Microestados EEG em estados mentais de risco (DEMETER)

• Objetivo do estudo: os microestados de EEG traduzem a dinâmica temporal do estado de repouso das redes neuronais em todo o cérebro. Aqui, os investigadores pretendem ver se as anomalias dos microestados EEG podem constituir marcadores de transtornos psiquiátricos.

• Métodos: serão incluídos seis grupos de 21 participantes cada. Serão cinco grupos de participantes com transtornos psiquiátricos (estado mental de risco - ARMS, primeiro episódio de psicose - FEP, esquizofrenia - SCZ, transtorno depressivo maior - TDM e transtornos do espectro do autismo - TEA) e um grupo de controles saudáveis. . Nosso principal objetivo é testar diferenças de médias entre os grupos, em repouso e durante o sono, para cada uma das variáveis ​​que caracterizam cada um dos microestados (duração, frequência, tempo de ocupação) bem como, secundariamente, medidas de conectividade EEG (evocadas somatossensoriais). potenciais), excitabilidade cortical (potência da banda alfa) e medidas linguísticas prosódicas e conversacionais.

  • Em relação às medidas de microestados: um EEG em estado de repouso com olhos fechados de cinco minutos com 64 canais será registrado (como parte da tarefa maior, incluindo a tarefa sensório-motora descrita abaixo). Um pré-processamento mínimo será feito com o software MNE EEG em Python, que inclui filtro passa-banda entre 0,5 e 40 Hz, nova referência à média e correção visual e automática de artefatos. Cada gravação será reanalisada visualmente por neurofisiologistas clínicos para garantir que é de fato um ritmo de repouso alfa-dominante, sem qualquer artefato residual. A análise de microestados será feita usando o pacote Pycrostates. A potência de campo global (GFP) será determinada para cada participante. Apenas as topografias de EEG nos picos de GFP serão retidas para determinar as topografias dos microestados, através de um agrupamento K-means modificado. Para cada sujeito, o mesmo número de picos GFP será extraído e concatenado em um único conjunto de dados para agrupamento. Uma pontuação combinada será usada para calcular o número ideal de clusters. Os clusters resultantes serão adaptados a cada mapa individual. A suavização temporal será utilizada para garantir que períodos de ruído entre picos, de baixo GFP, não interrompam as sequências de segmentos quase estáveis. Para cada sujeito, serão computados três parâmetros para cada classe de microestado: frequência de ocorrência (“ocorrência”), cobertura temporal (“cobertura”) e duração média. Ocorrência é o número médio de vezes que um determinado microestado ocorre por segundo. A cobertura (em%) é a porcentagem do tempo total de análise gasto em um determinado microestado. A duração média (em ms) é o tempo médio durante o qual um determinado microestado esteve presente de forma ininterrupta (após suavização temporal).
  • Em relação às medidas linguísticas: cada participante passa por uma entrevista semiestruturada com um experimentador treinado. Tanto o participante quanto o entrevistador usam microfones condensadores AKG-C544L, conectados via adaptadores fantasma AKG MPA VL a um gravador Zoom H4n Pro Handy. A fala é gravada digitalmente com uma taxa de amostragem de 44.000 Hz (16 bits). A distância entre a boca e o microfone é mantida tão constante quanto possível (2 cm) para garantir níveis consistentes de intensidade vocal. As entrevistas são realizadas em sala silenciosa para limitar o ruído ambiental; os dois interagentes são colocados o mais longe possível, para evitar diafonia (ou seja, fala do entrevistador captada pelo microfone do participante e vice-versa). Os arquivos .wav obtidos das gravações são anotados no software Praat e posteriormente analisados ​​com Praat e R. Os recursos prosódicos são extraídos usando a ferramenta Prosogram (um conjunto de scripts Praat, de código aberto) e uma nova versão modificada de scripts do Ferramenta prosograma. Variáveis ​​​​de turno são extraídas com novos scripts Praat e R combinados.
  • Em relação às medidas de integração sensório-motora: a integração sensório-motora é investigada por meio de uma tarefa visuo-háptica. Em cada tentativa, o participante, sentado em frente a uma tela, recebe uma instrução visual (um ponto à direita ou à esquerda da tela). A tarefa consiste em pressionar um dos dois botões posicionados em cada lado do corpo com o dedo indicador da mão correspondente conforme instrução visual. Um estimulador vibrotátil (pequenos alto-falantes conectados a uma placa eletrônica Arduino modulada por um amplificador) é aplicado no primeiro músculo interósseo dorsal de ambas as mãos. 400 mseg antes da instrução visual, uma das duas mãos recebe uma dica tátil (vibração) em uma mão por 100 mseg. Esta sugestão é mais ou menos confiável dependendo do bloco. Em alguns blocos é bastante confiável, pois 90% dos ensaios apresentam a vibração e a instrução visual de forma congruente (indicando a mesma mão). Outra condição é composta por apenas 50% das tentativas congruentes e, neste caso, a pista tátil não é confiável. Dois blocos com 70% de casos congruentes são realizados intermediáriamente. Finalmente, um bloco de linha de base que não contém nenhuma pista tátil é apresentado no início e no final da tarefa. A ordem dos blocos de 90% e 50% é aleatória. Os estímulos táteis e visuais são gerados com um script MATLAB. Cada bloco consiste em 100 tentativas, num total de 500 tentativas. Os dados eletroencefalográficos (EEG) são registrados ao longo da tarefa, usando um boné EEG de 64 canais (da Biosemi) para registrar a atividade elétrica cerebral. O setup é acoplado a um eyetracker, para controlar se o participante fixa a cruz no centro da tela durante cada bloco.
  • Em relação à tarefa de auto-relato multidimensional e memória episódica (desenho da tarefa: Laboratoire Mémoire, Cerveau et Cognition): no início do estudo, os participantes serão submetidos a questionários auto-relatados avaliando seu senso de Self mínimo em 8 domínios (Avaliação Multidimensional de Consciência Interoceptiva - Versão 2 ) e sentido do Self narrativo em 5 domínios (Tennessee Self Concept Scale - Short Form, Present). Eles serão submetidos a um teste neuropsicológico avaliando o desempenho da memória episódica visual (Fotos de Família da Escala de Memória Wechsler-III). Eles avaliarão seu estado emocional atual em uma escala visual analógica em 4 domínios (Escala Visual Analógica de Humor). Após cada uma das duas sessões de navegação em realidade virtual, que consistem num passeio por uma cidade virtual onde os participantes se deparam com acontecimentos da vida quotidiana que pretendem ser incidentalmente codificados na memória episódica, associados a diferentes níveis de autorreferência, os participantes serão submetidos a questionários auto-relatados avaliando seu senso de corporeidade em 4 domínios (Questionário de Corporificação), seu senso de presença em 4 domínios (Questionário de Presença Igroup) e sua doença cibernética em 2 domínios (Questionário de Doença do Simulador). Eles avaliarão novamente seu estado emocional atual em uma escala visual analógica (Escala Visual Analógica de Humor). Por fim, os participantes serão submetidos a dois testes de memória episódica: uma tarefa de recordação livre e uma tarefa de reconhecimento. A recordação livre será baseada numa entrevista verbal de 20 minutos, durante a qual os participantes serão solicitados a relembrar todos os acontecimentos que se lembram de ter encontrado na cidade virtual. Para cada evento, será solicitado que recordem de forma sistemática e com a maior precisão possível: qual foi o evento, onde e quando aconteceu durante a navegação, em qual das duas navegações aconteceu (fonte), quem foi o referente segundo qual o significado pessoal do evento foi avaliado, detalhes objetivos (perceptivos) e subjetivos (fenomenológicos) do evento, e se o evento foi vividamente revivido ou parecia meramente familiar (procedimento Lembrar/Saber). O teste de reconhecimento será realizado em um computador e programado utilizando o módulo Python Neuropsydia. Todos os 32 eventos encontrados misturados com 16 iscas que não foram encontradas serão exibidos com sucesso em ordem aleatória na tela do computador. Para cada evento, várias perguntas serão feitas com sucesso e os participantes clicarão naquela que consideram a resposta correta entre várias proposições: encontraram o evento (Sim/Não), e se sim, onde aconteceu (entre várias localizações possíveis em uma imagem da zona onde ocorreu o evento), quando ocorreu (substituindo o evento na ordem cronológica por outros dois eventos), em que navegação (primeira ou segunda navegação) e quem foi o referente (Eu/Outro). Para cada evento, os participantes também avaliarão em escalas que variam de 0 a 100: o grau de revivência ou familiaridade do evento (100 = Lembrar, 0 = Conhecer), a perspectiva da memória (100 = perspectiva em primeira pessoa, 0 = perspectiva de terceira pessoa), sua vivacidade, fidelidade, intensidade emocional, força das sensações corporais associadas, autorreferência episódica e autorreferência semântica.

