnittlige nivåer før vaksinasjon (-14 og 0 dager).

*19.09.22: på grunn av omfattende variasjon i baseline-nivåer, vil anti-HB-endring bli definert som fold endring mellom pre- og post-vaksinasjons-TPer, i stedet for absolutte forskjeller (blinding uskadd).

Etterforskerne spår at:

i. Enkel gruppeeffekt: forsøkspersoner i armene (mesolimbisk fMRI NF) vil vise høyere nivåer av anti-HB-endring enn både den aktive komparatorgruppen (kontroll fMRI-NF) og gruppen uten behandling.

ii. Mesolimbisk aktivering-immunologisk responskorrelasjon: mesolimbisk aktivitet under nevrofeedback-oppgaven (på tvers av alle NF-deltakere) under den siste økten vil forutsi anti-HBs-nivåer etter vaksinasjon.

For å vurdere cytokinnivåer (f. IL-4, IL-6, TNFalpha, IFNgamma), vil etterforskerne isolere mononukleære celler fra perifert blod fra blodet, og ved hjelp av flowcytometrianalyse karakterisere cytokinekspresjonsprofilen (opprinnelige intensjoner med bruk av ELISA vil bli erstattet på grunn av kvalitetstester (blinding) uskadd) som viste dårlig signal, 28/12/21). Siden ren NF-praksis kan påvirke cytokinnivået, vil cytokiner vurderes på tre tidspunkter - før NF-trening (-14d), før vaksinasjon (dag 0) og 3 dager etter vaksinasjon. groupXtime (3X3) hovedeffekt og interaksjoner vil bli inspisert.

Etterforskerne spår at:

i. Eksperimentell armgruppe vil vise høyere nivåer av cytokinkonsentrasjoner enn den aktive kontrollgruppen og naturhistoriegruppen.

ii.Mesolimbisk aktivering-immunologisk responskorrelasjon: mesolimbisk aktivitet under nevrofeedback-oppgaven (på tvers av alle NF-deltakere) under den siste økten vil forutsi endringer i blodkonsentrasjoner av cytokiner.

ROIs for mesolimbisk belønningsnettverk (eller kontrollnettverk) vil bli definert som nevnt i armbeskrivelsen *se nedenfor. CSF-voxel vil bli ekskludert fra alle ROIer. Resultatet vil bli målt for hver eksperimentell gruppe/kontrollundergruppe, som kontrasten mellom regulering og vaktforhold, for hver NF-kjøring, hver økt (3*4=12 løp).

For å vurdere forskjeller i aktivering av meoslimbisk belønningsnettverk mellom eksperimentelle og aktive kontrollgrupper, vil en 12 x 2 (runXgroup) modell bli konstruert.

*23/8/22 for å utnytte overlegen offline prosessering, vil ROI bli definert via gruppe i stedet for online individuelle subs-analyse.

Etterforskerne spår at:

Jeg. Enkle gruppeeffekter under siste (fjerde) NF-økt: forsøkspersoner i armene (mesolimbisk fMRI NF) vil vise høyere meoslimbisk belønningsnettverksaktivitet enn den aktive komparatorgruppen.

ii. Enkle eksperimentelle armgruppelæringseffekter: en betydelig effekt av kjøring (tid) for den eksperimentelle armens mesolimbiske belønningsnettverksaktivitet.

For hver NF-syklus i treningen vil fagene fylle ut MSQ-NF, et spørreskjema som karakteriserer mentale strategier i henhold til en hierarkisk mental kategorisering.

Utforskende analyse: Etterforskerne mistenker at mentale trekk som er relatert til motivasjon og belønningsprosessering vil være assosiert med belønningsmesolimbisk aktivitet under NF-trening, og at slike mentale trekk vil være assosiert med immunologiske effekter etter praksis.

Nevroatferdsmål for belønningsresponsivitet og belønningsforventning vil bli vurdert ved bruk av MID-oppgave under fMRI-skanning i begynnelsen av den første fMRI-økten (for alle tre studiegruppene).

Etterforskerne har til hensikt å undersøke om nevrale og atferdsindekser for forventning om belønning og forbruk kan forklare forskjeller i immunologiske utfallsmål, som definert ovenfor (se primære utfallsmål).

Konkret spår etterforskerne at:

Jeg. FET svar på belønningsforventing vil være positivt korrelert med immunologiske utfallsmål - Cytokinnivåer endres og HBV-antibodeis endres (som definert ovenfor).

