תכנון ויישום של מחקר fMRI בחינה חשבו דיכוי בנשים צעירות עם, ובסיכון, לדיכאון

Summary

אנו שואפים לזהות העצביים קושרים דיכוי מחשבה ממושך וחולף בסיסי, וחשבנו מחדש הופעה בבקרה, בסיכון ואנשים מדוכאים. ההפעלה הייתה הגדולה ביותר עבור פקדים בהשוואה לסיכון ובקבוצה מדוכאת בקליפת מוח הקדם חזיתית דורסולטרלי במהלך דיכוי מחשבה וקליפה קדמית cingulate במחשבה מחדש הופעה.

Abstract

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.

Introduction

תכונה נפוצה אצל אנשים עם הפרעת דיכאון (MDD) היא הנטייה לעסוק במחשבה מהורהרת ^1. מנגנון התמודדות זה נחשב הסתגלות כמו זה כרוך קיבעון פסיבי על מחשבות שליליות ואירועים ללא ניסיון ברזולוציה ^2-5. הרהורים קשורים בסיכון מוגבר לפתח דיכאון ^1,6-9 ואורך מוגבר וחומרה של אפיזודות דיכאון ^10.

אנשים שלהרהר באופן קבוע לעתים קרובות ינסו להפחית את התדירות של מחשבות השליליות אלה על ידי פעילים בדיכוים ^11. עם זאת, העוסק בדיכוי מחשבה יכול לעשות מחשבות כאלה נגישות יותר ועשויות במהירות לצוץ מחדש במחשבותיו של הפרט ^12. זה ניתן לראות לעתים קרובות יותר אצל אנשים בדיכאון כיכולתם לדכא באופן פעיל מחשבות עלולים להיות בסכנה. בנוסף, דיכוי חשב הוכח להגדיל את הסבירות של otהמחשבות השליליות שלה באנשים חלשים ומדוכאים ^13. לכן, לאנשים מדוכאים דיכוי מחשבות מהורהרות עלול להוביל להחרפת סימפטומים; מוצר של רכיבה על אופניים מוגברים של חדירות מהורהרות וחשיבה שלילית מוגברת.

מודלים נוירו של דיכאון להניח חוסר ויסות של הלימבית, striatal, התלמוס, ומעגלים החשמליים במוח בקליפת המוח ^14. שיבושי מנוחה של חילוף חומרים אזוריים וזרימת דם מדווחים באופן עקבי בMDD, עם רמות בסיס מוגברות שנצפו באמיגדלה, קליפת מסלולית החזיתית, הגחון המדיאלי קליפת המוח הקדם חזיתית והתלמוס המדיאלי. בנוסף, רמות נמוכות נמצאות בקליפת מוח הקדם חזיתית דורסולטרלי, וsubgenual וקליפה קדמית cingulate גב השוואה לקבוצת ביקורת בריאה ^15,16. תצפיות אלה הובילו לרעיון שMDD כרוך ירידה בפעילות של אזורי גב ופעילות הלימבית רגשית מוגברת בbrai הגחון יותראזורי n.

תאוריות קוגניטיביות לגבי הרגולציה של מחשבה זיהו תפקיד לשני מנגנונים נפרדים בדיכוי מחשבה. הוא הציע כי המנגנון הראשון של שליטה עוסק ללא הרף כדי לשמור על רמה בסיסית של דיכוי מחשבה והמנגנון השני מופעלת זמני מחדש לדכא כל מחשבות לא רצויות שמצליחות להפריע מעל בסיס זה ^17. נתוני MRI פונקציונליים לסבך מספר האזורים במוח בתהליכים אלה כוללים דורסולטרלי וventrolateral הקדם חזיתית הקורטקס ^18,19, אינסולה ^19,20, קליפה קדמית cingulate ^20, וקליפת מוח הקדם חזיתית dorsomedial ^19,21 במהלך התחזוקה של דיכוי מחשבה. בנוסף, ההופעה מחדש של מחשבה מודחקת נקשרה במיוחד עם אירוסין של קליפת המוח הקדמי cingulate ^18. לפיכך, נראה שיש חפיפה ניכרת בין האזורים במוחהראה לdysregulated בדיכאון כולל קליפת המוח הקדם חזיתית דורסולטרלי, אינסולה, cingulate קורטקס, קליפת המוח הקדם חזיתית dorsomedial ²² והמעורבים בדיכוי מחשבה. הדבר מצביע על כך neurophysiological, ולא רק קישור התנהגות, בין דיכוי מחשבה ודיכאון קיים.

