Caracterização da relação entre o sistema de recompensa mesolímbico humano e o funcionamento imunológico

Neuromodulação via tarefa de neurofeedback fMRI: os indivíduos (n = 34) participarão de quatro sessões de fMRI-NF, regulando positivamente a ativação de três nós de recompensa mesolímbicos:

área tegmental ventral e estriado ventral bilateral. As ROIs são esferas de 5 mm em torno das ativações de pico na tarefa de localização funcional (atraso de incentivo monetário, contraste de antecipação de recompensa), dentro de máscaras anatômicas meta-analíticas pré-definidas das três regiões.

máscaras anatômicas: VTA (Midbrain): -4 -24 -10 *veja abaixo Nac direito: 12 10 -4 Nac esquerdo: -10 10 -6 Oldham, Stuart, et al. Mapeamento do cérebro humano (2018).

* 23/08/22: Devido aos contornos complexos do VTA, não foi restringido de acordo com Oldham et al como mencionado acima, mas via máscara VTA mais precisa (Murty et al. 2014, NeuroImage). Isso foi deixado de fora do pré-registro original por engano. Vale ressaltar que até o momento (23/08/22) não foram realizadas análises de ROI.

Vacinação contra Hepatite B: os indivíduos receberão vacinação contra Hepatite B.

Neuromodulação via tarefa de neurofeedback fMRI: os sujeitos (n = 34) participarão de quatro sessões de fMRI-NF, regulando positivamente a ativação de regiões que compreendem uma das 4 redes de controle (esferas de 5 mm em torno das coordenadas MNI):

Motor Imagery (Hétu, Sébastien, et al. Neurosci. & Biobehav Rev (2013)) R. Cerebelo: 32 -62 -28 L. Cerebelo: -32 -56 -30 L. Giro pré-central: -26 -2 58; Imagens auditivas (McNorgan, Chris.Front em Human Neurosci 6 (2012)) R STG:64 -30 9 L IFG:-48 24 -5 L giro pré-central: -52 1 47; Processamento aritmético (Arsalidou, Marie e Margot J. Taylor. Nuroimage (2011)) R. SPL: 29 -66 49 L. MFG (dlpfc): -45 32 29 L. precuneus: -28 -71 33; Navegação Espacial (Kühn, Simone e Jürgen Gallinat. Mapa do Cérebro Humano. (2014)) R. hipocampo 26 -35 -11 L. hipocampo -26 -47 -9 L. Post. cingulado -15 -59 19

Vacinação contra Hepatite B: os indivíduos receberão vacinação contra Hepatite B.

Sem manipulação cerebral (Avaliação da resposta imune de história natural).

Vacinação contra hepatite B: indivíduos (n=17) receberão vacinação contra hepatite B.

Para medir os títulos de anticorpos no plasma, amostras de sangue serão coletadas em quatro momentos: antes do treinamento de neurofeedback (-14d); antes da vacinação contra Hepatite B (dia 0), 14 dias e 28 dias após a vacinação. A alteração de anti-HBs será definida como os níveis médios pós-vacinação (14 e 28 dias) menos os níveis médios pré-vacinação (-14 e 0 dias).

*19.09.22: devido à extensa variabilidade nos níveis basais, a alteração anti-HB será definida como uma alteração maior entre TPs pré e pós-vacinação, em vez de diferenças absolutas (cegamento ileso).

Os investigadores prevêem que:

i. Efeito de grupo simples: indivíduos do braço experimental (fMRI NF mesolímbica) exibirão níveis mais altos de alteração anti-HBs do que o grupo comparador ativo (controle fMRI-NF) e o grupo sem tratamento.

ii. Correlação de ativação mesolímbica-resposta imunológica: a atividade mesolímbica durante a tarefa de neurofeedback (em todos os participantes NF) durante a última sessão irá prever os níveis de anti-HBs após a vacinação.

Para avaliar os níveis de citocinas (por exemplo, IL-4, IL-6, TNFalpha, IFNgamma), os investigadores irão isolar células mononucleares do sangue periférico do sangue e, usando análise de citometria de fluxo, caracterizar o perfil de expressão de citocinas (intenções iniciais de usar ELISA serão substituídas devido a testes de qualidade (cegamento ileso) que apresentou sinal ruim, 28/12/21). Como a mera prática de NF pode afetar os níveis de citocinas, as citocinas serão avaliadas em três momentos - antes do treinamento de NF (-14d), antes da vacinação (dia 0) e 3 dias após a vacinação. O efeito principal e as interações groupXtime (3X3) serão inspecionados.

Os investigadores prevêem que:

i. O grupo de braço experimental exibirá níveis mais altos de concentração de citocinas que o grupo de controle ativo e o grupo de história natural.

ii. Correlação de ativação mesolímbica-resposta imunológica: a atividade mesolímbica durante a tarefa de neurofeedback (em todos os participantes NF) durante a última sessão irá prever mudanças nas concentrações sanguíneas de citocinas.

Os ROIs da rede de recompensa Mesolímbica (ou redes de controle) serão definidos conforme mencionado na descrição dos braços *veja abaixo. Voxels CSF serão excluídos de todos os ROIs. O resultado será medido para cada grupo experimental/subgrupo de controle, como o contraste entre as condições de regulação e observação, para cada execução de NF, cada sessão (3*4=12 execuções).

Para avaliar as diferenças na ativação da rede de recompensa meoslímbica entre os grupos experimental e controle ativo, um modelo 12 por 2 (runXgroup) será construído.

*23/08/22 para explorar o processamento off-line superior, os ROIs serão definidos por meio de grupo em vez de análise de subs individuais on-line.

