Entwurf und Implementierung einer fMRI Studie, Gedankenunterdrückung in junge Frauen mit und at-Risk für Depression

Zusammenfassung

Unser Ziel ist es zu ermitteln die neuronalen Korrelate zugrundeliegende nachhaltige und transiente Gedankenunterdrückung, und dachte, erneute Auftreten in der Kontrollgruppe, at-Risk und depressive Menschen. Die Aktivierung war am größten für die Kontrollen im Vergleich zu den at-Risk und der niedergedrückten Gruppe im dorsolateralen präfrontalen Kortex während der Gedankenunterdrückung und anterioren cingulären Kortex während der Gedanke erneute Auftreten.

Zusammenfassung

Ruminative brooding is associated with increased vulnerability to major depression. Individuals who regularly ruminate will often try to reduce the frequency of their negative thoughts by actively suppressing them. We aim to identify the neural correlates underlying thought suppression in at-risk and depressed individuals. Three groups of women were studied; a major depressive disorder group, an at-risk group (having a first degree relative with depression) and controls. Participants performed a mixed block-event fMRI paradigm involving thought suppression, free thought and motor control periods. Participants identified the re-emergence of “to-be-suppressed” thoughts (“popping” back into conscious awareness) with a button press. During thought suppression the control group showed the greatest activation of the dorsolateral prefrontal cortex, followed by the at-risk, then depressed group. During the re-emergence of intrusive thoughts compared to successful re-suppression of those thoughts, the control group showed the greatest activation of the anterior cingulate cortices, followed by the at-risk, then depressed group. At-risk participants displayed anomalies in the neural regulation of thought suppression resembling the dysregulation found in depressed individuals. The predictive value of these changes in the onset of depression remains to be determined.

Einleitung

Ein gemeinsames Merkmal in Personen mit Major Depression (MDD) ist die Tendenz, in nachdenklichen Gedanken ¹ zu engagieren. Dieser Mechanismus Bewältigung gilt als maladaptive wie es passive Fixierung auf negative Gedanken und Ereignissen ohne Versuch einer Auflösung von ^2-5 beinhaltet. Wiederkäuen ist mit einem erhöhten Risiko der Entwicklung von Depressionen ^1,6-9 und erhöhte Länge und Schwere der depressiven Episoden ¹⁰ verbunden.

Personen, die regelmäßig wiederkäuen werden oft versuchen, die Häufigkeit dieser negativen Gedanken, indem sie aktiv zu unterdrücken sie ¹¹ zu reduzieren. Allerdings Eingriff in Gedankenunterdrückung kann solche Gedanken leichter zugänglich und wahrscheinlich schnell wieder auftauchen in der individuellen Gedanken ¹² zu machen. Dies kann häufiger bei depressiven Personen wie ihre Fähigkeit, aktiv zu unterdrücken Gedanken beeinträchtigt sein kann gesehen werden. Außerdem dachte Suppression wurde gezeigt, dass die Wahrscheinlichkeit erhöhen otihre negativen Gedanken in dysphoric Personen ^13. Daher ist für depressive Menschen die Unterdrückung der nachdenklichen Gedanken kann zu einer Verschlimmerung der Symptome führen kann; ein Produkt der erhöhten Radfahren von ruminative Intrusionen und erhöhte negatives Denken.

Neuropathologische Modelle von Depressionen postulieren eine Fehlregulation des limbischen, Striatum, Thalamus und kortikale Hirnschaltungen ^14. Ruhen Störungen der regionalen Stoffwechsel und die Durchblutung werden konsequent in MDD berichtet, mit erhöhten Grundniveaus in der Amygdala, Raumfahrt-frontalen Kortex, ventralen medialen präfrontalen Kortex und medialen Thalamus beobachtet. Darüber hinaus reduziert Spiegel im dorsolateralen präfrontalen Kortex gefunden und subgenual und dorsalen anterioren cingulären Kortex im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen ^15,16. Diese Beobachtungen haben zu der Vorstellung, dass MDD beinhaltet eine Reduktion der Aktivität der dorsalen Regionen und erhöhten emotionalen limbischen Aktivität im ventralen mehr brai geführtn Regionen.

