Skillnader i kognitiv prestation och hjärnaktivitet mellan patienter med PTSD och OCD

Vetenskaplig bakgrund Tvångssyndrom (OCD) Obsessive Compulsive Disorder (OCD) är en kronisk psykisk störning som klassificeras som en ångeststörning som orsakar en allvarlig social och yrkesmässig skada. Den kännetecknas av repetitiva och påträngande tankar, och med en lust att utföra återkommande ritualer. Sjukdomsförloppet är vanligtvis kroniskt och kännetecknas av fluktuationer i symtomens svårighetsgrad. Endast en minoritet av patienterna får full lindring, även efter lämplig behandling. Det finns två huvudsakliga användbara behandlingar, en beteendeterapi och en medicinsk behandling med SSRI. Även om medicinska behandlingar förbättras, svarar stora mängder patienter inte på en mängd olika medicinska behandlingar och ungefär en tredjedel klassificeras som Refractoria to Treatment. Av dem som kommer att få lindring är återfallsfrekvensen hög (Catapano et al., 2006).

Hjärnavbildningsstudier visar att den neurofysiologiska grunden för OCD verkar vara onormal funktion hos frontala subkortikala kretslopp och att sjukdomssymptom är relaterade till en ökning av kortikal aktivitet i olika områden: främre cingulate gyrus (Saxena & Rauch, 2000) orbitofrontal cortex, caudate kärna och thalamus. ERP-studier ger ett antal indikatorer på cerebrala abnormiteter vid OCD, under kritiska aspekter av kognitiv bearbetning (Clark et al., 2009). Den skarpa negativa avböjningen som är förknippad med fel kallas felrelaterad negativitet (ERN; Gehring, Coles, Meyer, & Donchin, 1995). Gehring et al. (2000) fann att OCD-patienter hade en ökad ERN-amplitud som var signifikant associerad med symtomens svårighetsgrad. Johannes et al. (2001) som använde en visuell diskrimineringsuppgift rapporterade också större ERN-amplituder hos OCD-patienter, medan Hajcak och Simons (2002) fann ökade ERN-liknande avböjningar till både felaktiga och korrekta försök hos universitetsstudenter med höga nivåer av tvångsmässiga egenskaper.

Ur kognitivt beteendeperspektiv har tvångssyndrom (OCD) associerats med försämringar av stoppsignalhämning, ett mått på motorisk responsundertryckning (Morein-Zamir, Fineberg, Robbins och Sahakian, 2010). En annan studie har relaterat OCD till en uppmärksamhetsbias som skiftar mot höger hemifält i en väletablerad visuell uppmärksamhetsuppgift (Maril, Hermesh, Gross-Isseroff, & Tomer, 2007). Dessutom hade denna uppmärksamhetsförskjutning rapporterats vara positivt korrelerad med OCD-symtom mätt med Y-BOCS (t.ex. mindre Y-BOCS-poäng korrelerad med mindre uppmärksamhetsförskjutning).

Posttraumatiskt stressyndrom (PTSD) Posttraumatiskt stressyndrom (PTSD) är förknippat med ökad frekvens av hälsoproblem (Beckham et al., 1998), medicinsk sjuklighet (Beckham et al., 2003) användning av hälsotjänster (Calhoun et al., 2002) och dödlighet (Boscarino, 2006). Prevalensen av PTSD i den allmänna befolkningen uppskattas till mellan 7 % och 12 % (Breslau, 2009).

På den anatomiska nivån varierar rapporterna med vissa områden som eventuellt är inblandade i PTSD-predisposition och patologi. Hippocampus, viktig för inlärning och minne, har visat sig minska i volym hos PTSD-patienter (recensat av Nutt & Malizia, 2004). Ytterligare två regioner som är inblandade i PTSD är amygdale-inblandad i känslomässigt beteende, och den mediala frontala cortex - viktig vid reglering av HPA-axeln (reviderad av Nutt & Malizia, 2004). Den största bristen i dessa anatomiska studier är deras retrospektiva karaktär, utesluter möjligheten att utvinna kausalitet. Därför återstår frågan om tidsföljd att lösas.