Os investigadores prevêem que:

eu. Efeitos de grupo simples durante a última (quarta) sessão de NF: os sujeitos do braço experimental (fMRI NF mesolímbica) exibirão maior atividade da rede de recompensa meoslímbica do que o grupo comparador ativo.

ii. Efeitos de aprendizagem do grupo braço experimental simples: um efeito significativo da corrida (tempo) para a atividade da rede de recompensa mesolímbica do braço experimental.

A cada ciclo do NF em seu treinamento, os sujeitos preencherão o MSQ-NF, um questionário que caracteriza as estratégias mentais de acordo com uma categorização mental hierárquica.

Análise exploratória: Os investigadores suspeitam que as características mentais relacionadas à motivação e ao processamento de recompensa serão associadas à atividade mesolímbica de recompensa durante o treinamento de NF, e que tais características mentais serão associadas a efeitos imunológicos pós-prática.

Medidas neurocomportamentais de responsividade de recompensa e antecipação de recompensa serão avaliadas por meio da aplicação da tarefa MID durante a varredura de fMRI no início da primeira sessão de fMRI (para todos os três grupos de estudo).

Os investigadores pretendem explorar se os índices neurais e comportamentais de antecipação e consumo de recompensa poderiam explicar as diferenças nas medidas de resultados imunológicos, conforme definido acima (ver medidas de resultados primários).

Especificamente, os investigadores preveem que:

eu. As respostas BOLD à antecipação de recompensa serão positivamente correlacionadas com as medidas de resultados imunológicos - alteração dos níveis de citocinas e alteração dos anticorpos HBV (conforme definido acima).

Medidas comportamentais de saliência de incentivo e motivação de incentivo serão avaliadas por meio da aplicação de EEfRT no início da primeira sessão experimental (para todos os três grupos de estudo).

Os investigadores pretendem explorar se os escores de EEfRT podem explicar as diferenças nas medidas de resultados imunológicos e de sucesso de NF, conforme definido acima (ver medidas de resultados primários).

Classificação dos sujeitos como tendo tendências de abordagem/evitação com base na análise de cluster K-means de pontuações em três questionários: SPSRQ, TPQ e NEO-ffi.

Os investigadores prevêem que:

eu. indivíduos com tendências de abordagem exibirão ativações de rede de recompensa mesolímbica mais fortes durante a tarefa MID e tarefa NF, em comparação com evitadores.

ii. Os aproximadores exibirão alterações imunológicas mais altas, conforme refletido pelas principais medidas de resultado imunológico, em comparação com os evitadores.

As varreduras de repouso serão aplicadas no início da primeira e no final da quarta (última) sessão de prática de NF, a fim de avaliar as mudanças funcionais no circuito de recompensa mesolímbica após o treinamento de NF.

Os investigadores pretendem explorar se mudanças na conectividade funcional da rede de recompensa mesolímbica ocorrerão especificamente no grupo mesolímbico fMRI-NF (em comparação com o grupo controle fMRI NF).

Um subgrupo de 30 indivíduos chegará para uma sessão adicional de coleta de sangue três meses após a vacinação, a fim de avaliar as diferenças de longo prazo nos níveis de anti-HBs.

Análise exploratória: serão examinadas as diferenças entre os grupos e as correlações cérebro-imunes.

Um questionário de 14 itens (respondidos em uma escala de quatro pontos variando de 'discordo totalmente' a 'concordo totalmente') para estimar o grau em que uma pessoa é capaz de experimentar prazer ou a antecipação de uma experiência prazerosa. O questionário é pontuado como a soma dos itens (os escores totais variam de 0 a 14). Uma pontuação total mais alta indica níveis mais altos de anedonia.

Análises exploratórias: Os investigadores examinarão se as pontuações do questionário antes da prática de NF e vacinação serão responsáveis ​​pelas diferenças no aprendizado de NF e nas medidas de resultados imunológicos. Além disso, os investigadores acompanharão as mudanças nessa pontuação ao longo do experimento para inspecionar a relação entre a experiência hedônica subjetiva e o sucesso/funcionamento imunológico do NF.

Um questionário para avaliar a responsividade a recompensas e punições. O questionário inclui 48 questões sim/não divididas em duas escalas - sensibilidade à punição (SP) e sensibilidade à recompensa (SR). Cada pontuação da subescala é derivada da soma dos relatórios.

Análise exploratória: os investigadores examinarão se a pontuação do questionário durante a primeira sessão (antes da prática de NF e vacinação) será responsável pelas diferenças no aprendizado de NF e nas medidas de resultados imunológicos.

Um questionário com 100 itens verdadeiros/falsos para caracterizar os três traços de personalidade do indivíduo - dependência de recompensa, evitação de danos e busca de novidades. Cada característica tem 4 subescalas que somam a pontuação da característica.

Análise exploratória: os investigadores examinarão se a pontuação do questionário durante a primeira sessão (antes da prática de NF e vacinação) será responsável pelas diferenças no aprendizado de NF e nas medidas de resultados imunológicos.

As medições de VFC são feitas durante exames de fMRI em todas as práticas de NF, a fim de monitorar a atividade do sistema simpático. Para cada varredura de fMRI, as medidas de HRV, como variabilidade média e taxas de frequência, serão calculadas.

Análises exploratórias: os investigadores suspeitam que o sistema simpático irá mediar a correlação entre as ativações de recompensa mesolímbica e as medidas de resultados imunológicos (ver medidas de resultados primários 1 e 2). Portanto, os investigadores explorarão a ligação entre as medidas simpáticas tomadas no TP4 (antes da vacinação) e a correlação entre as ativações mesolímbicas de recompensa durante a prática do TP4 NF e as medidas de resultado imunológico descritas acima.