Neurofeedback förebyggande för tidiga stressrelaterade motgångar (NFPES)

Den mest betydande nackdelen med den nuvarande EEG-NF-metoden är den låga rumsliga upplösningen av EEG, som inte tillåter lokalisering av platsaktivitet inom djupa hjärnregioner som är kända för att vara associerade med utvecklingen av PTSD, såsom amygdala, hippocampus och mPFC. Syftet med detta projekt är att övervinna denna nackdel genom att integrera EEG- och fMRI-avbildningsmetoder, så att patienten kommer att få realtidsfeedback angående aktiveringen av känslomässiga målområden belägna djupt inne i hjärnan. FMRI är baserat på mätning av metabola förändringar efter elektrisk aktivitet i hjärnan, vilket på ett icke-invasivt sätt representerar den neuronala aktiviteten i olika hjärnregioner när man utför emotionella och/eller kognitiva uppgifter. fMRI har hög rumslig upplösning, och i motsats till EEG - möjliggör den lokalisering av regioner djupt i hjärnan, såsom de som är relaterade till traumasvar inom det limbiska systemet och prefrontala cortex. På senare tid har realtidsfMRI (rt fMRI) använts för att träna försökspersoner att modulera aktivitet inom djupa hjärnregioner. Vissa studier har till och med visat att försökspersoner kan tränas för att reglera aktivitet inom ett nätverk av regioner inklusive mPFC och limbiska regioner, vilket resulterar i en positiv effekt på patienter som lider av kronisk smärta och depression. Dessutom har det också visat sig att via realtidsfMRI kan återkopplingspersoner tränas i att reglera aktivitet inom nätverk som har kopplats till emotionell reglering; en färdighet som är avgörande för att hantera traumatiska händelser. Den stora nackdelen med denna metod är att fMRI-tester är dyra och obekväma för patienten, och MR-maskinen som krävs för denna metod är stationär och inte lättillgänglig.

För att kombinera fördelarna med båda metoderna utförde utredarna samtidiga tester av både EEG och fMRI. Med hjälp av speciella algoritmer, med hög tillförlitlighet, studerade utredarna de elektriska signalerna som representerar aktivitet relaterad till emotionell reglering inom djupa hjärnregioner. Denna kombination möjliggjorde en betydande förbättring av den rumsliga upplösningen av EEG-enheten och lade till betydande tidsinformation hämtad från fMRI-signalen. Den kombinerade inspelningen av EEG och fMRI med avancerade beräkningsmetoder, såsom korskorrelation och maskininlärning, ger en betydande förbättring av tillskrivningen av EEG-signallokalisering, som hittills inte kunnat uppnås med tillräcklig tillförlitlighet. Med andra ord representerar EEG-aktivitetsmönstret på ett tillförlitligt sätt aktivering av djupa limbiska regioner som ger ett "elektriskt fingeravtryck" (EFP) av dessa områden.

Följaktligen utvecklade utredarna ett innovativt behandlingsprotokoll där försökspersonerna uppmanas att kontrollera antingen visuella eller auditiva stimuli, bestämt av återkoppling från hjärnan, baserat på omfattningen av EFP. I en pilotstudie på en grupp civila visade utredarna att försökspersoner framgångsrikt lärde sig att modifiera sin elektriska hjärnsignal baserat på EFP. I en ytterligare studie visade samtidiga inspelningar av EEG och fMRI att framgång verkligen var relaterad till förändringar i aktivitet inom djupa hjärnregioner involverade i känslomässig reglering; såsom mPFC och hippocampus. Dessutom indikerar våra resultat att deltagarna efter träning för att frivilligt reglera EFP via EEG-NF uppvisade förbättrad känsloreglering.

Motiv för aktuell studie:

Baserat på EFP-modellen och NF-litteraturen vid behandling av PTSD syftar denna studie till att undersöka effektiviteten av ett fMRI-guidat EEG-protokoll för självreglering genom NF för att minska sårbarheten för stress.