Kognitive Theorien über die Regulierung der Gedanke eine Rolle für die zwei separate Mechanismen in Gedankenunterdrückung identifiziert. Es wird vorgeschlagen, dass das erste Kontrollmechanismus ist ständig um eine Baseline-Niveau der Gedankenunterdrückung und der zweite Mechanismus wird vorübergehend aktiviert werden, um zu halten beschäftigt erneut unterdrücken unerwünschte Gedanken, die über dieser Grundlinie ¹⁷ eindringen zu verwalten. Functional MRI Daten implizieren eine Reihe von Hirnregionen bei diesen Verfahren einschließlich des dorsolateralen präfrontalen Kortex und ventrolateralen ^18,19, die Insula ^19,20, anterioren cingulären Kortex ²⁰ und dorsomedial präfrontalen Kortex ^19,21 bei der Wartung von Gedankenunterdrückung. Zusätzlich wird die erneute Auftreten von einem unterdrückten Gedanken wurde speziell mit Eingriff des anterioren cingulären Kortex ¹⁸ verbunden. Somit scheint es eine beträchtliche Überlappung zwischen den Hirnregionen seingezeigt, in Depression fehlreguliert werden, einschließlich des dorsolateralen präfrontalen Kortex, Insula, anterioren cingulären Cortex, dorsomedial präfrontalen Kortex ²² und diejenigen, die in Gedanken Unterdrückung beteiligt. Dies deutet darauf hin, dass eine neurophysiologische, und nicht nur eine Verhaltens Link, zwischen Gedankenunterdrückung und Depression besteht.

Junge Frauen, die in nachdenklichen Gedanken zu engagieren sind einem größeren Risiko für die Entwicklung von Depressionen ^23. Risiko für Depressionen ist auch genetisch übertragen werden; Personen mit einem Elternteil oder Geschwister mit Depressionen sind viel eher zu Depressionen als Personen ohne Familiengeschichte der Störung ²⁴ zu entwickeln. Diese Studie wurde durchgeführt, um die neuronalen Systeme in Gedankenunterdrückung in einer Gruppe von jungen Frauen mit einem familiären Risiko für Depressionen, eine Gruppe von jungen Frauen erleben derzeit Depression, und einer Gruppe von gesunden Kontrollen beteiligt zu erkunden. Wir entwickelten eine neuartige ruminative Gedankenunterdrückung auf das Paradigma prüfenÄnderungen der neuronalen Aktivität mit einer anhaltenden und vorübergehend Gedanken Unterdrückung sowohl neutrale als auch persönlich relevante Gedanken verbunden. Diese Konstruktion erlaubt es uns, zu untersuchen, ob es Unterschiede in neuronale Aktivität zur Unterdrückung von persönlich relevante Gedanken in Bezug auf neutrale Gedanken. Darüber hinaus die Prüfung der Risikogruppe bot die Gelegenheit, potenzielle Sicherheitslücke Marker der Depression durch Bestimmen, ob Risiko für Depressionen ist mit der Größe der Blutsauerstoffgehalt abhängig (BOLD-Signal) in Regionen in Depression beteiligt assoziiert zu entdecken.

Basierend auf der Literatur umgebenden neuralen Aktivität in depression ^15,16 und Studien über das Wiederkäuen und Gedankenunterdrückung ^25,26 wurde vorhergesagt, dass die Unterdrückung der Gedanken würden mit reduzierter Eingriff der dorsolateralen präfrontalen Kortex bei Teilnehmern mit MDD Vergleich zu Kontrollen zugeordnet werden . Es wurde erwartet, dass die größere Anfälligkeit für depression in der Risikogruppe würde in Ebenen der dorsolateralen kortikale Aktivität, die zwischen der der Kontrollgruppen und deprimiert fallen widerspiegeln. Außerdem wurde erwartet, daß das erneute Auftreten von drückt Gedanken würden mit der Aktivierung des anterioren cingulären Cortex zugeordnet werden und dass diese Aktivierung würde steuert größer als in der Risikogruppe sein. Zusätzlich wurde erwartet, dass deutlich weniger anterioren cingulären Kortex Aktivierung bei depressiven Teilnehmer als beim Wiederauftauchen drückt Gedanken gegenüber sowohl der Kontrolle und at-Risk-Teilnehmer zu beobachten.

