Badanie funkcjonalnym rezonansem magnetycznym kontroli hamowania w chorobie afektywnej dwubiegunowej i dużej depresji (COLIBRI)

Zaburzenie afektywne dwubiegunowe (BD) i jednobiegunowe zaburzenie depresyjne (UDD) to przewlekłe zaburzenia nastroju, które powodują znaczne upośledzenie funkcjonalne i społeczne, nawet podczas faz eutycznych. Diagnoza różnicowa między tymi dwoma stanami pozostaje trudna, zwłaszcza gdy zaburzenie afektywne dwubiegunowe początkowo objawia się epizodem depresyjnym, co jest najczęstszym wzorcem początku. Identyfikacja wiarygodnych biomarkerów odróżniających BD od UDD jest zatem głównym celem klinicznym i naukowym. Wczesne i odpowiednie wprowadzenie leczenia stabilizującego nastrój wiąże się z poprawą długoterminowych wyników i zmniejszeniem kosztów opieki zdrowotnej dzięki mniejszej liczbie hospitalizacji.

Tło naukowe i uzasadnienie:

Dysfunkcje wykonawcze, szczególnie deficyty kontroli hamującej, są konsekwentnie obserwowane zarówno w BD, jak i UDD, również podczas remisji. Podobne deficyty u krewnych pierwszego stopnia sugerują, że te zmiany mogą reprezentować poznawcze lub neuronalne endofenotypy. Hamowanie, zdefiniowane jako zdolność do tłumienia dominującej lub prepotentnej reakcji, odgrywa kluczową rolę w regulacji emocji.

Kontrolę hamującą można podzielić na dwa komplementarne komponenty:

1. Hamowanie behawioralne, czyli zdolność do tłumienia lub zatrzymania prepotentnej reakcji motorycznej.
2. Kontrola interferencji, czyli zdolność do opierania się nieistotnym lub rozpraszającym informacjom, które zakłócają trwające przetwarzanie poznawcze.

Badania neuroobrazowe w zdrowych populacjach ujawniły odrębne, ale nakładające się sieci neuronalne leżące u podstaw tych dwóch procesów. Jednak dane dotyczące BD i UDD pozostają ograniczone i czasami niespójne, szczególnie w odniesieniu do zróżnicowanego zaangażowania tych dwóch komponentów i ich modulacji przez kontekst emocjonalny.

Cele:

Głównym celem tego badania jest zbadanie, przy użyciu funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI), obwodów mózgowych leżących u podstaw dwóch mechanizmów kontroli hamującej – hamowania behawioralnego i kontroli interferencji – zarówno w ich komponentach poznawczych, jak i emocjonalnych, u eutycznych pacjentów z BD lub UDD, w porównaniu z dopasowanymi zdrowymi kontrolami.

Cele drugorzędne obejmują:

• Porównanie wydajności poznawczej między grupami.
• Zbadanie związków między wydajnością poznawczą, cechami klinicznymi (np. wiek początku, liczba epizodów, nasilenie objawów) i profilami aktywacji mózgu.

Projekt badania:

Jest to monocentryczne, prospektywne, przekrojowe badanie obejmujące cztery grupy uczestników: pacjentów z BD, pacjentów z UDD oraz ich odpowiednie dopasowane grupy kontrolne. Każdy uczestnik odbędzie trzy wizyty badawcze:

• Wizyta 1 (V1): Ocena kliniczna i włączenie. Uczestnicy wyrażą świadomą zgodę i przejdą standaryzowaną ocenę diagnostyczną (kryteria DSM-5), ocenę aktualnych objawów nastroju oraz zbieranie danych socjodemograficznych i klinicznych.
• Wizyta 2 (V2): Testy neuropsychologiczne. Zestaw standaryzowanych testów oceni funkcje wykonawcze, w tym hamowanie, kontrolę interferencji, elastyczność poznawczą, pamięć roboczą i szybkość przetwarzania.
• Wizyta 3 (V3): Akwizycja MRI. Uczestnicy przejdą zarówno strukturalne (obrazowanie T1-zależne), jak i funkcjonalne (BOLD) skany MRI podczas wykonywania dwóch zadań eksperymentalnych ukierunkowanych na kontrolę hamującą.

Paradygmaty eksperymentalne i procedury obrazowania:

Zostaną użyte dwa zwalidowane paradygmaty poznawcze:

• Zadanie hamowania behawioralnego (zadanie sygnału stop): ocenia zdolność do hamowania prepotentnych reakcji motorycznych. Stimuli emocjonalne i neutralne będą prezentowane losowo, aby zbadać emocjonalną modulację procesów hamujących.
• Zadanie kontroli interferencji (zadanie flankera): ocenia zdolność do opierania się interferencji ze strony poznawczych lub emocjonalnych dystraktorów, izolując mechanizmy kontroli uwagi.

Dane MRI będą pozyskiwane za pomocą skanera 3-Tesla. Sekwencje funkcjonalne będą wykorzystywać gradient-echo echo-planar imaging zoptymalizowany pod kątem kontrastu BOLD, z rozdzielczością czasową około 2 sekund i rozdzielczością przestrzenną ~3 mm izotropową. Obrazy anatomiczne T1-zależne o wysokiej rozdzielczości (1 mm izotropowy) zostaną pozyskane do normalizacji i analizy morfometrycznej.

Analiza danych:

Przetwarzanie wstępne i analizy statystyczne będą przeprowadzane przy użyciu standardowego oprogramowania do neuroobrazowania. Dane przejdą korektę ruchu, przestrzenną normalizację do przestrzeni MNI i wygładzanie Gaussa.

Analizy pierwszego poziomu będą przeprowadzane przy użyciu ogólnego modelu liniowego do modelowania aktywacji dla warunków poznawczych i emocjonalnych.

Analizy drugiego poziomu (grupowe) będą wykorzystywać hierarchiczne modele efektów mieszanych do identyfikacji różnic międzygrupowych we wzorcach aktywacji neuronalnej (BD vs. UDD vs. kontrole). Analizy korelacji zbadają zależności między aktywacją mózgu, wydajnością poznawczą i zmiennymi klinicznymi.

Istotność statystyczna zostanie ustalona na p < 0,05 z korektą błędów rodzinnych dla wielokrotnych porównań oraz p < 0,001 bez korekty dla analiz eksploracyjnych.

Innowacja i oczekiwane wyniki:

Badanie to jest jednym z pierwszych, które wspólnie bada komponenty behawioralne i interferencyjne kontroli hamującej zarówno w domenach poznawczych, jak i emocjonalnych u eutycznych pacjentów z BD i UDD. Połączenie podejść neuropsychologicznych i fMRI pozwoli:

• Scharakteryzować specyficzne wzorce aktywacji leżące u podstaw deficytów kontroli hamującej.
• Zidentyfikować potencjalne poznawcze i neuronalne endofenotypy odróżniające BD od UDD.
• Wyjaśnić wpływ kontekstu emocjonalnego na przetwarzanie hamujące.
• Zbadać korelacje między danymi klinicznymi, poznawczymi i neurofunkcjonalnymi. Oczekuje się, że te odkrycia poprawią zrozumienie różnicowej patofizjologii zaburzeń nastroju, przyczynią się do rozwoju obiektywnych biomarkerów diagnostycznych i będą kierować ukierunkowanymi interwencjami terapeutycznymi (np. remediacją poznawczą, strategiami regulacji emocji).