Zapobieganie neurofeedbackowi w przypadku wczesnych przeciwności związanych ze stresem (NFPES)

Najbardziej znaczącą wadą obecnej metody EEG-NF jest niska rozdzielczość przestrzenna EEG, która nie pozwala na lokalizację aktywności miejsca w głębokich obszarach mózgu, o których wiadomo, że są związane z rozwojem PTSD, takich jak ciało migdałowate, hipokamp i mPFC. Celem niniejszego projektu jest przezwyciężenie tej wady poprzez zintegrowanie metod obrazowania EEG i fMRI, tak aby pacjent otrzymywał informacje zwrotne w czasie rzeczywistym dotyczące aktywacji emocjonalnych obszarów docelowych zlokalizowanych głęboko w mózgu. FMRI opiera się na pomiarze zmian metabolicznych następujących po aktywności elektrycznej w mózgu, w ten sposób nieinwazyjnie reprezentując aktywność neuronalną różnych obszarów mózgu podczas wykonywania zadań emocjonalnych i/lub poznawczych. fMRI ma wysoką rozdzielczość przestrzenną iw przeciwieństwie do EEG - pozwala na lokalizację obszarów głęboko w mózgu, takich jak te związane z reakcjami urazowymi w obrębie układu limbicznego i kory przedczołowej. Ostatnio fMRI w czasie rzeczywistym (rt fMRI) zostało wykorzystane do szkolenia pacjentów w zakresie modulowania aktywności w głębokich obszarach mózgu. Niektóre badania wykazały nawet, że osoby badane mogą być szkolone w regulowaniu aktywności w obrębie sieci regionów, w tym mPFC i regionów limbicznych, co daje pozytywny wpływ na pacjentów cierpiących na przewlekły ból i depresję. Co więcej, stwierdzono również, że dzięki sprzężeniu zwrotnemu fMRI w czasie rzeczywistym osoby badane można wyszkolić w zakresie regulowania aktywności w sieciach, które zostały powiązane z regulacją emocjonalną; umiejętność kluczowa w radzeniu sobie z traumatycznymi zdarzeniami. Główną wadą tej metody jest to, że badania fMRI są drogie i niewygodne dla pacjenta, a aparatura MRI wymagana do tej metody jest stacjonarna i trudno dostępna.

Aby połączyć zalety obu metod, badacze przeprowadzili jednoczesne badanie zarówno EEG, jak i fMRI. Za pomocą specjalnych algorytmów o wysokiej niezawodności badacze badali sygnały elektryczne, które reprezentują aktywność związaną z regulacją emocjonalną w głębokich obszarach mózgu. Ta kombinacja pozwoliła na znaczną poprawę rozdzielczości przestrzennej urządzenia EEG i dodała istotne informacje czasowe pobrane z sygnału fMRI. Połączenie rejestracji EEG i fMRI z zaawansowanymi metodami obliczeniowymi, takimi jak korelacja krzyżowa i uczenie maszynowe, zapewnia znaczną poprawę w atrybucji lokalizacji sygnału EEG, czego do tej pory nie można było osiągnąć z odpowiednią wiarygodnością. Innymi słowy, wzorzec aktywności EEG niezawodnie reprezentuje aktywację głębokich regionów limbicznych, zapewniając „elektryczny odcisk palca” (EFP) tych obszarów.

W związku z tym badacze opracowali innowacyjny protokół leczenia, w którym badani proszeni są o kontrolowanie bodźców wzrokowych lub słuchowych, określanych na podstawie informacji zwrotnych z mózgu, w oparciu o zakres EFP. W badaniu pilotażowym na grupie cywilów badacze wykazali, że badani z powodzeniem nauczyli się modyfikować swój elektryczny sygnał mózgowy w oparciu o EFP. W dodatkowym badaniu jednoczesne zapisy EEG i fMRI wykazały, że sukces był rzeczywiście związany ze zmianami aktywności w głębokich obszarach mózgu zaangażowanych w regulację emocji; takie jak mPFC i hipokamp. Co więcej, nasze wyniki wskazują, że po treningu wolicjonalnej regulacji EFP za pośrednictwem EEG-NF uczestnicy wykazywali lepszą regulację emocji.

Uzasadnienie obecnego badania:

W oparciu o model EFP i literaturę NF w leczeniu PTSD, to badanie ma na celu zbadanie skuteczności protokołu EEG kierowanego przez fMRI do samoregulacji poprzez NF w celu zmniejszenia podatności na stres.

