Summary
כאן אנו מציגים שיטה לאנשים הכשרה לשלוט באזור במוח המעורבים חרדה זיהום לחקור את הקשר בין חרדה זיהום וקישוריות דפוסי המוח.
Abstract
אנו מציגים שיטה נושאים אימונים כדי לשלוט בפעילות באזור של קליפת המוח שלהם orbitofrontal קשור לחרדה זיהום באמצעות ביופידבק של תהודה פונקציונלי בזמן אמת (RT-fMRI) נתונים מגנטיים. פעילות מוגברת של האזור הזה בא לידי ביטוי הקשר עם חרדה זיהום הן נושאים שליטה 1 ו אצל אנשים עם הפרעה אובססיבית כפייתית (OCD), 2 הפרעה פסיכיאטרית נפוצה יחסית מתיש לעתים קרובות מעורבים חרדה זיהום. למרות אזורי מוח רבים היו מעורבים OCD, הפרעה בקליפת המוח orbitofrontal (OFC) הוא אחד הממצאים העקביים ביותר. 3, 4 יתר על כן, היפראקטיביות ב OFC נמצא בקורלציה עם חומרת הסימפטומים ה OCD 5 ומקטין ב היפראקטיביות ב באזור זה דווחו לתאם עם חומרת הסימפטומים ירד. 6 לפיכך, את היכולת לשלוט באזור הזה במוח עלול לתרגם CLשיפורים inical ב אובססיבית כפייתית תסמינים כגון חרדה זיהום. ביופידבק של RT-fMRI נתונים היא טכניקה חדשה שבה דפוס הזמני של פעילות באזור מסוים (או קשור לדפוס מופץ ספציפיים של פעילות המוח) במוח של הנבדק ניתן כאות משוב לנושא. דיווחים אחרונים מצביעים על כך שאנשים מסוגלים לפתח שליטה על הפעילות של אזורי מוח ספציפיים כאשר מסופק עם ביופידבק RT-fMRI. 7-12 בחודש, מספר מחקרים מסוימים באמצעות טכניקה זו למקד אזורים במוח המעורבים בעיבוד רגשות דיווחו על הצלחה במקצועות ההכשרה לשלוט על אזורים אלה. 13-18 בכמה מקרים, RT-fMRI אימון ביופידבק דווחה לגרום שינויים קוגניטיביים, רגשיים או קליני נושאים. 8, 9, 13, 19 כאן אנו מדגימים את הטכניקה הזו כמו להחיל לטיפול זיהום חרדה בנבדקים בריאים. זו התערבות ביופידבק יהיה יקר basכלי המחקר IC: הוא מאפשר לחוקרים להפריע לתפקוד המוח, מודדים את השינויים וכתוצאה מכך הדינמיקה המוח להתייחס לשינויים אלה חרדה זיהום או אמצעים התנהגותיים אחרים. בנוסף, הקמת שיטה זו משמשת כצעד ראשון לקראת החקירה של ביופידבק fMRI המבוססת על התערבות טיפולית ל-OCD. בהתחשב בכך כרבע מהחולים עם OCD מקבלים יתרון קטן מהטפסים זמין כרגע טיפול, 20-22, וכי אלה נהנים לעתים נדירות להחלים לגמרי, גישות חדשות לטיפול באוכלוסייה זו יש צורך דחוף.
Protocol
1. Stimulus פיתוח
התפתחות גירוי רב נדרש. התמונות זיהום הקשורות נייטרלי יש לאסוף הטיס על מנת להבטיח את החרדה הנגרמת על ידי גירויים אלה היא מאוזנת על פני התנאים פרובוקציה משמעותית בתנאים פרובוקציה מאשר את תנאי נייטרלי ליתר דיוק, את הדברים הבאים ארבעה סטים גירוי נדרשים.:
- Localizer גירויים: 300 זיהום הקשורות תמונות 300 תמונות נייטרלי משמשים למקם את אזור הקורטקס orbitofrontal (OFC) המעורבים חרדה זיהום. אלה חייבים להיות הטיס על מנת להבטיח כי זיהום תמונות הקשורות לעורר חרדה זיהום משמעותי יותר מאשר את התמונות נייטרלי (מבוסס על דיווח עצמי). חשוב שזה נכון עבור כל נושא הטייס, לא רק על הקבוצה כולה, כמו באזור היעד של OFC חייב להיות מקומי בכל נושא באמצעות גירויים אלה.