Para todas as variáveis, os investigadores aplicarão uma ANOVA de medidas repetidas e usarão os seguintes contrastes:

1. "ARMS, FEP, SCZ, ASD, MDD" vs. "Indivíduos saudáveis" (os microestados são testados como marcadores de psicopatologia geral);
2. "ARMS, FEP, SCZ" vs "ASD, MDD" (microestados são testados como marcadores específicos de psicose; equivalentemente, a especificidade desta assinatura para depressão e ASD será testada)
3. "ARMS" vs. "FEP" vs. "SCZ" (os microestados são testados como marcadores evolutivos);

4. Finalmente, dependendo da taxa de transição para psicose entre UHRs, uma comparação de "UHR-T" vs "UHR-NT" pode ser feita (microestados são testados como marcadores preditivos de psicose Todos os indivíduos serão submetidos a uma fenotipagem profunda, incluindo neuropsicologia, psicopatologia , escalas de sinais neurológicos suaves, bem como ressonância magnética estrutural e medidas genéticas e epigenéticas.

   • Hipótese: espera-se que os desequilíbrios nos microestados C e D do EEG sejam mais pronunciados em todo o espectro da psicose e no TEA em comparação com controles, TDM e ARMS, e estejam associados a anomalias nas características somatossensoriais, interoceptivas e de linguagem.