Różnice w wydajności poznawczej i aktywności mózgu między pacjentami z PTSD i OCD

Podstawy naukowe Zaburzenie obsesyjno-kompulsyjne (OCD) Zaburzenie obsesyjno-kompulsyjne (OCD) jest przewlekłym zaburzeniem psychicznym klasyfikowanym jako zaburzenie lękowe, które powoduje poważne szkody społeczne i zawodowe. Charakteryzuje się powtarzającymi się i natrętnymi myślami oraz chęcią wykonywania powtarzających się rytuałów. Przebieg choroby jest zwykle przewlekły i charakteryzuje się zmiennością nasilenia objawów. Tylko mniejszość pacjentów uzyskuje pełną ulgę, nawet po zastosowaniu odpowiedniego leczenia. Istnieją dwa główne użyteczne sposoby leczenia, terapia behawioralna i leczenie farmakologiczne z użyciem SSRI. Mimo poprawy leczenia, duża liczba pacjentów nie reaguje na różne rodzaje leczenia, a około jedna trzecia jest klasyfikowana jako oporna na leczenie. Wśród tych, którzy odczują ulgę, odsetek nawrotów jest wysoki (Catapano i in., 2006).

Badania obrazowe mózgu pokazują, że neurofizjologicznym podłożem OCD wydaje się być nieprawidłowe funkcjonowanie przednich obwodów podkorowych, a objawy choroby są związane ze wzrostem aktywności korowej różnych obszarów: przedniego zakrętu obręczy (Saxena i Rauch, 2000) kory oczodołowo-czołowej, jądra ogoniastego jądro i wzgórze. Badania ERP dostarczają szeregu wskaźników nieprawidłowości mózgowych w OCD, podczas krytycznych aspektów przetwarzania poznawczego (Clark i in., 2009). Ostre ujemne odchylenie związane z błędami jest określane jako negatywność związana z błędami (ERN; Gehring, Coles, Meyer i Donchin, 1995). Gehringa i in. (2000) stwierdzili, że pacjenci z OCD mieli zwiększoną amplitudę ERN, co było istotnie związane z nasileniem objawów. Johannes i in. (2001) stosując zadanie rozróżniania wzrokowego również stwierdzili większe amplitudy ERN u pacjentów z OCD, podczas gdy Hajcak i Simons (2002) stwierdzili zwiększone odchylenia podobne do ERN zarówno w niepoprawnych, jak i poprawnych próbach u studentów uniwersytetu z wysokimi poziomami cech obsesyjno-kompulsyjnych.

Z perspektywy poznawczo-behawioralnej zaburzenie obsesyjno-kompulsyjne (OCD) wiąże się z upośledzeniem hamowania sygnału stop, miary tłumienia odpowiedzi motorycznej (Morein-Zamir, Fineberg, Robbins i Sahakian, 2010). Inne badanie powiązało zaburzenie obsesyjno-kompulsyjne z przesunięciem uwagi w kierunku prawej półkuli w ugruntowanym zadaniu uwagi wzrokowej (Maril, Hermesh, Gross-Isseroff i Tomer, 2007). Ponadto stwierdzono, że to przesunięcie uwagi było dodatnio skorelowane z objawami OCD mierzonymi za pomocą Y-BOCS (np. mniejszy wynik Y-BOCS skorelowany z mniejszym przesunięciem uwagi).

Zespół stresu pourazowego (PTSD) Zespół stresu pourazowego (PTSD) jest związany ze zwiększonym odsetkiem dolegliwości zdrowotnych (Beckham i in., 1998) chorobowością medyczną (Beckham i in., 2003) 2002) i śmiertelności (Boscarino, 2006). Częstość występowania PTSD w populacji ogólnej szacuje się na 7–12% (Breslau, 2009).

Na poziomie anatomicznym doniesienia różnią się, a niektóre obszary pojawiają się jako prawdopodobnie związane z predyspozycjami i patologią PTSD. Wykazano, że hipokamp, ​​ważny w uczeniu się i zapamiętywaniu, ma zmniejszoną objętość u pacjentów z zespołem stresu pourazowego (przegląd: Nutt i Malizia, 2004). Dwa dodatkowe regiony zaangażowane w PTSD to ciało migdałowate – zaangażowane w zachowania emocjonalne oraz przyśrodkowa kora czołowa – ważna w regulacji osi HPA (przegląd: Nutt i Malizia, 2004). Główną wadą tych badań anatomicznych jest ich retrospektywny charakter, wykluczające możliwość wyodrębnienia związku przyczynowego. Tak więc kwestia kolejności czasowej pozostaje do rozwiązania.