- Biofגירויים eedback: שני סטים תואמים של גירויים יש לפתח, כל אחד היו מעורבים 3 סוגים של גירויים. בכל סט 18 גירויים פרובוקטיביים יש צורך להגדיל בלוקים, 18 גירויים פרובוקטיביים יש צורך בלוקים ירידה, 24 גירויים ניטרליים יש צורך בלוקים נייטרלי. קבוצה אחת מיועדת הפגישה ביופידבק הראשון ואת השני הוא להגדיר עבור הפגישה ביופידבק השני. נתונים טייס חייב להיות שנאספו על החוויה דיווח עצמי חרדה הנבדקים בעת הצגת גירויים אלה כדי להבטיח קיימת ההשפעה העיקרית של סוג (הקשורים ההבדל בין פרובוקטיבית לבין גירויים נייטרלי) אך ללא ההשפעה העיקרית של קבוצה או סוג אחר להגדיר אינטראקציה.
- משימה בקרת גירויים: גירוי ארבעה סטים תואמים יש לפתח, כל אחד כולל 6 גירויים פרובוקטיביים עבור אבני להגדיל, 6 גירויים פרובוקטיביים עבור אבני ירידה, 8 גירויים ניטרליים. אלה הם ארבעה סטים עבור המשימה פועל השליטה כי הם שנערך ההתחלה והסיום של כל אחד משני המפגשים ביופידבק. נתונים טייס חייב להיות שנאספו על החוויה דיווח עצמי חרדה הנבדקים בעת הצגת גירויים אלה כדי להבטיח כי קיימת ההשפעה העיקרית של סוג (הקשורים ההבדל בין פרובוקטיבית לבין גירויים נייטרלי) אך ללא ההשפעה העיקרית של קבוצה או סוג אחר סט אינטראקציה.
- בפגישה הערכה גירויים: 3 סטים תואמים גירוי יש לפתח, כולל כל 25 התמונות זיהום. נתונים פיילוט יש לאסוף על מנת להבטיח שאין השפעה של קבוצה על חרדה מנוסים בתגובה את התמונות האלה.
גירויים בשימוש על ידי הקבוצה שלנו כוללים תמונות מן סימפטום אובססיבית כפייתית Maudsley סט 23 ואת המערכת הבינלאומית תמונה רגשית 24, כמו גם בתצלומים לקחנו את עצמנו, רכשה מתמונות גוגל, שנרכשו Bigstockphoto.com , gettyimages.com , Flickr. com , וhoto.com "> iStockphoto.com.
2. גיוס
נושאים מוקרנים לזהות אנשים בריאים אשר יכולים להשתתף דימות בתהודה מגנטית, ואשר מדווחים על רמות גבוהות של חרדה זיהום ורצון ללמוד לשלוט על החרדה. בפרט, כחלק מתהליך המיון, הנבדקים להשלים את המלאי, וושינגטון אוניברסיטת פדובה צפחה גרסה (PI-WSUR) 25 ורק אלה עם ציון של 8 ומעלה על אובססיות וקומפולסיות כביסה בתת נכללים במחקר. עבור כל נושא שמקבל ביופידבק נכון, נושא אחר בהתאמה גיל ומין הוא גייס כדי לקבל זיוף ביופידבק. לפני ההשתתפות, נושאים כל חייב לתת הסכמה מדעת בהתאם לפרוטוקול שאושר על ידי תוכנית הגנה מוסדיים האנושי (באוניברסיטת ייל, זוהי תוכנית האדם הגנת מחקר).
3. פרוטוקול
<בכיתה p = "jove_content"> מטרת הפרוטוקול ביופידבק היא להכשיר נושאים לפתח שליטה רבה יותר על רמת הפעילות העצבית באזור של קליפת המוח שלהם orbitofrontal (OFC) הקשורים חרדה זיהום, כך, כאשר הם נחשפים לזיהום גירויים הקשורים, הם יכולים להגדיל או להקטין את הפעילות העצבית באזור זה כרצונם. אנו משערים כי שליטה רבה יותר על אזור זה במוח ייתן נושאים שליטה רבה יותר על החרדה שלהם זיהום הקשורים. יכולת זו, במודע לשלוט ברמת פעילות עצבית OFC, נבחנת על בסיס האם הנבדקים יכולים להגדיל או להקטין את האות הנמדד באזור זה במוח כאשר הם רמז להגדיל או להקטין את הפעילות במהלך הפגישה הדמיה תפקודית.המשתתפים מגיעים בארבעה ימים נפרדים, מתוכנן על כ חצי שבוע במרווחים, כך המחקר כולו לוקח שבועיים כדי להשלים. תרשים זרימה בשביל הפרוטוקול מוצג Figure 1.