Studien kommer att tilldela två grupper:

experimentell grupp: EFP neurofeedback kontrollgrupper: Sham neurofeedback För att bedöma effektiviteten av NF-protokollet som ett förebyggande ingrepp för PTSD, planerar utredarna att jämföra dessa behandlingsresultat med de för ett placebo-sham-protokoll.

Huvudmål:

Undersök effektiviteten av NF för att minska sårbarhet för stress.

Sekundärt mål:

Undersök effektiviteten av amygdala-inriktad neurofeedback (NF) för att minska stresssymptom hos individer som nyligen utsatts för en traumatisk händelse. .

Studera design:

Randomiserad parallell design, med 2 grupper: EFP-NF (n=35), Sham-NF (n=35)

Val av deltagare:

Studien kommer att involvera 40 deltagare med PTSD-symtom i åldrarna 18-40, som kommer att delas in slumpmässigt i 2 grupper (experimentgrupp, kontrollgrupp).

Antal deltagare:

Studien kommer att involvera 70 personer.

Anställningsprocess:

Deltagare kommer att rekryteras från akutmottagningen och traumakliniken vid TASMC. Sjukhuset kommer att förse vårt forskarteam med dagliga listor över de individer som anlänt till akuten under de senaste 24 timmarna, screenade för eventuella traumarelaterade incidenter. Vårt team kommer sedan att kontakta potentiella försökspersoner via telefon och kommer att begära informerat samtycke för att genomföra en telefonintervju för att bedöma förekomsten av akuta stresssymtom. En kort beskrivning av studien kommer att ges. Om individen samtycker och befinns lämplig för ytterligare deltagande kommer de att bjudas in till traumakliniken vid TASMC där en utbildad klinisk psykolog kommer att genomföra en omfattande PTSD-utvärdering. Traumakliniken vid TASMC kommer också att hänvisa lämpliga patienter från sin databas för deltagande i vår studie. Alla försökspersoner som remitteras av traumakliniken kommer att genomgå identiska procedurer för att erhålla informerat samtycke och efterföljande klinisk utvärdering som de som beskrivs ovan.

Interventionsarmar:

Studien kommer att omfatta 2 grupper. Den experimentella gruppen kommer att få EEG-NF-sessioner inriktade på amygdalae och kontrollgruppen kommer att få Sham-NF.

Hjärnområden av intresse:

Områdena av intresse kommer att inkludera det limbiska systemet och mer specifikt Amygdala, hippocampus ventral striatum, såväl som kortikala områden associerade med emotionell reglering (såsom dorso-lateral PFC och dorso och ventro-medial PFC cingulerad cortex och insula).

Studieprocedurer:

Förbehandlingsfas Dag 1 Deltagarna kommer att genomgå en psykiatrisk utvärdering (med hjälp av SCID) och medicinövervakning. Deltagarna kommer också att bli ombedda att fylla i demografiska och psykologiska frågeformulär som bedömer emotionregulating abilities (ERQ), state anxiety and traits (STAI), och frågeformulär som mäter symptom på stress, ångest och depression (CAPS, PCL, BDI).

Dag 2 Alla deltagare kommer att genomgå en hjärnavbildningsskanning för att karakterisera hjärnnätverkssvar associerade med emotionell upphetsning och reglering. Deltagarna kommer att skannas för funktionell och strukturell MRI som kommer att inkludera ROI-lokaliserare för NF, vilotillstånd, emotionell konfliktuppgift, ansiktsigenkänningsuppgift belöningsuppgift och DTI.

Forskarpersonalen kommer att förklara förloppet av MRT-testningen för deltagaren och kommer att gå in med försökspersonen i skensimulatorn för att verifiera att han ligger ordentligt på rygg och känner sig bekväm. Under testningen kommer patienten att presenteras för visuella och auditiva stimuli, samt korta videoklipp. Auditiv presentation: stimuli kommer att höras via MRI-kompatibla hörlurar. Visuella displayer: motivet kommer att se stimuli genom en spegel och projiceras på en skärm i magnetrummet. Mellan sessionerna får patienten tid att vila. Deltagarna kommer att uppmanas att undvika att röra sig så mycket som möjligt under skanningarna.