W badaniu zostaną przydzielone dwie grupy:

grupa eksperymentalna: neurofeedback EFP grupy kontrolne: neurofeedback pozorowany W celu oceny skuteczności protokołu NF jako interwencji zapobiegawczej w przypadku PTSD, badacze planują porównać wyniki tego leczenia z wynikami protokołu pozorowanego placebo.

Podstawowy cel:

Zbadaj skuteczność NF w zmniejszaniu podatności na stres.

Cel drugorzędny:

Zbadaj skuteczność neurofeedbacku (NF) ukierunkowanego na ciało migdałowate w zmniejszaniu objawów stresu wśród osób, które były niedawno narażone na traumatyczne wydarzenie. .

Projekt badania:

Randomizowany projekt równoległy, z 2 grupami: EFP-NF (n=35), Sham-NF (n=35)

Wybór uczestników:

W badaniu weźmie udział 40 osób z objawami PTSD w wieku 18-40 lat, które zostaną losowo podzielone na 2 grupy (grupa eksperymentalna, grupa kontrolna).

Liczba uczestników:

W badaniu weźmie udział 70 osób.

Proces rekrutacji:

Uczestnicy będą rekrutowani z ER i kliniki urazowej w TASMC. Szpital będzie dostarczał naszemu zespołowi badawczemu codzienne listy osób, które przybyły na ostry dyżur w ciągu ostatnich 24 godzin, przebadanych pod kątem możliwych incydentów związanych z traumą. Nasz zespół skontaktuje się następnie telefonicznie z potencjalnymi podmiotami i poprosi o świadomą zgodę na przeprowadzenie wywiadu telefonicznego w celu oceny obecności objawów ostrego stresu. Zostanie podany krótki opis badania. Jeśli dana osoba wyrazi zgodę i zostanie uznana za odpowiednią do dalszego udziału, zostanie zaproszona do kliniki urazowej w TASMC, gdzie wyszkolony psycholog kliniczny przeprowadzi kompleksową ocenę zespołu stresu pourazowego. Klinika urazowa w TASMC również skieruje odpowiednich pacjentów ze swojej bazy danych do udziału w naszym badaniu. Wszyscy pacjenci skierowani przez klinikę urazową zostaną poddani identycznym procedurom uzyskania świadomej zgody i późniejszej oceny klinicznej, jak te opisane powyżej.

Ramiona interwencji:

Badanie obejmie 2 grupy. Grupa eksperymentalna otrzyma sesje EEG-NF ukierunkowane na ciało migdałowate, a grupa kontrolna - Sham-NF.

Obszary mózgu będące przedmiotem zainteresowania:

Obszary zainteresowania obejmą układ limbiczny, a dokładniej ciało migdałowate, prążkowie brzuszne hipokampa, a także obszary korowe związane z regulacją emocjonalną (takie jak grzbietowo-boczna PFC oraz grzbietowa i brzuszno-przyśrodkowa kora zakrętu obręczy PFC i wyspa).

Procedury badania:

Faza przed leczeniem Dzień 1 Uczestnicy przejdą ocenę psychiatryczną (za pomocą SCID) i monitorowanie leków. Uczestnicy zostaną również poproszeni o wypełnienie kwestionariuszy demograficznych i psychologicznych oceniających zdolności regulacji emocji (ERQ), stanu i cech lęku (STAI) oraz kwestionariuszy mierzących objawy stresu, lęku i depresji (CAPS, PCL, BDI).

Dzień 2 Wszyscy uczestnicy zostaną poddani skanowaniu mózgu w celu scharakteryzowania odpowiedzi sieci mózgowej związanych z pobudzeniem emocjonalnym i regulacją. Uczestnicy zostaną przeskanowani pod kątem funkcjonalnego i strukturalnego rezonansu magnetycznego, który będzie obejmował lokalizator ROI dla NF, stan spoczynku, zadanie konfliktu emocjonalnego, zadanie nagrody za zadanie rozpoznawania twarzy i DTI.

Personel badawczy wyjaśni uczestnikowi przebieg badania MRI, a następnie wejdzie z badanym do makiety symulatora, aby sprawdzić, czy prawidłowo leży na plecach i czy czuje się komfortowo. Podczas badania pacjentowi prezentowane będą bodźce wzrokowe i słuchowe, a także krótkie klipy wideo. Prezentacja słuchowa: bodźce będą słyszane przez słuchawki kompatybilne z MRI. Pokazy wizualne: osoba badana będzie oglądać bodźce przez lustro i wyświetlać je na ekranie w sali magnetycznej. Pomiędzy sesjami pacjent ma czas na odpoczynek. Uczestnicy zostaną poproszeni o unikanie poruszania się podczas skanowania.