Data granskade av Etkin et al. (2011) föreslår en kontrollerad medveten reglering uppifrån och ned, som emotionell konfliktreglering, använder ventrala ACC- och mPFC-områden för att hämma negativ emotionell bearbetning i amygdala, vilket dämpar uppgiftsinterferens. Den ventrala ACC och mPFC kan således utföra en generisk negativ känslohämmande funktion som kan rekryteras av andra regioner (t. dorsal ACC och mPFC och lateral PFC) när det finns ett behov av att undertrycka limbisk reaktivitet. Man kan spekulera i att en dysfunktion i denna krets kan bidra till en PTSD-dysfunktion när det gäller att reglera negativa känslomässiga konflikter. Oförmögen att reglera och undertrycka emotionell upphetsning relaterad till traumarelevant information, kan den PTSD-påverkade individen välja att undvika allt tillsammans. Den limbiska reaktiviteten kan bidra till hypervaksamma reaktioner och även påverka minnesprocesser som leder till intrång. Kort sagt, dysfunktion i de ventrala mediala PFC-strukturerna och deras kopplingar kan bidra till alla symtomkluster.

Sammanfattning Tillsammans med de beskrivna neurofysiologiska och neuropsykologiska fynden är det övertygande att ytterligare undersöka antinationella och responsinhiberingsmekanismer hos OCD-patienter jämfört med PTSD-patienter genom att utnyttja prestanda i kognitiva paradigm som är känsliga för aktiviteten i mediala prefrontala hjärnstrukturer.

Studiemål Denna studies huvudsakliga mål är att jämföra OCD och PTSD som båda anses vara ett ångestsyndrom med hjälp av patientens prestationsförmåga och neurofysiologiska respons under en feldetekteringsuppgift.

Design För det primära målet med studien kommer vi att använda en tvärsnittsdesign genom att jämföra PTSD-provet med OCD-provet. Kognitiva och elektrofysiologiska data från den kliniska populationen kommer att jämföras med en tidigare insamlad frisk elevs data.

Protokoll Efter en förklaring av det nödvändiga förfarandet kommer alla försökspersoner att uppmanas att underteckna en version för informerat samtycke som finns på ansökningsformuläret för etikkommittén. Avbildad i figur 1 kommer psykiatriska och neurokognitiva bedömningar att göras på den kliniska neurofysiologiska avdelningen vid Beer-Sheva Mental Health Institute och kognitiva uppgifter medan inspelning av elektrofysiologiska data kommer att ske vid kognitiv neurofysiologilab vid Ben Gurion University of the Negev.

Figur 1

För att utvärdera felbearbetningen i ett domänövergripande perspektiv kommer den elektrofysiologiska forskningen att omfatta tre datoriserade uppgifter. I alla tre procedurerna kommer försökspersonerna att ombes utföra en uppgift, medan ett nät av elektroder för EEG-insamling kommer att placeras på deras huvud. Under alla uppgifter läggs ett antal inom-uppgiftspauser in för att minska besvären för försökspersonerna så mycket som möjligt. Den totala proceduren, inklusive alla uppgifter, pauser inom och mellan uppgifter, kommer att ta cirka 2 timmar.

Uppgifts beskrivning:

1. Attention-nätverkstestet (Fan, McCandliss, Sommer, Raz, & Posner, 2002) har tidigare implementerats för att studera kliniska störningar (Posner & Rothbart, 2007). I denna uppgift kommer ämnet att presenteras med fem horisontella pilstimuli och kommer att bli ombedd att identifiera riktningen för den centralt presenterade pilen genom att trycka på en knapp med pekfingret. Proceduren kommer att ta cirka 30 minuter.
2. I uppgiften Stroop med felstavade ord (Mesika & Berger, under förberedelse) kommer försökspersoner att uppmanas att namnge färgen på ordet som presenteras, samtidigt som de undviker dess betydelse. På vissa försök kommer stavfel att infogas i de presenterade orden, medan det i andra inte kommer att finnas några stavfel. Denna procedur kommer att ta cirka 30 minuter.
3. Den aritmetiska verifieringsuppgiften är en modifierad version av uppgiften som Tzur och kollegor har använt tidigare (Tzur, Berger, Luria, & Posner, 2010; Tzur & Berger, 2007). Ämnen som deltar i uppgiften kommer att presenteras med antingen rätt (t.ex. 3X6=18) eller felaktig (t.ex. 3X6=21) aritmetiska ekvationer, och kommer att bli ombedd att avgöra varje försök om den presenterade ekvationen är korrekt eller felaktig. Denna procedur kommer att ta cirka 45 minuter.