Protokoll

Alle Teilnehmer wurden über die Verfahren informiert und unterzeichneten eine Einverständniserklärung vor der Einleitung zu studieren. Die McMaster University Health Sciences und St. Joseph Healthcare Research Ethics Boards stimmten allen Verfahren.
Hinweis: In diesem Protokoll 47 rechtshändige Frauen im Alter zwischen 16 und 24 Jahren eingesetzt werden. Davon leiden 15 Teilnehmer aus MDD (ärztlich bestätigten Diagnose) und erleben eine depressive Episode zu der Zeit der Studie. Dieser Personenkreis wird als "MDD Gruppe" bezeichnet. Die Risikogruppe in diesem Protokoll besteht aus 16 Teilnehmern, die einen Verwandten ersten Grades (Eltern oder Geschwister) mit der Diagnose einer MDD haben, aber mit einer psychiatrischen Störung diagnostiziert und werden derzeit nicht gedrückt. Die Kontrollgruppe in diesem Protokoll besteht aus 16 Teilnehmern, die keine Verwandten ersten Grades mit Depressionen, haben keine Lebens Diagnose einer psychischen Störung und werden derzeit nicht gedrückt.

_title "> 1. Teilnehmer Selection

1. Rekrutieren gesunden und gefährdeten weiblichen Teilnehmer über das Internet und Print-Anzeigen in der lokalen Gemeinschaft und durch die Abteilung für Psychologie, Neurowissenschaften und Verhalten an der dortigen Universität. Rekrutieren deprimiert Teilnehmer durch die Mood Disorders Clinic im örtlichen Krankenhaus.
   HINWEIS: Qualifying Patienten sind zur Teilnahme berechtigt, wenn sie weiblich sind und haben mit einer primären affektiven Störung nach DSM-IV-Kriterien ²⁷ diagnostiziert wurde, und haben klinisch signifikanten standardisierten cut-off Werte auf der Beck Depression Inventory-Version II (BDI-II ) und Hamilton Depression Rating Scale (HAM-D) Fragebögen, wie durch Abschluss dieser Maßnahmen bei der Ankunft bestimmt.
2. Zuführen Anfangs Telefon oder in persönlichen Interviews mit interessierten Teilnehmern, um die Förderfähigkeit zu etablieren. Teilnehmer, die Scanner Sicherheitsanforderungen oder die Zulassungskriterien für die MDD erfüllen nicht auszuschließen, at-Risiko oder Kontrollgruppen, und alle Teilnehmer mit einem aktuellen oder vergangenen Geschichte der Psychose, Manie oder generalisierte Angststörung (GAD). Zusätzlich ausschließen Teilnehmer, die eine Kopfverletzung, die zu Bewusstlosigkeit erlebt haben oder vorherige Behandlung mit Elektrokrampftherapie oder transkranielle Magnetstimulation hatte.
3. Laden Sie die ausgewählte Gruppe von Personen, für die umfangreichen Tests, und eine funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRI) Scans mit den folgenden Parametern [3T, T1-gewichteten axialen SPGR Erfassung mit: 132 bis 160 Scheiben (1 mm dick). fMRI-Scan, 8-Kanal-Kopfspule, 31 axiale Schichten (4 mm dick, kein Spalt), TR / TE = 2500/35 msec, FOV = 24 cm, Matrix = 64 x 64, Flip Winkel 90 °].
   HINWEIS: Teilnehmer ausschließen mit GAD, wie es ist zu erwarten, daß sie höhere Ebenen der Angst während der MRT-Teil der Studie erfahren, stören die Konzentration und Aufgabe der Compliance.
4. Scannen Sie die Teilnehmer in den ersten 12Tagen nach ihrer Menstruationszyklen (Follikelphase), um die möglichen Einflüsse der Hormonschwankungen reduzieren.