Dane przejrzane przez Etkina i in. (2011) sugerują, że kontrolowana świadoma regulacja odgórna, podobnie jak regulacja konfliktu emocjonalnego, wykorzystuje brzuszne obszary ACC i mPFC do hamowania negatywnego przetwarzania emocjonalnego w ciele migdałowatym, tłumiąc w ten sposób zakłócenia zadania. Brzuszne ACC i mPFC mogą zatem pełnić ogólną funkcję hamowania negatywnych emocji, którą mogą rekrutować inne regiony (np. grzbietowy ACC i mPFC oraz boczny PFC), gdy zachodzi potrzeba stłumienia reaktywności układu limbicznego. Można spekulować, że dysfunkcja tego obwodu może przyczyniać się do dysfunkcji PTSD w regulowaniu negatywnego konfliktu emocjonalnego. Niezdolna do regulowania i tłumienia pobudzenia emocjonalnego związanego z informacjami związanymi z traumą, osoba dotknięta zespołem stresu pourazowego może zdecydować się na uniknięcie tego wszystkiego razem. Reaktywność układu limbicznego może przyczyniać się do reakcji nadmiernej czujności, a także wpływać na procesy pamięciowe prowadzące do intruzji. Krótko mówiąc, dysfunkcja w brzusznych przyśrodkowych strukturach PFC i ich połączeniach może przyczyniać się do wszystkich klastrów objawów.

Podsumowanie Wziąwszy razem opisane wyniki neurofizjologiczne i neuropsychologiczne, przekonujące jest dalsze badanie mechanizmów antynarodowych i mechanizmów hamowania odpowiedzi u pacjentów z OCD w porównaniu z pacjentami z PTSD, poprzez wykorzystanie wydajności w paradygmatach poznawczych wrażliwych na aktywność w przyśrodkowych strukturach przedczołowych mózgu.

Cel badania Głównym celem tego badania jest porównanie OCD i PTSD, które są uważane za zespół lękowy, na podstawie wyników pacjenta i odpowiedzi neurofizjologicznej podczas wykonywania zadania wykrywania błędów.

Projekt Dla głównego celu badania użyjemy projektu przekroju poprzecznego, porównując próbkę PTSD z próbką OCD. Dane poznawcze i elektrofizjologiczne z populacji klinicznej zostaną porównane z wcześniej zebranymi danymi zdrowego ucznia.

Protokół Po wyjaśnieniu wymaganej procedury, wszystkie osoby zostaną poproszone o podpisanie wersji świadomej zgody, która znajduje się na formularzu zgłoszeniowym komisji etyki. Przedstawione na rycinie 1, oceny psychiatryczne i neurokognitywne zostaną przeprowadzone na oddziale neurofizjologii klinicznej w Instytucie Zdrowia Psychicznego Beer-Sheva, a zadania poznawcze podczas rejestrowania danych elektrofizjologicznych będą miały miejsce w Laboratorium Neurofizjologii Poznawczej na Uniwersytecie Ben Guriona w Negev.

Rysunek 1

W celu oceny przetwarzania błędów w ujęciu dziedzinowym, badania elektrofizjologiczne obejmą trzy zadania komputerowe. We wszystkich trzech procedurach badany zostanie poproszony o wykonanie zadania, a na głowie zostanie mu założona siatka elektrod do akwizycji EEG. Podczas wszystkich zadań wprowadza się szereg przerw w ramach zadania, aby maksymalnie zmniejszyć dyskomfort badanych. Cała procedura, obejmująca wszystkie zadania, przerwy w ramach zadań i pomiędzy nimi, zajmie około 2 godzin.

Opis zadania:

1. Test sieci uwagi (Fan, McCandliss, Sommer, Raz i Posner, 2002) był wcześniej stosowany w badaniu zaburzeń klinicznych (Posner i Rothbart, 2007). W tym zadaniu badany otrzyma pięć poziomych bodźców strzałkowych i zostanie poproszony o określenie kierunku centralnie pokazanej strzałki poprzez naciśnięcie przycisku palcem wskazującym. Procedura zajmie około 30 minut.
2. W zadaniu Stroopa z błędnie napisanymi słowami (Mesika i Berger, w przygotowaniu) badani zostaną poproszeni o nazwanie koloru prezentowanego słowa, unikając jego znaczenia. W niektórych próbach błędy ortograficzne zostaną wstawione do prezentowanych słów, podczas gdy w innych nie będzie żadnych błędów ortograficznych. Ta procedura zajmie około 30 minut.
3. Zadanie weryfikacji arytmetycznej jest zmodyfikowaną wersją zadania, z którego Tzur i współpracownicy korzystali wcześniej (Tzur, Berger, Luria i Posner, 2010; Tzur i Berger, 2007). Osobom biorącym udział w zadaniu zostaną przedstawione poprawne (np. 3X6=18) lub nieprawidłowe (np. 3X6=21) równań arytmetycznych i zostanie poproszony o rozstrzygnięcie w każdej próbie, czy przedstawione równanie jest poprawne, czy nie. Ta procedura zajmie około 45 minut.