באיור 1. תרשים זרימה של פרוטוקול. יום 1 מוצג כחול, יום 2 באדום, יום 3 ב 4 ירוק יום כתום. אמנם לא מופיע במפורש, כל מושב MR כולל גם את איסוף הנתונים האנטומיים במקומות פרוסה זהה נתונים פונקציונלי MR הפעלות ביופידבק כוללים את האוסף של "סריקה התייחסות תפקודית" המשמש לרשום את אזור היעד לחלל פונקציונלי של כי הפגישה.
3.1 יום 1
- נושאים להשתתף 1 שעה מושב מגנטי (MR) תהודה בתוך סורק 1.5 T סונטה Seimens. בפגישה כל סריקה, לפני הסריקה מתחילה, התצוגה החזותית נבדק כדי לוודא שהוא נופל לגמרי בתחום של השקפה של הנושא ונראה ממוקד גם להם.
ביום 1, הנתונים נאספים הבאים:- Im ברזולוציה גבוהה מבנייםגיל באמצעות המגנטיזציה מוכן מהיר שיפוע הד (MPRAGE) רצף
- T1-משוקלל תמונות אנטומיות ב 31 מקומות באותו פרוסה כמו הנתונים תפקודית
- שתי ריצות של המנוחה נתונים תפקודית המדינה, בכל הנוגע אוסף של 152 כרכים (שתי הראשונות מושלך). T2 *- רגיש שיפוע, נזכר ירייה בודדת הד מישורי רצף הדופק משמש לרכישת כל הנתונים הפונקציונלי (TE = 30ms, FA = 80, TR = 2000ms, רוחב פס = 2604, 200 מ"מ שדה הראייה עבור 3.1 * 3.1 * 3.1mm 3 voxels איזוטרופיים, 31 צירית, עקיפה, AC-PC פרוסות מיושר מכסה את כל OFC ביותר של המוח לעיל). רצף זה הוא אופטימיזציה עבור אות בקליפת orbitofrontal ידי הקטנת TE אופטימלי של 45ms ל 30ms והקטנת עובי פרוסה עד 3.1mm שניהם להפחית intravoxel dephasing עם ירידה קלה בלבד רגישות BOLD. רוחב פס גבוה משמש גם כדי להפחית עיוות גיאומטרי לאורך השלב לקודד כיוון.
- שלושה מקומייםizer פועל הנתונים פונקציונלי, לערב את כל אוסף של 202 כרכים (שתי הראשונות מושלך) בו לסירוגין בין הצגת נושא זיהום תמונות הקשורות אינטנסיבי ותמונות נייטרלי לצפייה ב -40 במרווחים. ריצות אלה Localizer משמשים למקם את האזור של OFC מופעל על ידי חרדה זיהום
- בעקבות מפגש 1 יום הדמיה MR, נושאים להיפגש עם פסיכולוג קליני בעל מומחיות הפרעות חרדה עבור מושב אסטרטגיית פיתוח הערכה מחדש. מטרת מפגש זה היא לפתח אסטרטגיה קוגניטיבית אישית לנושא המספק להם שליטה ראשונית על פעילות בקורטקס orbitofrontal שלהם. תרחישים שיכולים לעורר חרדה זיהום נידונים הפסיכולוג עוזר לנושא לפתח גישות להפחתת החרדה שלהם במצבים כאלה. הדבר עשוי להיות כרוך reappraising את הסיכון הנתפס של זיהום, או, אם הם נוטים religiהמחשבות היחידות הארגוניות או אסטרטגיות מדיטטיבי, גישה האמונה מבוסס או אחד שבו הם "להרפות" החרדה שלהם עשוי להיות נדון. מטרת מפגש זה היא לזהות אחד או יותר אסטרטגיות השערוך כי מרגיש הנושא עשויים להיות יעילים בהפחתת חרדה זיהום שלהם על פני מגוון רחב של מצבים. ברגע שהם מרגישים בטוחים כי אסטרטגיות השערוך יעיל זוהו, הם יהיו אלה הורה לנסות אסטרטגיות להורדת פעילות OFC שלהם במהלך הפגישה ביופידבק. לעומת זאת, להגברת