2. Erstellen Gedankenunterdrückung Aufgaben

1. Erstellen Sie eine modifizierte Version des von Mitchell und Kollegen ¹⁸ beschrieben Unterdrückung Paradigma, die von den Teilnehmern in den Scanner angesehen wird. Das Paradigma besteht aus 4 Blöcken, die jeweils durch eine neu vorgestellten Bildschirm markiert.
2. Verwenden Psychologie Paradigma Gebäude-Software, um das Paradigma zu programmieren. Mit der Software, montieren Text und Bild gleitet seriell präsentiert werden, mit Antworten mit Millisekunden-Timing gesammelt. Der erste Block stellt eine Ziel Anweisung auf dem Bildschirm für 12,5 sec. Formatieren Sie das Paradigma, so dass ein 3-Farb-Ampel auf der linken Seite aller nachfolgenden Bildschirme vorhanden ist.
3. Konfigurieren Sie das Paradigma, eine rote Ampel-Signal für 30 Sekunden auf dem folgenden Bildschirm zu präsentieren. Programmieren Sie das Paradigma, eine grüne Ampel für 30 Sekunden auf der nex präsentierent-Bildschirm dargestellt.
   1. Konfigurieren Sie den letzten Bildschirm, um ein blinkendes gelbes Licht zu präsentieren. Blinkt die Licht viermal am Pseudozufallsintervalle zwischen 1.500 - 2.500 ms auseinander. Wiederholen Sie diese Reihe von Bildschirmen 12 mal.
   2. Legen Sie die Zielanweisungen in dem Paradigma bei den Teilnehmern zu besuchen, und deshalb bauen das Paradigma in einer Weise, dass es leicht modifizierbar macht. Während die Teilnehmer besuchen, weisen die Teilnehmer zu unterdrücken, das Ziel gedacht, wenn das rote Licht präsentiert wird, zu befreien, zu denken, wenn das grüne Licht präsentiert wird, und um die Antwort-Taste jedes Mal, drücken Sie die gelbe LED blinkt. Abschluss dieser Aufgabe in der MRI-Scanner wird die Bewertung der neuronalen Aktivität Differenz während jeder angewiesen Aufgabe zu ermöglichen.