נשים צעירות העוסקות במחשבה מהורהרת נמצאות בסיכון גבוה יותר לפתח דיכאון ^23. סיכון לדיכאון הוא גם העניק גנטי; אנשים עם הורה או אח עם דיכאון נוטים יותר לפתח דיכאון מאשר אנשים ללא היסטוריה של ההפרעה ²⁴ משפחה. מחקר זה בוצע כדי לחקור את המערכות העצביות מעורבות בדיכוי מחשבה בקבוצה של נשים צעירות עם סיכון משפחתי לדיכאון, קבוצה של נשים צעירות חווים דיכאון כיום, וקבוצה של נבדקים בריאים. פיתחנו פרדיגמה דיכוי מחשבה מהורהרת רומן לבחוןשינויים בפעילות עצבית הקשורים לדיכוי מחשבה ממושך וחולף של שני מחשבות ניטרליות ורלוונטיות באופן אישי. עיצוב זה מאפשר לנו לחקור האם היו הבדלים בפעילות עצבית לדיכוי מחשבות רלוונטיות באופן אישי ביחס למחשבות ניטרליות. יתר על כן, בדיקת הקבוצה בסיכון סיפקה הזדמנות לחקור סמני פגיעות פוטנציאליים של דיכאון על ידי קביעה האם סיכון לדיכאון קשור לגודל של רמת החמצן בדם אות תלויה (BOLD) באזורים המעורבים בדיכאון.

בהתבסס על הספרות המקיפה פעילות עצבית בדיכאון ^15,16, והמחקרים על הרהורים וחשב דיכוי ^25,26 היה צפוי שדיכוי מחשבות יהיו קשור למעורבות מופחתת של קליפת המוח הקדם חזיתית דורסולטרלי במשתתפים עם MDD השוואה לקבוצת ביקורת . זה היה צפוי שהפגיעות גדולות יותר לDEPression בקבוצה בסיכון יתבטא ברמות של פעילות קליפת המוח דורסולטרלי שנופלות בין זה של השליטה וקבוצות מדוכאות. יתר על כן, זה היה צפוי שההופעה מחדש של מחשבות מודחקות תהיה קשורה להפעלת של קליפת המוח הקדמי cingulate, וכי הפעלה זו תהיה גדולה יותר בבקרה בהשוואה לקבוצה בסיכון. בנוסף, זה היה צפוי לקיים הפעלת קליפת cingulate באופן משמעותי פחות קדמית במשתתפים בדיכאון בהשוואה לשתי שליטה ובסיכון משתתפים במהלך ההופעה מחדש של מחשבות מודחקות.

Protocol

כל המשתתפים תודרכו על הנהלים וחתמו על טופס הסכמה מראש ללמוד ייזום. מדעי הבריאות באוניברסיטת מקמאסטר ולוחות מחקר הבריאות של סנט ג'וזף האתיקה אישרו את כל הנהלים.
הערה: בפרוטוקול זה, 47 נקבות בידיים הנכונות בין גילאי 16 ו -24 שנים משמשות. מזה, 15 משתתפים סובלים מMDD (אבחון אישר רופא) וחווים אפיזודה של דיכאון בזמן המחקר. קבוצה זו של אנשים הוא כונה בשם "קבוצת MDD". הקבוצה בסיכון בפרוטוקול זה מורכב של 16 משתתפים שיש להם קרוב משפחה מהדרגה ראשונה (הורה או אח) עם אבחנה של MDD, אבל אובחנו עם הפרעה פסיכיאטרית ולא בדיכאון כרגע. קבוצת השליטה בפרוטוקול זה מורכב של 16 משתתפים שאין להם קרובי משפחה מהדרגה ראשונה הסובלים מדיכאון, אין לי אבחנת חיים של הפרעה פסיכיאטרית ולא בדיכאון כרגע.