Atferdsmessige mål for insentiv-salliance og insentivmotivasjon vil bli vurdert ved bruk av EEfRT ved begynnelsen av den første eksperimentelle økten (for alle tre studiegruppene).

Etterforskerne har til hensikt å undersøke om EEfRT-skår kan forklare forskjeller i immunologiske og NF-suksessresultatmål, som definert ovenfor (se primære utfallsmål).

Subjektenes klassifisering som å ha tilnærming/unngåelsestendenser basert på K-betyr klyngeanalyse av skårer i tre spørreskjemaer: SPSRQ, TPQ og NEO-ffi.

Etterforskerne spår at:

Jeg. emner med tilnærmingstendenser vil vise sterkere mesolimbiske belønningsnettverksaktiveringer under MID-oppgaven og NF-oppgaven, sammenlignet med unngåere.

ii. Nærmere vil vise høyere immunologiske endringer som reflektert av de viktigste immunologiske utfallsmålene, sammenlignet med unngåere.

Hvileskanninger vil bli brukt i begynnelsen av den første og på slutten av den fjerde (siste) NF-treningsøkten, for å vurdere funksjonelle endringer i den mesolimbiske belønningskretsen etter NF-trening.

Etterforskerne har til hensikt å undersøke om endringer i funksjonell tilkobling av det mesolimbiske belønningsnettverket vil skje spesifikt i den mesolimbiske fMRI-NF-gruppen (sammenlignet med kontroll fMRI NF-gruppen).

En undergruppe på 30 forsøkspersoner vil ankomme for en ekstra blodprøveøkt tre måneder etter vaksinasjon, for å vurdere langsiktige forskjeller i anti-HBs-nivåer.

Utforskende analyse: forskjeller mellom grupper og hjerne-immun korrelasjoner vil bli undersøkt.

Et spørreskjema med 14 punkter (besvart på en firepunktsskala som strekker seg fra 'helt uenig' til 'helt enig') for å estimere graden av hvilken en person er i stand til å oppleve nytelse eller forventningen til en behagelig opplevelse. Spørreskjemaet scores som summen av elementene (totalskårene varierte fra 0 til 14). En høyere totalscore indikerer høyere nivåer av anhedoni.

Utforskende analyser: Utforskerne vil undersøke om spørreskjemaskårene før NF-praksis og vaksinasjon, vil redegjøre for forskjeller i NF-læring og i immunologiske utfallsmål. Videre vil etterforskerne spore endringer i denne poengsummen langs eksperimentet for å inspisere forholdet mellom subjektiv hedonisk opplevelse og NF-suksess/immunfunksjon.

Et spørreskjema for å vurdere respons til belønning og straff. Spørreskjemaet inneholder 48 ja/nei-spørsmål fordelt på to skalaer - følsomhet for straff (SP) og sensitivitet for belønning (SR). Hver sub-skala poengsum er utledet ved summering av rapportene.

Utforskende analyse: etterforskerne vil undersøke om spørreskjemaskåren under den første økten (før NF-praksis og vaksinasjon), vil redegjøre for forskjeller i NF-læring og i immunologiske utfallsmål.

Et spørreskjema med 100 sanne/falske elementer for å karakterisere individets tre personlighetstrekk - belønningsavhengighet, skadeunngåelse og nyhetssøking. Hver egenskap har 4 underskalaer som summerer til egenskapens poengsum.

Utforskende analyse: etterforskerne vil undersøke om spørreskjemaskåren under den første økten (før NF-praksis og vaksinasjon), vil redegjøre for forskjeller i NF-læring og i immunologiske utfallsmål.

Målinger av HRV blir tatt under fMRI-skanninger i alle NF-praksiser, for å overvåke aktiviteten til det sympatiske systemet. For hver fMRI-skanning vil HRV-mål som gjennomsnittlig variasjon og frekvensforhold beregnes.

Utforskende analyser: Etterforskerne mistenker at det sympatiske systemet vil formidle korrelasjonen mellom de mesolimbiske belønningsaktiveringene og immunologiske utfallsmål (se primære utfallsmål 1 og 2). Derfor vil etterforskerne utforske sammenhengen mellom sympatiske tiltak tatt ved TP4 (før vaksinasjon) og korrelasjonen mellom belønningsmesolimbiske aktiveringer under TP4 NF-praksis og de immunologiske utfallsmålene beskrevet ovenfor.