3. Teilnehmer besuchen

1. Bei der Ankunft zu bewerten Schweregrad der Depression und psychiatrische Status aller Teilnehmer mit dem BDI-II, HAM-D und Mini Internationalen Neuropsychiatrische Inventar (MINI)Fragebögen. Sammeln Sie Informationen über Medikamente Status und Bildungshintergrund.
   HINWEIS: Diese Fragebögen wurden als Teil einer größeren Untersuchung einschließlich anderer Maßnahmen hier nicht aufgeführt abgeschlossen.
2. Bitten Sie die Teilnehmer beunruhigenden Gedanken oder Sorgen, die sie immer wieder in den letzten Wochen, und dass sie nicht imstande gewesen, schütteln erneuten Besuch worden aufzulisten. Notieren Sie diese mündlichen Erklärungen der Teilnehmer während der Diskussion ihnen. Arbeiten mit dem Teilnehmer, zu paraphrasieren die Aussage, die Verkürzung es 7-10 Wörter lang und zu identifizieren, ein Schlüsselwort, die emotional bedeutsam ist und explizit vermittelt die Bedeutung der Zielsatz für den Teilnehmer.
3. Vor dem Scan, weisen Sie den Teilnehmer, um das Verkehrssignal auf dem Bildschirm während des Paradigmas zu beobachten. Weisen Sie den Teilnehmer, die vorgestellt Ziel Aussage zu unterdrücken, wenn das rote Licht wird vorgestellt. Fragen Sie die Teilnehmer, sich frei an nichts denken und lassenihre Gedanken schweifen, wenn das grüne Licht präsentiert.
4. Weisen Sie die Teilnehmer auf, die Taste auf dem Scanner-Antwortfeld jedes Mal das Ziel gedacht, sowohl während der Gedankenunterdrückung und freies Denken Perioden wieder auftaucht drücken. Schließlich bitten die Teilnehmer, die Antwort-Box-Taste jedes Mal, wenn ein blinkendes gelbes Licht wird vorgestellt drücken.
   HINWEIS: Die Reihenfolge der Blöcke in jeder Funktionslauf ist wie folgt: a) Zielrechnung Zeitraum b) persönliche oder distracter dachte Unterdrückungszeitdauer, c) freien Denkens Periode und d) motorische Reaktion Zeitraum für die Aktivierung der motorischen Areale während induzierte Kontrolle Tastendrücke in der Gedankenunterdrückung und freies Denken Blöcke. Dieses Muster wiederholt 12, viermal in jeder der 3 verläuft.
5. Legen Sie persönlich relativ und Distraktor Ziel Anweisungen und Schlüsselwörter in das Paradigma. Innerhalb jeder Sicht, sicherzustellen, dass der erste Block besteht aus zwei persönlichen Gedankenunterdrückung Blöcke und zwei distracter Gedanken suppression Blöcke (siehe Abbildung 1).
   1. Präsentieren Sie die verkürzten Aussagen und Schlüsselwörter in einem nachfolgenden Auftrag und für jede 1TR, gefolgt von der Ampel-Signal für den Rest des Zielrechnung Zeitraum. Gegengewicht die Reihenfolge der persönlichen und distracter Gedanken Perioden innerhalb jedes der 3 fMRI-Scans und über die Teilnehmer.
      Hinweis: Target-Anweisungen und Schlüsselwörter werden von beiden persönlich relevante negativen ruminative Gedanken durch den Teilnehmer bereitgestellt werden, bestehen (zum Beispiel: "Denken Sie nicht in der Universität bekommen") und neutral Distraktor-Anweisungen aus einer Batterie von Nolen-Hoeksema bereit gemacht (zB : "Denken Sie an eine Reihe von Shampoo-Flaschen auf dem Display" ^2).
6. Scannen jeder Teilnehmer mit drei funktionellen MRI-Scans.

4. Funktions Magnetic Resonance Imaging Datenerfassung und Auswertung

1. Führen Bildgebung auf einem 3T gesamte body kurze Bohrung Scanner mit einer 8-Kanal parallel Empfänger Kopfspule. Führen Sie eine T1 gewichtet dreidimensionalen anatomischen SPGR axialen Scan mit 132 bis 160 Scheiben (1 mm dick). Erwerben drei funktionellen MRI läuft unter Verwendung eines Gradienten-Echo-EPI-Sequenz, bestehend aus 31 axiale Schichten (4 mm dick, kein Spalt) beginnend an der Hirn Vertex und die das gesamte Großhirn (TR / TE = 2500/35 msec, FOV = 24 cm, Matrix = 64 x 64, Flip-Winkel 90 °).
2. Übertragen Sie die aufgenommenen Bilder auf einer Arbeitsstation.
   1. Transformation anatomischer MRI Datensätze in Talairach Raum ²⁸ zu Coausrichtung funktioneller Datensätze und durchschnittliche zuführen, um ein zusammengesetztes Bild zu erzeugen.
   2. Zeitlich korrigiert der Funktionsdatensätze ^29. 3D-Motion-Korrektur der Funktionsdatensätze ^29. Richten Sie die Funktionsdatensätzen aus dem 5. Rahmen von jedem Lauf ^29. Glatt mit einem 6 mm Gauß-Kern und zu normalisieren, um Talairach Raum ^29.
3. Verwenden Sie einen ereignis beziehend Analyseverfahren bei der Analyse der Daten. Erstellen Sie eine Analyse-Protokoll, das Zeitintervalle mit Gedankenunterdrückung assoziiert extrahiert, dachte erneute Auftreten und erfolgreiche Wieder Unterdrückung, wie unten beschrieben.
4. Definieren Sie eine erneute Auftreten Ereignis als das Intervall ab 500 msec vor dem Drücken der Taste (Wiederauftreten des Denkens vor der Taste drücken) und Weiterbildung für 2.000 ms nach Drücken der Taste während der Gedankenunterdrückung oder freies Denken Block. Die Zeit überspannt den Gedankenunterdrückung Block mit Wiederauftauchen Ereignisse ausgeschlossen ist es, Gedankenunterdrückung in dem Analyseprotokoll zu definieren.
   HINWEIS: Legen Sie erfolgreiche Wieder Unterdrückung in der Analyse-Protokoll als Unterdrückung aufrechterhalten, ohne einen Einbruchsereignis innerhalb eines TR nach der Wieder Unterdrückung Veranstaltung. Definieren Motorsteuerung in dem Protokoll als Ereigniszeiten, wenn das gelbe Licht in der motorischen Reaktion Zeitraum blitzte.
5. Unter Verwendung des Neuroimaging-Software, Kontrastaktivierungskarten mit einem allgemeinen liin der Nähe von Modell zu Cluster von Wirtschaftszweigen mit Kontrasten zwischen und innerhalb von Gruppen zu identifizieren. Führen Sie eine zufällige Effekte Analysen (3 x 2) mit einem priori Hypothesentests. Führen Kontrast zwischen Gruppe für Gedankenunterdrückung vs. Motorsteuerung und dachte erneute Auftreten gegen erneute Unterdrückung zur Steuerung / at-Risk vs. deprimiert, Kontrolle vs. deprimiert, Kontrolle vs. at-Risk und at-Risk vs. depressive Gruppen.
6. Correct Kontraste für multiple Vergleiche mit der False Discovery Rate (FDR, bei p = 0,05 festgelegt) Methodik in der Neuroimaging Software implementiert.