Całkowity czas trwania testów, od przybycia do wyjazdu podmiotu, zajmie około 90-180 minut (20-30 minut na wypełnienie formularzy i odbycie szkolenia, 30 minut na wyjaśnienia i przerwę oraz 60 minut na obrazowanie). Uczestnicy pozostaną w MRI przez około 60 minut iw żadnym wypadku nie pozostaną dłużej niż 90 minut.

Faza treningowa Czas trwania fazy szkoleniowej wyniesie 4 tygodnie. W tym momencie uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do grup EFP-NF lub T/A-NF. Zarówno grupa EFP-NF, jak i T/A-NF otrzymają 1-2 sesje tygodniowo, łącznie 6 sesji.

Podczas sesji treningowych uczestnicy będą trenować rozwijanie umiejętności regulacji aktywności mózgu za pomocą słuchowych lub wizualnych informacji zwrotnych. Każda sesja będzie trwała godzinę, łącznie z założeniem czepka EEG i wypełnieniem kwestionariuszy stanu. Uczestnik będzie siedział wygodnie przed ekranem komputera. Pracownik obsługi wyjaśni uczestnikowi cel spotkania, przedstawi sprzęt, który ma być wykorzystany oraz opisze przebieg spotkania. Postępując zgodnie z powyższymi wyjaśnieniami, pracownik założy na głowę uczestnika czepek EEG i zadba o to, aby uczestnik czuł się komfortowo. Praktyka EEG - Neurofeedback będzie składać się z pięciominutowych segmentów powtarzanych przez maksymalnie 30 minut. Podczas każdego segmentu ćwiczeń uczestnik zostanie poproszony o zmodyfikowanie wszelkich wizualnych lub dźwiękowych mediów, które dostarczają informacji zwrotnej na temat stopnia udanego treningu mózgu. Na przykład podczas informacji zwrotnej wizualnej uczestnicy zostaną poproszeni o zmniejszenie prędkości deskorolki prezentowanej na ekranie komputera lub alternatywnie podczas informacji zwrotnej dźwiękowej o zmniejszenie poziomu muzyki słyszalnej przez słuchawki umieszczone na uszach. Po każdych dwóch segmentach ćwiczeń czas trwania każdego ćwiczenia będzie się wydłużał tak, że dwa pierwsze kroki będą bardzo krótkie (każdy około 5 minut), a dwa ostatnie najdłuższe (każdy około 10 minut); w sumie sześć kroków w każdej próbie przez łącznie około 45 minut

Faza po leczeniu Ta faza będzie miała miejsce 3-5 dni po zakończeniu fazy szkolenia. Dzień 1

• Uczestnicy zostaną poddani drugiej ocenie psychologicznej (CAPS).
• Uczestnicy wypełniają te same kwestionariusze, co w fazie poprzedzającej leczenie (BDI, ERQ, STAI, PCL).

Dzień 2 • Wszyscy uczestnicy zostaną przeskanowani pod kątem czynnościowego i strukturalnego rezonansu magnetycznego, który obejmie lokalizator ROI, stan spoczynku, DTI.

Faza obserwacji Dzień 1-5

• Wszyscy uczestnicy otrzymają 2 sesje konserwacyjne (EFP-NF lub T/A-NF)

Dzień 6

• Uczestnicy zostaną poddani trzeciej ocenie psychologicznej (CAPS).
• Uczestnicy wypełniają te same kwestionariusze, co w poprzednich fazach (BDI, ERQ, STAI, PCL).

Gromadzenie danych:

Badacze będą pomagać uczestnikom w wypełnianiu kwestionariuszy elektronicznych oraz przeprowadzą ankiety nieelektroniczne (zostaną one później przepisane do arkuszy Excela przez asystentów badawczych).

Badacze przeprowadzą skany MRI i sesje NF (wszystkie rt-fMRI NF i niektóre EFP-NF) wraz z dwoma do pięciu asystentów badawczych. Kontakt z uczestnikami odbywać się będzie drogą mailową i telefoniczną. Asystenci naukowi będą monitorować udział. Uczestnicy otrzymają przypomnienie (telefoniczne i/lub e-mailowe) na jeden dzień przed każdą sesją.