הפעילות OFC, הם יהיו הורה לנסות לחשוב על ההשלכות האפשריות של לבוא במגע עם חפצים מזוהמים כדי לאפשר לעצמם להרגיש חרדה על זה מבלי לנהל שום אסטרטגיות השערוך. צריך להדגיש כאן, כי אסטרטגיות אלה להעלאת / הורדת פעילות OFC נועדו רק כדי לספק קצת היכולת הראשונית, מוגבלת לשלוט OFC. במהלך המפגשים ביופידבק, בכפוףs תהיה לך הזדמנות להתנסות עם אסטרטגיות קוגניטיביות שלהם ולקבל משוב ישיר לגבי מה יעיל יותר, ובכך לאפשר להם לפתח את הגברת הפיקוח על OFC. במהלך מושב זה, פסיכולוג קליני גם בודק אם הנושא יש תת קליניים חרדה זיהום המשפיעה על חיי היומיום אותם, אם לא, הם מוסרים מן המחקר.
- הנתונים הנאספים פועל Localizer מנותחים לאחר הפגישה 1 יום סריקה אבל לפני הפגישה יום 2 באמצעות ניתוח GLM עם regressor משימה מחושב באמצעות וקטור כי היא אחת במהלך פרקי זמן, כאשר הנושא היה הצגת תמונות זיהום אפס במהלך תקופות הזמן שנותר ומפותל עם פונקציית התגובה הקנונית hemodynamic. T-הסטטיסטי הקשורים מקדם רגרסיה על כל voxel מחושב לבין tmap המתקבל הוא מוחלק באמצעות רוחב מלא 6mm על הקרנל half גאוס מקסימלית. כתוצאה מכך t-המפה להראותs אילו אזורים במוח היו פעילים יותר כאשר הנושא הנצפים זיהום תמונות הקשורות מאשר כאשר הם ראו תמונות נייטרלי. למעלה 30 פיקסלים במפת-t זה ממוקם בתוך אזור OFC או בסמוך הקוטב חזיתית (ליתר דיוק, באזורים של Brodmann 10,11 או 47) שנבחרו לייצג את אזור היעד של הסובייקט OFC עבור סריקות הקרובה שלהם ביופידבק. לפיכך, צדדים של אזור היעד ישתנה בהתאם דפוסי ההפעלה של הנושא. אזור זה מתורגם אז אל החלל האנטומי באמצעות רישום נוקשה עם אינטרפולציה השכן הקרוב ביותר מהחלל תפקודית. האזור פקד מוגדר גם לכלול את כל החומר הלבן במוח מתורגם לחלל אותו מהמוח MNI. שני אלה אזורים ישמש את התוכנית בזמן אמת את הניתוח במהלך הפגישה 2 יום ביופידבק.
3.2 יום 2
- נושאים first להשתתף מושב out-of-מגנט הערכה.
- נושאים מכן להשתתף 1.5 בזמן אמת מושב שעה fMRI ביופידבק.
- המפגש מתחיל עם אוסף של אנטומי צירית (T1-משוקלל) תמונות במיקומים פרוסה זהה נתונים תפקודית.
- בשלב הבא, סריקה התייחסות תפקודית נאסף. לרוץ זה פונקציונלי קצרה של עשר כרכים נאסף, החמישי אשר נשמר והשאר מבוטלים.
- שני אזורים של עניין, את Region של OFC של הנבדק הופעל בעת הצגת התמונות זיהום כפי שזוהו מבוסס מ Localizer פועל יום 1 (ראה 3.1.3) ואת האזור הלבן לשלוט בעניין, מתורגמים לחלל פונקציונלי המושב הנוכחי באמצעות שרשור של שני רישומים נוקשה . המפות הרישום הראשון האזורים מהחלל האנטומי של יום 1 אל החלל האנטומי של יום 2. המפות ההרשמה השני האזורים מהחלל האנטומי של יום 2 למרחב של הסריקה "פונקציונלי התייחסות" של יום 2. לאחר שני אזורים אלה תורגמו המרחב התפקודי של הפגישה סריקה הנוכחי, ביופידבק יכול להתחיל.