_כותרת ". בחירת משתתפים> 1

1. לגייס שליטה בריאה ומשתתפות בסיכון באמצעות הפרסומות באינטרנט והדפסה בקהילה המקומית, ובאמצעות המחלקה לפסיכולוגיה, מדעי המוח והתנהגות באוניברסיטה המקומית. לגייס משתתפים מדוכאים באמצעות הקליניקה להפרעות מצב הרוח בבית החולים המקומיים.
   הערה: חולי מזכות זכאים להשתתף אם הם נשיים ואובחנו עם הפרעת מצב רוח עיקרי על פי קריטריוני DSM-IV ^27, ויש להם ציוני חתך סטנדרטיים קליני משמעותיים בBeck Depression Inventory-הגרסה השנייה (BDI-II שאלונים) והמילטון Depression Rating Scale (HAM-D), כפי שנקבע על ידי השלמת הצעדים אלה בעת הגעה.
2. לנהל טלפון ראשוני או ב- אדם ראיונות עם משתתפים מעוניינים להקים זכאות. תכלול משתתפים שאינם עומדים בדרישות בטיחות סורק, או קריטריונים לזכאות לMDD, יופיע;סיכון או קבוצות ביקורת, וכל המשתתפים בהיסטוריה נוכחית או בעבר של פסיכוזה, מאניה או הפרעת חרדה כללית (GAD). בנוסף, לא לכלול משתתפים שחוו פגיעת ראש שמובילה לחוסר הכרה, או יש לו טיפול קודם עם טיפול בהלם חשמלי או גירוי מגנטי transcranial.
3. הזמן את הקבוצה הנבחרת של אנשים לבדיקות מקיפות, וסריקת תהודה מגנטית תפקודית (fMRI) באמצעות הפרמטרים הבאים [3T, רכישת SPGR צירית משוקלל T1 עם: 132-160 פרוסות (1 מ"מ עובי). fMRI לסרוק, סליל ראש 8 ערוצים, 31 פרוסות ציריות (בעובי 4 מ"מ, אין פער), TR msec / TE = 2500/35, FOV = 24 סנטימטר, מטריצה ​​= 64 x 64, זווית להעיף 90 מעלות].
   הערה: אל תכלול משתתפים עם GAD שכצפוי שהם עלולים לחוות רמות גבוהות יותר של חרדה במהלך חלק סריקת MRI של המחקר, מפריעים ריכוז ועמידה משימה.
4. סרוק את המשתתפים במהלך 12 הראשוניםימים של המחזור החודשי שלהם (שלב זקיקים) כדי להפחית את ההשפעות הפוטנציאליות של תנודות הורמונליות.

2. בניית משימה דיכוי מחשבה

1. לבנות גרסה שונה של הפרדיגמה הדיכוי שתוארה על ידי מיטשל ועמיתים ^18, שתיחשב על ידי המשתתפים בסורק. הפרדיגמה כוללת 4 בלוקים, כל התאפיין במסך מוצג עתה.
2. השתמש בתוכנת בניית פרדיגמה פסיכולוגיה לתכנת את הפרדיגמה. שימוש בתוכנה, להרכיב שקופיות טקסט ותמונה שתוצג באופן סדרתי, עם תגובות שנאספו בעיתוי אלפית שנייה. הבלוק הראשון מציג דוח יעד על המסך ל12.5 שניות. לאתחל את הפרדיגמה כך שאות של תנועת 3-צבע קיימת בצד השמאל של כל המסכים שלאחר מכן.
3. הגדר את הפרדיגמה להציג אדומה אות אור תנועה במשך 30 שניות על המסך הבא. לתכנת את הפרדיגמה להציג אות של תנועה ירוקה למשך 30 שניות על NEXמסך לא מוצג.
   1. הגדר את המסך הסופי להציג אור צהוב מהבהב. תהבהב ארבע פעמים האור במרווחי פסוודו בין 1,500 - 2,500 מלבד msec. חזור על סדרה זו של מסכי 12 פעמים.
   2. הכנס דוחות היעד לפרדיגמה במהלך המשתתפים לבקר, ולכן לבנות פרדיגמה באופן שהופך אותו בקלות לשינוי. במהלך המשתתפים לבקר, להורות למשתתפים לדכא את היעד חשב כאשר האור האדום מוצג, לשחרר את חושב כשאת האור הירוק מוצג, וללחוץ על כפתור התגובה בכל פעם הבזקי אור הצהוב. השלמת משימה זו בסורק MRI יאפשר הערכה של הבדל פעילות עצבי במהלך כל משימת הורה.