Tre veckor efter den första undersökningen kommer alla försökspersoner att bjudas in att delta i en uppföljningssession vid Cognitive Neurophysiology Lab vid Ben Gurion University of the Negev oavsett vilken behandling de deltog i under denna period. Vid denna tidpunkt kommer alla försökspersoner att uppmanas att underteckna ett nytt informerat samtycke så att det inte finns någon obligatorisk relation att ha deltagit i den första fasen och vid uppföljningen av experimentet. Dessutom kommer patientens behandling mellan sessionerna att bestämmas av patientens behandlande läkare utan ingripande av forskargruppen.

Patienterna kommer att utvärderas med hjälp av flera allmänt använda betygsskalor som administreras av en utbildad psykiater.

Neurokognitiv bedömning

1. Ravens progressiva matriser (Raven, 2000) - ett mått på flytande intelligens; en faktor som kan vara relevant för utvecklingen av PTSD. Detta kommer också att möjliggöra bättre kontroll för skillnader mellan patientens normala population.
2. MindStreams®: batteri för neurokognitiv bedömning. Används regelbundet för diagnostiska ändamål i centrum.

Alla kognitiva uppgifter är datoriserade och kommer att ske på avdelningen Klinisk neurofysiologi på Beer-Sheva Mental Health Center. Patienten kommer antingen att läsa instruktionerna på datorskärmen eller så kommer en utbildad experimentator att läsa uppgiftsinstruktionen åt honom.

Elektrofysiologisk datainsamling

EEG-inspelningar kommer att ske vid både initieringen och i slutet av forskningsprotokollet. Vi kommer att använda EGI Geodesic Sensor-nät (128 elektroder) och system för datainsamling (Electrical Geodesics, Oregon, USA). All utrustning och material som kommer att användas är FDA-godkända för klinisk och forskningsanvändning och används rutinmässigt på patienter, barn och spädbarn och kan därför anses vara säkra. Under alla procedurer kommer användningen av utrustningen endast att ske enligt tillverkarens instruktioner.

Innan nätet appliceras kommer försökspersonens huvud att mätas för att bestämma lämplig nätstorlek för EEG-registrering. Efteråt, med hjälp av en mjuk och bredkantad porslinsmarkör, kommer ett litet märke att ritas på hårbotten för att indikera huvudets mittpunkt. Medan huvudet mäts kommer elektrodnätet att doppas i elektrolytlösning som består av renat vatten, salt och babyschampo. Lösningen kommer sedan att värmas upp till kroppstemperatur för att minimera det obehag som kan orsakas av att personens huvud blir blött. Under nätappliceringsproceduren krävs ingen skrapning av hårbotten. Förberedelseprocessen bör inte ta mer än 20 minuter och kommer inte att orsaka någon oro för försökspersonen.

Statistik

Beteendedata kommer att samlas in som reaktionstid (i millisekunder) och noggrannhet (i proportion) för varje tillstånd för varje uppgift, och kommer att analyseras med variansanalysmetoden (ANOVA) för mellan ämnesanalyser. Inom ämnet kommer analyser att utföras med de upprepade mätningarna ANOVA på samma variabler.

EEG-data kommer att analyseras med hjälp av ERP-metoden (händelserelaterade potentialer), som extraherar amplituden (i mikrovolt) och latensen (i millisekunder) för elektrofysiologiska komponenter. I den statistiska analysen kommer ANOVA och upprepade åtgärder att implementeras i enlighet med detta.