- בעוד אזורים נמצאים רשום, ישנן שתי ריצות פונקציונלי אסף (132 כרכים שנאספו עבור כל מחזור, שני הראשונים שהושלכו כדי לאפשר שדה כדי להגיע למצב יציב) אשר נקראים למשימה לשלוט פועל. ריצות אלה אינם כרוכים ביופידבק, אבל משמשים כדי להעריך את היכולת של נבדקים להונותפעילות טרולופ בתוך האזור OFC העניין שלהם כאשר הם נחשפים לזיהום תמונות הקשורות. בצד שמאל של המסך, נושאים להציג חץ אדום שמצביע למעלה, חץ כחול מצביע למטה, או החץ הלבן מצביע ישר ימינה. בצד ימין של החץ הזה הוא תמונה גדולה, אשר זיהום הקשורים כאשר החץ מצביע למעלה או למטה, ואת נייטרלי כאשר הוא מצביע קדימה. נושאים נאמר כדי לנסות להגדיל את הפעילות שלהם OFC כאשר החץ מצביע למעלה, כדי לנסות להקטין את הפעילות OFC שלהם כאשר הוא מצביע למטה, פשוט להירגע כאשר נקודות החץ מימין. החץ והתמונה לשנות כל 26 שניות, לסירוגין בין שלושת התנאים. לאור העניין שלנו בחינת המוח להתנהגות המתאמים על פני נושאים (כגון מתאם בין שינויים שליטה על אזור המוח ושינויים חרדה זיהום במהלך המפגשים הערכה), אנחנו רוצים את כל הנושאים להיחשף רצפי לחסום אותו. לכן, סדראבני אינו מתאזן על פני נושאים או לשלוט פועל או ביופידבק פועל. במקום להפעיל שני סוגים משמשים לסירוגין של כל הנבדקים. בטווח הראשון, על מנת לחסום שאר-up-down-שאר-up-down-שאר-up-down-מנוחה. בטווח השני, זה שאר למטה-up-שאר למטה-up-שאר למטה-up-מנוחה. לפיכך, בטווח אחד, עד שלפני למטה, בעולם הבא, למטה קודם למעלה.
- אחרי המשימה לשלוט פועל, וכאשר אזור היעד לאזור השליטה נרשמו לחלל פונקציונלי הנוכחית, שש ריצות ביופידבק (או זיוף ביופידבק פועל, בהתאם לנושא) נערכות (132 כרכים שנאספו עבור כל מחזור, קודם שני שני האחרונים שנזרק).
הביופידבק פועל: אלה פועל משמשים הרכבת נושאים לשלוט בפעילות OFC ההחזר על ההשקעה שלהם. הם דומים לפעילות מלאה רץ, אלא בנושאים לקבל משוב בתחתית המסך לגבי הצלחתם לשלוט באזור במוח. עוד specifically, בחלק התחתון של התצוגה, נושאים מסופקים עם מגרש גרפי של הפעילות באזור OFC שלהם כמו שינויים לאורך זמן לאורך הריצה. נושאים מונחים כדי לנסות להגדיל את הפעילות OFC כאשר צבע קו אדום, כדי להקטין את הפעילות באזור זה כאשר את צבע הקו הופך כחול, לנוח כאשר הוא לבן. קו העלילה מוצגת להלן תמונה שמשתנה עבור כל עלייה / ירידה / לחסום מנוחה היא זיהום הקשורות במהלך הגידול וחוסם ירידה, נייטרלית במהלך אבני מנוחה. כמו המשימה לשלוט פועל, יש גם צבע מקודד החץ בצד שמאל של התמונה המציין את המשימה הנוכחית (עלייה / ירידה / מנוחה). נושאים מצווים לנסות את אסטרטגיות שנדונו אסטרטגיה מושב שלהם בחינה מחדש ופיתוח אלא גם אתה מוזמן להתנסות עם אחרים, ולהשתמש ביופידבק ככלי להערכת מה עובד הכי טוב. בנוסף, על מנת לעודד התנסות עם אסטרטגיות הרומן, הוא emphas ized לכל הנושאים הביצועים שלהם בשליטה OFC לא תוערך במהלך פועל ביופידבק, רק במהלך המשימה לשלוט פועל ביופידבק אשר לא מוצג. נושאים נאמר כי יש עיכוב 6-8 השני בין שינויים בפעילות באזור היעד שלהם במוח שינויים בתרשים קו, בשל התגובה זרימת הדם איטית ועיכובים עיבוד. מומלץ גם על נושאים שהם לא צריכים לשנות את אסטרטגיות בתוך בלוק כמו העיכוב כמובן, הזמן עושה הערכת ההצלחה של אסטרטגיה זו קשה כאשר אסטרטגיות משתנות מהר מדי.