3. משתתף בקר

1. עם ההגעה, להעריך את חומרת דיכאון ומצב פסיכיאטרי של כל המשתתפים עם BDI-II, HAM-D ומלאי Neuropsychiatric הבינלאומי המיני (MINI)שאלונים. לאסוף מידע על מצב תרופות ורקע חינוכי.
   הערה: שאלונים אלה הושלמו כחלק מחקירה רחבה יותר הכוללים אמצעים אחרים שאינו מופיעים כאן.
2. שאל משתתפים לרשימת מחשבות או חששות מטרידים שהם כבר מחודש שוב ושוב בשבועות האחרונים, וכי הם לא הצליחו לנער. רשום הצהרות בעל פה אלה תוך דיונם עם המשתתף. עבודה עם המשתתף, בפרפרזה על האמירה, קיצור זה עד 7 - 10 מילות באורך ולזהות מילת מפתח שהיא מבחינה רגשית משמעותי ובמפורש מעבירה את המשמעות של משפט היעד למשתתף.
3. לפני הסריקה, להורות למשתתף להתבונן אות התנועה על המסך בכל הפרדיגמה. להנחות את המשתתף לדכא את הצהרת היעד שהוצגה כאשר האור האדום מוצג. שאל את המשתתף לחשוב באופן חופשי על כל דבר ולתתדעתם לשוטט כאשר האור הירוק מוצג.
4. להנחות את המשתתפים ללחוץ על הכפתור בתיבת תגובת סורק בכל פעם היעד חשב מחדש עולה במהלך שני דיכוי המחשבה ותקופות מחשבה חופשיות. לבסוף, לשאול את המשתתפים ללחוץ על כפתור תיבת תגובה בכל פעם אור צהוב מהבהב מוצג.
   הערה: סדר בלוקים בכל ריצה פונקציונלית היא כדלקמן: א) תקופת הצגה בדוחות יעד) אישי או בדרן חשב תקופת דיכוי, ג) תקופת מחשבה חופשית, וד) תקופת תגובה מוטורית לשלוט על הפעלה של האזורים המוטוריים המושרה ב לוחץ על כפתור בדיכוי המחשבה ולוקי מחשבה חופשיים. דפוס זה חוזר על 12 פעמים, ארבע פעמים בכל אחת מהריצות 3.
5. הכנס הצהרות אישית יחסי ומסיח היעד ומילות מפתח לפרדיגמה. בתוך כל ריצה, להבטיח את הבלוק הראשון מורכב משני בלוקים דיכוי מחשבה אישית ושני supp מחשבה לבדרןבלוקים ression (ראה איור 1).
   1. מציג את הדוחות מקוצרים ומילות מפתח בצו הבא ול1TR כל, ואחריו את אות הרמזור לשארית תקופת ההצגה בדוחות יעד. לאזן את סדר תקופות מחשבה אישיות ובדרן בתוך כל אחד מסריקות fMRI 3 ועל פני משתתפים.
      הערה: דוחות יעד ומילות מפתח יהיו מורכבות משני המחשבות המהורהרות השליליות הרלוונטיות באופן אישי הניתנות על ידי המשתתף (לדוגמא: "תחשוב על לא להגיע לאוניברסיטה"), והצהרות מסיח ניטרליות נלקחו מסוללה שהוכנה על ידי Nolen-Hoeksema (לדוגמא : "תחשוב על שורה של בקבוקים שמפו על תצוגה" ^2).
6. לסרוק כל משתתף עם שלוש סריקות MRI פונקציונליות.

