Нейроуправление при клиническом высоком риске

Выявление аномалий головного мозга у пациентов с первым эпизодом шизофрении (ШЗ) предоставило доказательства того, что связанные с заболеванием аномалии развиваются до психоза, и помогло переключить внимание на выявление препсихотического, клинического высокого риска (CHR) для продромального периода психоза 11,12 метаанализ показал, что люди с ХРР имеют повышенный риск развития психоза: 11% через 6 месяцев, 15% через 12 месяцев, 20% через 24 месяца и 23% через 36 месяцев8. Кроме того, наша и другие работы показывают, что у людей с CHR наблюдаются нарушения как функции мозга, так и когнитивных функций, аналогичные таковым у SZ 1,8. К ним относятся гиперсвязность сети режима по умолчанию (DMN) (между медиальной префронтальной корой (MPFC) и задней поясной корой (PCC)) и снижение антикорреляции MPFC-дорсолатеральной префронтальной коры (DLPFC: часть центральной исполнительной сети (CEN)) в CHR, аналогично выводам, опубликованным в SZ. Эти результаты не только указывают на то, каким образом аномальная функция мозга способствует развитию СЗ, но и мотивируют поиск подходов для изменения траектории заболевания. Таким образом, в части R61 текущей заявки мы рассмотрим эффективность медитации осознанности, дополненной фМРТ-нейрообратной связью в реальном времени (rt-NFB) в снижении гиперсвязности DMN и увеличении антикорреляций MPFC-DLPFC после NFB, аналогично что мы наблюдали при хроническом СЗ, и оценивали уровни глутамата (Glu) и гаммааминомасляной кислоты (ГАМК) в MPFC, PCC и DLPFC. В R33 мы проверим эффективность rt-NFB на более крупной выборке, изучим взаимосвязь между изменениями нейронной сети, опосредованными rt-NFB, и поведенческими показателями (уменьшение симптомов и улучшение рабочей памяти (WM)/функции внимания). Мы также изучим изменения клеточного уровня с помощью магнитно-резонансной спектроскопии (MRS) измерения Glu и GABA, чтобы прийти к более полному пониманию того, какие клеточные явления лежат в основе rt-NFB. Это заявление основано на трех источниках доказательств: 1. Грант Фогарти (PI: Stone, со-PI: Niznikiewicz, Whitfield-Gabrieli), демонстрирующий гиперсвязность MPFC-PCC и ее корреляцию с показателями SIPS при CHR (см. предварительные данные (PD)); 2. Результаты R21 (PI: Нижникевич), показывающие, что rt-NFB может уменьшать активацию BOLD в верхней височной извилине (STG) 13 и гиперсвязность в DMN 14 в SZ, что, в свою очередь, было связано с уменьшением слуховых галлюцинаций (АГ). ; и 3. R61/33 (mPI: Нижникевич, Уитфилд-Габриэли)), которые подтвердили, что rt-NFB может модулировать соединение DMN и активацию STG в SZ с АГ. Основываясь на нашем PD и существующей литературе в R61, мы предполагаем, что: 1) rt-NFB, направленный на DMN, приведет к снижению гиперсвязности MPFC-PCC и увеличению антикорреляций MPFC-DLPFC. Для R33 мы предлагаем 1). подтвердить эти результаты на более крупной независимой выборке; 2) показать, что улучшение гиперсвязности MPFCPCC и антикорреляции MPFC-DLPFC приведет к улучшению клинических симптомов и когнитивных функций соответственно; и 3) изменения в связности в состоянии покоя (rs) будут связаны с изменениями уровней Glu и GABA после rt-NFB, что оценивается по локализованным изменениям в клетках и связности до и после rt-NFB.

ФАЗА R61: Обзор: Мы продемонстрируем взаимодействие с мозговыми целями, то есть снижение связности MPFC-PCC. Мы протестируем 40 CHR, рандомизированных для 1) одного сеанса rt-NFB, направленного на DMN (реальный-rt-NFB; N=20) 2) ложного rt-NFB (N=20) (rt-NFB, полученного из моторной коры головного мозга). активация). Мы протестируем 20 HC в качестве контрольной группы сравнения. Уменьшение rs-связности MFC-PCC в реальной группе rt-NFB после rt-NFB будет критерием R61 GO. Мы также будем собирать данные MRS из MPFC, PCC и DLPFC.

Цель 1: Вовлечение мозга в работу с использованием rt-NFB. На основании PD мы прогнозируем снижение rs-связности DMN в реальной группе rt-NFB, получающей rt-NFB от DMN-CEN, но не в группе фиктивной rt-NFB. (критерии R61 GO).

Цель 2: Измерить Glu и GABA (исследовательское) в интересующих вокселах MPFC, PCC и DLPFC (VOI). ФАЗА R33: Обзор: В CHR мы будем использовать рандомизированное исследование с частичным перекрестным дизайном: CHR будет рандомизирован в группу реального сеанса rt-NFB (N=30) или одного фиктивного сеанса rt-NFB (N=30), за которым следует настоящий сеанс rt-NFB.; 30 HC будут проверены один раз. MRS в двух VOI будет записываться до и после каждого сеанса rt-NFB (реального или фиктивного). Мы воспроизведем результаты R61 и соотнесем их с клиническими и когнитивными данными. Критерии R33 GO (для будущих исследований): воспроизведение результатов R61, значительное уменьшение клинических симптомов, связанное с уменьшением связности MPFC-PCC, и когнитивное улучшение, связанное с увеличением антикорреляций MPFC-DLPFC, после rt-NFB.

Цель 1: Воспроизвести R61. Цель 1: Мы прогнозируем, что rt-NFB, управляемая DMN, приведет к снижению rs-связности MPFC-PCC, а MPFC-DLPFC увеличит антикорреляцию только в реальной группе rt-NFB.

Цель 2: Продемонстрировать связь между rs-связностью DMN и клиническими изменениями, а также антикорреляцией MPFC-DLPFC и когнитивными изменениями после rtfMRI. Мы прогнозируем: связь между 1) снижением связности MPFC-PCC и снижением показателей SIPS, и 2) увеличением антикорреляции MPFC-DLPFC и улучшением WM/внимания только в реальной группе rt-NFB (см. PD).

Цель 3: Совместная локализация данных МРС и фМРТ: Измерить Glu и ГАМК в двух выбранных индивидуально определенных VOI (на основе rs-данных) до и после rt-NFB в CHR и HC на исходном уровне.

Цель 4: (исследовательская) Сопоставить Glu/GABA (определения VOI см. в цели 3) с rs-связностью, а также клиническими и когнитивными данными после rt-NFB. Основываясь на нашем PD, мы прогнозируем 1) положительную связь между уровнями MPFC GABA и антикорреляциями MPFC-DLPFC, а также улучшением WM/внимания. 2) Связь соотношения Glu/GABA с уменьшением связности MPFC-PCC и снижением показателей SIPS.