Trzy tygodnie po wstępnym badaniu wszyscy uczestnicy zostaną zaproszeni do udziału w sesji kontrolnej w Laboratorium Neurofizjologii Poznawczej na Uniwersytecie Ben Guriona w Negev, niezależnie od leczenia, w którym brali udział w tym okresie. W tym momencie wszyscy uczestnicy zostaną uprzejmie poproszeni o podpisanie nowej świadomej zgody, tak aby nie było żadnych obowiązkowych relacji związanych z uczestnictwem w pierwszej fazie i podczas kontynuacji eksperymentu. Również leczenie pacjenta pomiędzy sesjami będzie ustalane przez lekarza prowadzącego pacjenta bez interwencji zespołu badawczego.

Pacjenci będą oceniani przy użyciu kilku powszechnie stosowanych skal ocen, zarządzanych przez wyszkolonego psychiatrę.

Ocena neurokognitywna

1. Raven’s Progressive Matrices (Raven, 2000) – miara płynnej inteligencji; czynnik, który może mieć znaczenie dla rozwoju PTSD. Pozwoli to również na lepszą kontrolę różnic między pacjentami w normalnej populacji.
2. MindStreams®: bateria oceny neurokognitywnej. Regularnie używany do celów diagnostycznych w ośrodku.

Wszystkie zadania poznawcze są skomputeryzowane i będą odbywać się na oddziale neurofizjologii klinicznej w centrum zdrowia psychicznego Beer-Sheva. Pacjent albo przeczyta instrukcje na monitorze komputera, albo przeszkolony eksperymentator przeczyta za niego instrukcje zadania.

Akwizycja danych elektrofizjologicznych

Zapisy EEG odbywać się będą zarówno na początku, jak i na końcu protokołu badawczego. Wykorzystamy sieć EGI Geodesic Sensor (128 elektrod) oraz system do akwizycji danych (Electrical Geodesics, Oregon, USA). Cały sprzęt i materiały, które zostaną użyte, zostały zatwierdzone przez FDA do użytku klinicznego i badawczego i są rutynowo stosowane u pacjentów, dzieci i niemowląt, dlatego można je uznać za bezpieczne. Podczas wszystkich procedur sprzęt będzie używany wyłącznie zgodnie z instrukcjami producenta.

Przed założeniem siatki dokonuje się pomiaru głowy badanego w celu ustalenia odpowiedniego rozmiaru siatki do zapisu EEG. Następnie za pomocą miękkiego markera z porcelany o szerokich krawędziach narysuj mały znak na skórze głowy, aby wskazać punkt środkowy głowy. Podczas pomiaru głowy siatka elektrod będzie zanurzona w roztworze elektrolitu, składającym się z oczyszczonej wody, soli i szamponu dla dzieci. Następnie roztwór zostanie ogrzany do temperatury ciała, aby zminimalizować dyskomfort, który może być spowodowany zmoczeniem głowy pacjenta. Podczas aplikacji siatki nie jest wymagane skrobanie skóry głowy. Proces przygotowania nie powinien zająć więcej niż 20 minut i nie spowoduje stresu u pacjenta.

Statystyka

Dane behawioralne będą gromadzone jako czas reakcji (w milisekundach) i dokładność (proporcjonalnie) dla każdego warunku dla każdego zadania i będą analizowane przy użyciu metody analizy wariancji (ANOVA) dla analiz między podmiotami. W obrębie podmiotu analizy zostaną przeprowadzone przy użyciu ANOVA z powtarzanymi pomiarami na tych samych zmiennych.

Dane EEG będą analizowane przy użyciu metody potencjałów związanych ze zdarzeniami (ERP), wyodrębniając amplitudę (w mikrowoltach) i latencję (w milisekundach) składowych elektrofizjologicznych. W analizie statystycznej ANOVA i ANOVA z powtarzanymi pomiarami zostaną odpowiednio zaimplementowane.