CPT-fMRI-studie för PTSD

Posttraumatisk stressyndrom (PTSD) utvecklas när en konstellation av symtom kvarstår efter exponering för traumatiska händelser såsom faktiska eller hotade dödsfall, allvarliga skador och sexuella kränkningar, vilket leder till betydande störningar i yrkesmässig och social funktion. Epidemiologiska data indikerar att frekvensen av livstids PTSD i Kanada är cirka 9,2 %, med en frekvens av nuvarande PTSD (symtom under 1 månad) som uppskattas till 2,4 %. Även om betydande framsteg har gjorts i behandlingen av PTSD, t.ex. kognitiv beteendeterapi; farmakologiska interventioner svarar en ansenlig andel av individerna inte på behandlingen. Bristen på biomarkörer och dålig förståelse för patofysiologin har hindrat ansträngningarna för att avancera behandlingen av denna sjukdom.

Metaanalysen på studier av funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI) visade att patienter med PTSD visar pålitlig hyperaktivitet i de limbiska hjärnregionerna inklusive amygdala och hippocampus, medan prefrontala hjärnregioner associerade med top-down exekutiva kontroll, visar minskad aktivitet. Dessa fynd var i linje med traditionella neurokretsloppsmodeller som föreslår att PTSD-relaterade brister i uppmärksamhet eller medvetenhet, inklusive oförmågan att undertrycka uppmärksamhet på traumarelaterade stimuli, medieras av minskad rekrytering av den mediala prefrontala cortex (PFC) medan livliga och påträngande trauman minnen förmedlas av överdriven amygdalaaktivitet. Medan den traditionella neurokretsmodellen föreslog mer av ett enkelriktat förhållande (dvs förlust av top-down prefrontal kontroll resulterar i överdriven amygdalaaktivitet), föreslog senare forskning att dysfunktion i PFC och limbiska hjärnområden kan bero på dubbelriktade förändringar i funktionell anslutning. En alltmer växande mängd studier har visat att PTSD-symptom kan uppstå från ett sammanbrott i interaktionen mellan större, neurokognitiva nätverk.

De senaste framstegen inom fMRI-metodik har möjliggjort en mer omfattande bedömning av nätverksinteraktioner vid PTSD. Nyutvecklade nätverksanalystekniker har flyttat fokus mot ett perspektiv som ser hjärnan som ett nätverkssystem, och har föreslagit att frånkoppling eller hyperkoppling mellan hjärnregioner är mer relevant för kliniska symptomuttryck än regional dysfunktion i sig. Relativt lägre frontal anslutning och hyper-anslutning av limbisk-amygdala-kretsar har hittats vid PTSD. På grund av den instabila karaktären hos konventionella hjärnavbildningsanalystekniker saknas dock replikationsstudier i allmänhet och test-omtest-variabiliteten är för hög för att kunna kvalificeras som en "biomarkör" för att användas i kliniska miljöer. I den aktuella studien har utredarna föreslagit att använda en ny metod som kan identifiera tillförlitlig hjärnnätverkstopografi och kvantifiera graden av abnormitet som har stor potential att användas som en biomarkör för PTSD.

I en preliminär studie analyserade forskarna fMRI-data i vilotillstånd för 11 PTSD- och 11 trauma-exponerade kontrollpersoner (TEC) med hjälp av en ny metod som kombinerar grafteori och skalad subprofilmodellering (SSM), som identifierar egenvektorcentralitet och dess grupp- särskiljande topografiska mönster, respektive. Egenvektorcentraliteten representerar hur en nod gränsar till andra viktiga noder med avseende på informationsflöde. Det resulterande mönstret kännetecknades av ökad egenvektorcentralitet i de orbitofrontala regionerna, vänster amygdala, vänster främre cingulat, höger mittfrontala och högervinklade cortex (Ko & Patel, under förberedelse). Dessutom var graden av mönsteruttryck signifikant högre hos PTSD-patienter jämfört med TEC (t(20)=2,165, p=0,043) och detta mönsteruttryck korrelerades med minnesprestanda för negativ kontra positiv information endast i PTSD-gruppen (r=0,641, p=0,034). Eftersom SSM vanligtvis fokuserar på de huvudsakliga komponenterna med >10 % varians, har den historiskt visat hög replikerbarhet vilket gör att den föreslagna metoden är en potentiellt mer användbar biomarkör.

I det föreslagna projektet kommer utredarna att rekrytera 40 patienter med PTSD, 20 patienter med traumaexponering men utan PTSD (TEC; 1:a kontrollgruppen) och 20 friska normala försökspersoner (HC; 2:a kontrollgruppen). Alla deltagare kommer att genomgå en omfattande bedömning (inklusive en psykodiagnostisk och neuropsykologisk bedömning) följt av vilotillstånd fMRI. PTSD- och TEC-grupperna kommer sedan att skannas på nytt med fMRI i viloläge efter att ha genomgått 12 sessioner med kognitiv bearbetningsterapi (CPT; 1 session/vecka). HC-gruppen kommer att skannas om 12 veckor senare men ingen intervention kommer att införas. Utredarna förväntar sig att utredarna kommer att kunna replikera det preliminära fyndet som beskrivs ovan (dvs. identifiera en PTSD-relaterad nätverkskonfiguration som inte finns i kontrollgrupperna) och visa att förändringar inom det PTSD-relaterade nätverksmönsteruttrycket kommer att vara korrelerade med klinisk förbättring efter CPT. De förväntade neuroavbildningsresultaten förväntas avslöja en tillförlitlig neurobiologisk biomarkör associerad med behandlingen (dvs symtomreducering) av PTSD. Användningen av objektiva neuroimaging-baserade biomarkörer kommer att gynna läkare, patienter och vårdgivare genom att avsevärt förbättra förmågan att etablera ett samband mellan hjärnrelaterade förändringar och en förbättring av kliniska symtom.