Badanie CPT-fMRI dotyczące zespołu stresu pourazowego

Zespół stresu pourazowego (PTSD) rozwija się, gdy konstelacja objawów utrzymuje się po narażeniu na traumatyczne wydarzenia, takie jak faktyczna śmierć lub groźba śmierci, poważne obrażenia i przemoc seksualna, co prowadzi do znacznych zakłóceń w funkcjonowaniu zawodowym i społecznym. Dane epidemiologiczne wskazują, że wskaźnik PTSD w ciągu całego życia w Kanadzie wynosi około 9,2%, a wskaźnik obecnego PTSD (objawy przez 1 miesiąc) szacuje się na 2,4%. Chociaż poczyniono znaczne postępy w leczeniu PTSD, np. Terapia poznawczo-behawioralna; interwencji farmakologicznych, znaczna część osób nie reaguje na leczenie. Brak biomarkerów i słabe zrozumienie patofizjologii utrudniają wysiłki na rzecz postępu w leczeniu tego zaburzenia.

Metaanaliza badań funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) wykazała, że ​​pacjenci z zespołem stresu pourazowego wykazują wiarygodną hiperaktywność w limbicznych obszarach mózgu, w tym w ciele migdałowatym i hipokampie, podczas gdy przedczołowe obszary mózgu związane z odgórną kontrolą wykonawczą wykazują zmniejszoną aktywność. Odkrycia te były zgodne z tradycyjnymi modelami obwodów nerwowych sugerującymi, że deficyty uwagi lub świadomości związane z PTSD, w tym niezdolność do tłumienia uwagi na bodźce związane z traumą, są pośredniczone przez zmniejszoną rekrutację przyśrodkowej kory przedczołowej (PFC), podczas gdy żywy i natrętny uraz wspomnienia są pośredniczone przez przesadną aktywność ciała migdałowatego. Podczas gdy tradycyjny model układu nerwowego proponował bardziej jednokierunkową zależność (tj. Utrata odgórnej kontroli przedczołowej skutkuje przesadną aktywnością ciała migdałowatego), późniejsze badania sugerowały, że dysfunkcja w PFC i limbicznych obszarach mózgu może wynikać z dwukierunkowych zmian w funkcjonalnej łączności. Coraz więcej badań ujawnia, że ​​objawy PTSD mogą wynikać z załamania interakcji między sieciami neurokognitywnymi na większą skalę.

Ostatnie postępy w metodologii fMRI pozwoliły na bardziej wszechstronną ocenę interakcji sieciowych w PTSD. Nowo opracowane techniki analizy sieci przesunęły punkt ciężkości w kierunku perspektywy, która postrzega mózg jako system sieciowy i zasugerowały, że rozłączenie lub hiperpołączenie między regionami mózgu jest bardziej istotne dla ekspresji objawów klinicznych niż sama dysfunkcja regionalna. W PTSD stwierdzono stosunkowo niższą łączność czołową i hiperłączność obwodów limbiczno-ciałowych. Jednak ze względu na niestabilny charakter konwencjonalnych technik analizy obrazowania mózgu, na ogół brakuje badań replikacyjnych, a zmienność między kolejnymi testami jest zbyt duża, aby można ją było zakwalifikować jako „biomarker” do stosowania w warunkach klinicznych. W bieżącym badaniu badacze zaproponowali zastosowanie nowatorskiej metody, która może zidentyfikować wiarygodną topografię sieci mózgowej i ilościowo określić stopień nieprawidłowości, która ma ogromny potencjał do wykorzystania jako biomarker PTSD.

We wstępnym badaniu badacze przeanalizowali dane fMRI stanu spoczynku 11 osób z zespołem stresu pourazowego i 11 osób z grupy kontrolnej narażonej na traumę (TEC), stosując nowatorskie podejście, które łączy teorię grafów i modelowanie podprofili skalowanych (SSM), które identyfikuje centralność wektora własnego i jego grupę- dyskryminujący wzór topograficzny, odpowiednio. Centralność wektora własnego reprezentuje sposób, w jaki węzeł sąsiaduje z innymi ważnymi węzłami w odniesieniu do przepływu informacji. Powstały wzór charakteryzował się zwiększoną centralnością wektora własnego w obszarach oczodołowo-czołowych, lewym ciele migdałowatym, lewym przednim zakręcie obręczy, prawej środkowej korze czołowej i prawej korze kątowej (Ko i Patel, w przygotowaniu). Ponadto stopień ekspresji wzorca był istotnie wyższy u pacjentów z PTSD w porównaniu z TEC (t(20)=2,165, p=0,043) i ta ekspresja wzorcowa była skorelowana z wydajnością pamięci dla informacji negatywnych i pozytywnych tylko w grupie PTSD (r=0,641, p=0,034). Ponieważ SSM zazwyczaj koncentruje się na głównych składnikach z uwzględnieniem >10% wariancji, historycznie wykazywał wysoką powtarzalność, co sprawia, że ​​proponowana metoda jest potencjalnie bardziej użytecznym biomarkerem.

W proponowanym projekcie badacze zrekrutują 40 pacjentów z PTSD, 20 pacjentów z ekspozycją na traumę, ale bez PTSD (TEC; 1. grupa kontrolna) i 20 zdrowych, normalnych osób (HC; 2. grupa kontrolna). Wszyscy uczestnicy zostaną poddani kompleksowej ocenie (w tym ocenie psychodiagnostycznej i neuropsychologicznej), po której nastąpi fMRI stanu spoczynku. Grupy PTSD i TEC zostaną następnie ponownie przeskanowane za pomocą fMRI w stanie spoczynku po przejściu 12 sesji terapii przetwarzania poznawczego (CPT; 1 sesja/tydzień). Grupa HC zostanie ponownie przeskanowana 12 tygodni później, ale nie zostanie wprowadzona żadna interwencja. Badacze oczekują, że będą w stanie powtórzyć wstępne ustalenia opisane powyżej (tj. zidentyfikować konfigurację sieci związaną z PTSD, która nie występuje w grupach kontrolnych) i wykazać, że zmiany w wyrażeniu wzorca sieci związanego z PTSD będą skorelowane z poprawą kliniczną po CPT. Oczekuje się, że przewidywane wyniki neuroobrazowania ujawnią wiarygodny biomarker neurobiologiczny związany z leczeniem (tj. redukcją objawów) zespołu stresu pourazowego. Wykorzystanie obiektywnych biomarkerów opartych na neuroobrazowaniu przyniesie korzyści klinicystom, pacjentom i opiekunom, znacznie zwiększając możliwość ustalenia związku między zmianami w mózgu a poprawą objawów klinicznych.