Ergebnisse

Block Bedingung Analysen: Gedankenunterdrückung gegenüber Motorsteuerung

ANOVA Analysen wurden verwendet, um die Aktivierung des Gehirns mit Blockperioden Gedankenunterdrückung verbunden (in Intrusionen entfernt) relativ zu einer Motorsteuerung zu bestimmen. Kontrast Ergebnisse für die Steuerung und at-Risk gegenüber MDD, Kontrolle gegen MDD, Kontrolle gegen at-Risk und at-Risk gegenüber MDD in Tabelle 1 detailliert sind. Es gab keine zwischen oder innerhalb von Gruppen U...

Diskussion

Elemente der neuronalen Schaltkreise in Depressionen ^15,16,25 unterbrochen werden auch mit der Regulierung von bewussten Gedanken ^17,18 verbunden. Durch die Untersuchung Unterdrückung bezogene neuronale Verarbeitung in at-Risk und deprimiert Teilnehmer konnten wir untersuchen, ob es Veränderungen in der Gehirnaktivierungsmuster, die in beiden Personen mit einer genetischen Veranlagung zu Depressionen und einer aktuellen depressiven Episode gemeinsam sind.

Im Einklang ...

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
Magnetic Resonance Imaging Scanner	General Electric		3T, whole body, short bore scanner, Milwaukee, WI
Brain Voyageur, QX, V2.1	Brain Innovation (B.V.)		Maastricht, The Netherlands
E-prime	Psychology Software Tools		Pennsylvania, USA
Hamilton Depression Rating Scale (HAM-D)	Hamilton M (1967) Development of a rating scale for primary depressive illness. The British journal of social and clinical psychology 6: 278–296
Rosenberg Self-Esteem Questionnaire (RSE)	Rosenberg M (1965). Society and the Adolescent Self-Image. Princeton University Press : Princeton, NJ.
Childhood Trauma Questionnaire (CTQ)	Bernstein DP, Stein JA, Newcomb M, et al. (2003) Development and validation of a brief screening version of the Childhood Trauma Questionnaire. Child Abuse & Neglect 27: 169–190.
Mini International Neuropsychiatric Inventory (MINI)	Folstein, M. F., Folstein, S. E., & McHugh, P. R. (1975). “Mini-mental state.” Journal of Psychiatric Research, 12(3), 189–198.
Beck Depression Inventory-Version II (BDI-II)	Beck AT, Ward CH, Mendelson M, Mock J, Erbaugh J (1961) An inventory for measuring depression Archives of General Psychiatry 4:561 - 571