Ikke-invasiv vagusnervestimulering som et verktøy for å modulere mage-hjerne-kobling ved depresjon

Vi planlegger å gjennomføre en randomisert cross-over-studie inkludert to nevrobildeøkter for å vurdere effekten av akutt tVNS (vs. sham) på mage-hjerne-kobling ved bruk av samtidig fMRI og EGG. Videre, for å evaluere potensielle mellomlangsiktige effekter av gjentatte bruk av tVNS (vs. sham), vil vi evaluere endringer i gastrisk myoelektrisk frekvens og interosepsjon/somatiske sensasjoner samt metabolske og humørstilstander over to uker hver ved å bruke en kombinasjon av laboratoriebasert med økologiske momentane vurderinger (EMA).

Følgelig vil vi teste tre hovedhypoteser:

Hypotese 1: Deltakere som lider av MDD viser endret mage-hjerne-kobling sammenlignet med matchede friske kontrolldeltakere; inter-individuelle forskjeller i interoceptive tiltak/somatiske sensasjoner korrelerer med mage-hjerne-kobling.

Hypotese 2: tVNS forbedrer mage-hjerne-kobling i et vagalt afferent nettverk.

Hypotese 3: Hos deltakere som lider av MDD, påvirker tVNS interosepsjon/somatiske sensasjoner og normaliserer gastrisk myoelektrisk frekvens over en lengre stimuleringsperiode.

I tillegg til disse hovedresultatene ønsker vi å undersøke tNVS-effekter på verdibasert beslutningstaking. I detalj vil deltakerne bli invitert til to neuroimaging økter (T1 og T2) inkludert tVNS eller en falsk stimulering. I begynnelsen av hver av disse øktene vil det bli tatt blod for å bestemme konsentrasjoner av sirkulerende hormoner. Etterpå vil deltakerne gjennomgå MR og fullføre følgende oppgaver: 1.) Å se en Inscape-film spesielt utviklet for å forbedre bildebehandlingen i hvile. Etter en 10-minutters baseline-skanning vil tVNS/sham-stimulering starte og Inscape-skanningen gjentas. 2.) Matbudoppgave for å vurdere nevral matsignalreaktivitet samt budadferd og dens nevrale korrelasjoner når deltakerne blir bedt om å by for å få tilgang til den presenterte maten. 3.) Forsøksoppgave for å vurdere verdibasert beslutningstaking og dens nevrale korrelasjoner med målet om å maksimere poeng i forskjellige miljøer (fattige og rike omgivelser). Etter å ha fullført matbudgivningen og matsøkingsoppgaven, presenteres Inscape-filmen igjen for å vurdere tVNS-effekter etter en langvarig stimulering. Gjennom alle MR-oppgaver vil mageaktivitet bli vurdert av et EGG. Begge nevrobildeøktene avsluttes med en ekstra blodprøvetaking.

Etter nevrobildeøktene vil deltakerne bli invitert til to utvidede stimuleringsperioder (tVNS vs. sham), som hver varer omtrent to uker. I begynnelsen av de utvidede stimuleringsperiodene vil deltakerne bli invitert til laboratoriet og blod vil bli tatt (T3). Gastrisk myoelektrisk frekvens ved bruk av EGG og verdibasert beslutningstaking vil bli vurdert ved baseline og under stimulering (tVNS eller sham). Etter å ha fullført økten, får deltakerne en tVNS-enhet og blir bedt om å stimulere vagusnerven i 1,5 time minst på fire dager i løpet av de neste to ukene. I løpet av denne tidsperioden fullfører deltakerne ytterligere oppgaver om verdibasert beslutningstaking og spørreskjemaer ved å bruke økologiske øyeblikksvurderinger. I detalj vil fire oppgaver dekke ulike aspekter ved verdibasert beslutningstaking: 1.) Oppgave for innsatsfordeling (motivasjon til å jobbe for belønning; fullført ved T3-T6), 2.) tidsmessig diskontering (fullført i løpet av hele den utvidede stimuleringsperioden) , 3.) sosial diskontering (fullført i løpet av hele den utvidede stimuleringsperioden), og 4.) Influenca (gamifisert forsterkende læring; fullført i løpet av hele den utvidede stimuleringsperioden).

Etter to uker vil deltakerne igjen komme til laboratoriet og EGG-opptak og verdibaserte beslutningsoppgaver skal gjentas (T4). Likeledes vil det bli tatt en ny blodprøve. Den utvidede stimuleringsperioden vil deretter gjentas på samme måte for den andre stimuleringstypen (tVNS eller sham), inkludert begge øktene i laboratoriet (T5 og T6). Rekkefølgen på tVNS og falsk stimulering er randomisert for både nevrobildeøkter så vel som den utvidede stimuleringsperioden.