Den totala testtiden, från försökspersonens ankomst till avgång, kommer att ta cirka 90-180 minuter (20-30 minuter att fylla i formulär och genomgå utbildning, 30 minuter för förklaringar och en paus och 60 minuter av bildbehandling). Deltagarna kommer att vara kvar i MRT i cirka 60 minuter, och kommer under inga omständigheter att stanna längre än 90 minuter.

Utbildningsfas Utbildningsfasen kommer att vara 4 veckor. Vid denna tidpunkt kommer deltagarna att slumpmässigt tilldelas antingen EFP-NF- eller T/A-NF-grupperna. Både EFP-NF- och T/A-NF-grupperna kommer att få 1-2 sessioner per vecka för totalt 6 sessioner.

Under träningspass kommer deltagarna att träna för att utveckla färdigheter för att reglera hjärnaktivitet med hjälp av auditiv eller visuell feedback. Varje session kommer att pågå i en timme, inklusive placering av EEG Cap och fylla i tillståndsformulär. Deltagaren kommer att sitta bekvämt framför en datorskärm. En anställd kommer att förklara målet med mötet för deltagaren, introducera utrustningen som ska användas och beskriva mötets gång. Efter ovanstående förklaringar kommer personalen att placera EEG-kåpan på deltagarens huvud och se till att deltagaren känner sig bekväm. EEG - Neurofeedback-övningen kommer att bestå av fem minuters segment som upprepas i upp till 30 minuter. Under varje träningssegment kommer deltagaren att bli ombedd att modifiera alla visuella eller auditiva media som ger feedback om graden av framgångsrik hjärnträning. Till exempel, under visuell feedback kommer deltagarna att bli ombedda att sänka hastigheten på en skateboard som visas på datorskärmen eller alternativt under auditiv feedback för att minska nivån på musik som hörs genom hörlurar placerade på öronen. Efter vartannat träningssegment kommer varaktigheten av varje träning att öka så att de två första stegen blir mycket korta (ca 5 minuter vardera) och de två sista de längsta (ca 10 minuter vardera); totalt sex steg varje försök under totalt cirka 45 minuter

Efter behandlingsfasen Denna fas kommer att äga rum 3-5 dagar efter slutet av träningsfasen. Dag 1

• Deltagarna kommer att genomgå en andra psykologisk utvärdering (CAPS).
• Deltagarna kommer att fylla i samma frågeformulär som i förbehandlingsfasen (BDI, ERQ, STAI, PCL).

Dag 2 • Alla deltagare kommer att skannas för funktionell och strukturell MRI som kommer att inkludera ROI-lokaliserare, viloläge, DTI.

Uppföljningsfas Dag 1-5

• Alla deltagare kommer att få 2 underhållssessioner (EFP-NF eller T/A-NF)

Dag 6

• Deltagarna kommer att genomgå en tredje psykologisk utvärdering (CAPS).
• Deltagarna kommer att fylla i samma frågeformulär som i de tidigare faserna (BDI, ERQ, STAI, PCL).

Datainsamling:

Forskare kommer att hjälpa deltagarna att fylla i de elektroniska frågeformulären och kommer att utföra de icke elektroniska (dessa kommer senare att transkriberas till excel-ark av forskningsassistenter).

Forskare kommer att köra MR-skanningar och NF-sessioner (alla rt-fMRI NF och några av EFP-NF), tillsammans med två till fem forskningsassistenter. Kontakten med deltagarna kommer att ske via e-post och telefon. Forskningsassistenterna kommer att övervaka deltagandet. Deltagarna kommer att få en påminnelse (per telefon och eller e-post) en dag före varje session.