4. תהודה מגנטית פונקציונלית הדמיה רכישת נתונים וניתוח

1. לנהל הדמיה על כל בו 3Tסורק נשא קצר dy עם סליל ראש המקלט מקביל 8 ערוצים. בצע T1 המשוקלל תלת ממדים SPGR הצירי אנטומיים סריקה עם 132-160 פרוסות (1 מ"מ עובי). לרכוש שלוש MRI הפונקציונלי פועל באמצעות רצף שיפוע-הד EPI בהיקף של 31 פרוסות ציריות (בעובי 4 מ"מ, אין פער) מתחיל בקודקוד המוחי ומקיפה את כל המוח הגדול (msec TR / TE = 2500/35, FOV = 24 סנטימטר, מטריצה ​​= 64 x 64, זווית להעיף 90 °).
2. העבר תמונות שנרכשו לתחנת עבודה.
   1. להפוך ערכות נתונים אנטומיים MRI לחלל Talairach ²⁸ לבצע שיתוף רישום על ערכות נתונים פונקציונליות וממוצע כדי ליצור תמונה מורכבת.
   2. באופן זמני לתקן את הנתונים הפונקציונליים קובע ^29. תנועת 3D לתקן את הנתונים הפונקציונליים קובע ^29. ליישר מחדש את ערכות נתונים הפונקציונליות למסגרת ה -5 של כל ריצה ^29. להחליק באמצעות הקרנל גאוס 6 מ"מ ולנרמל למרחב Talairach ^29.
3. השתמש אירוע מתייחסשיטת ניתוח ד בעת ניתוח הנתונים. לבנות פרוטוקול ניתוח שתמציות של פרקי זמן הקשורים לדיכוי מחשבה, חשב מחדש הופעה מחדש דיכוי מוצלח, כמפורט להלן.
4. להגדיר אירוע הופעה מחדש כמרווח מתחיל 500 אלפיות שניים לפני לחץ על לחצן (ההופעה מחדש של מחשבה לפני לחץ על לחצן) וממשיך ל2,000 אלפית שניים לאחר לחץ על לחצן, במהלך דיכוי המחשבה או לחסום חשיבה חופשית. הזמן פורש בלוק דיכוי מחשבה עם אירועי הופעה מחדש נכללו הוא להגדיר דיכוי מחשבה בפרוטוקול הניתוח.
   הערה: הגדרה מוצלחת מחדש דיכוי בפרוטוקול הניתוח כדיכוי נשמר, בלי אירוע חדירה, בתוך TR אחד לאחר האירוע מחדש הדיכוי. להגדיר שליטה מוטורית בפרוטוקול כפעמי אירוע כאשר האור הצהוב הבזיק בתקופת התגובה המוטורית.
5. שימוש בתוכנת הדמייה, בניגוד מפות הפעלה באמצעות li כללימודל ליד לזהות אשכולות של פעילות הקשורה לניגודים בין ובתוך קבוצות. לנהל ניתוחי השפעות אקראיים (3 x 2) עם בדיקת השערה מראש. לנהל בין הקבוצה בניגוד לדיכוי מחשבה לעומת שליטה מוטורית וחשבנו מחדש הופעה מול מחדש דיכוי לשליטה / בסיכון לעומת דיכאון, לשלוט מול מדוכא, לעומת שליטה לעומת דיכאון בסיכון, ובסיכון קבוצות.
6. ניגודים נכונים להשוואות מרובות באמצעות שיעור גילוי השווא (FDR, שקיעה בp = 0.05) המתודולוגיה שיושמה בתוכנת הדמייה.

תוצאות

ניתוח מצב בלוק: דיכוי מחשבה לעומת בקרת מנוע

ANOVA הניתוח שימש לקביעת הפעלת המוח הקשורים לתקופות בלוק של דיכוי מחשבה (עם חדירות הוסרו) ביחס לשליטה מוטורית. השוו תוצאות עבור שליטה ובסיכון לעומת MDD, לשלוט לעומת MDD, לשלוט לעומת, והם בסיכון ?...

Discussion

אלמנטים של המעגלים העצביים המשובשים בדיכאון ^15,16,25 קשורים גם עם הרגולציה של מחשבה מודעת ^17,18. על ידי בחינת עיבוד עצבי הקשורים לדיכוי בסיכון ומשתתפים בדיכאון היינו יכול לבדוק אם יש שינויים בדפוסי פעילות מוחית המשותפים בשני אנשים עם נטייה גנטית לדיכאון ודיכא...

Materials

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