המערכת בזמן אמת fMRI להשתמש בה כדי לספק משוב בזמן ביופידבק פועל מתוארת באיור 2. שגרת שחזור מיוחד נכתב כי שומר עותק של כל פרוסה של נתונים, כפי שהוא נאסף, לספרייה על מערכת תמונה לשיקום הנגיש למחשב עיבוד תמונה באמצעות חיבור רשת תקשורת מקומית. מודול של BioImage Suite (href = "http://www.bioimagesuite.org"> www.bioimagesuite.org) פועל על עיבוד תמונה סקרים המחשב במדריך זה וקורא על כל פרוסה כפי שהוא מופיע. כאשר נפח כולו הגיע, הוא רשום הסריקה התייחסות תפקודית (כדי להתאים תנועה) לבין רמת האות הממוצע באזור OFC היעד, כמו גם באזור החומר הלבן שליטה, מחושבות ו פלט דרך יציאה טורית ל Stimulus / משוב המחשב. תוכנית Matlab ( www.mathworks.com ) במחשב Stimulus / משוב מקבל את הנתונים מנרמל את רמת הפעילות OFC להתאים עבור להיסחף ותנודות המוח כולו באמצעות הנוסחה שהוצגה על ידי deCharms ועמיתיו. 8 ליתר דיוק, עבור כל נפח מתוך הנתונים שנאספו, האות אחוז שינוי מתכוון לרוץ מחושב עבור ROIs הן עניין OFC לבן וההבדל שני צעדים מחושב. ערך זה הוא זמם בצורת תרשים קו הזמן ב bottom של התצוגה החזותית.
באיור 2. סכמטי של המערכת בזמן אמת fMRI. מערכת שחזור תמונה תהליכים הנתונים MR כפי שהוא נאסף, ויוצר דימוי של כל פרוסה שנכתב לקובץ. תמונות אלה פרוסה מאוחזרות ידי המחשב עיבוד תמונה באמצעות LAN ו מעובד בזמן אמת באמצעות BioImage Suite. רמת ההחזר על ההשקעה בפעילות לאחר מכן נשלחת המחשב Stimulus / משוב שבו הוא קיבל באמצעות תוכנת Matlab שיוצר את התצוגה החזותית, כולל מגרש של פעילות OFC מנורמל לאורך זמן לנושא.
שאם ביופידבק: אלה פועלת לספק תנאי השליטה בה כדי להשוות את ביופידבק. שאם ביופידבק פועל יהיה זהה ביופידבק פועל, אלא בנושאים יראו את מהלך הזמן של הפעילות OFC מן לגיל והקודם, בהתאמה לרוץ מגדר הנושא של ביופידבק. במידה כי previoהיה לנו נושא מסוגל לשלוט בפעילות OFC במהלך ריצות ביופידבק שלהם, הנושא הנוכחי יופיעו להצליח באותה מידה במהלך ריצות דמה ביופידבק שלהם, וכתוצאה מכך ההופעות דומה של הצלחה מנוסה לפי נושאים פני שני התנאים. בהתחשב בכך את החוויה של הצלחה (בשליטה על האזור הזה) עשויה להשפיע על המוטיבציה נושא, ובכך בעקיפין להשפיע על המידה שבה הם לומדים שליטה OFC, חשוב לשמור על עקביות ככל האפשר. - לסיום, עוד שתי ריצות משימה מלאה נאספים.
3.3 יום 3: זהה אבל יום 2 משתמש נפרד (בהתאמה) סטים של גירויים.
3.4 יום 4
- נושאים להשתתף בישיבת הערכה סופית (כמו 3.2.1).
- נושאים להשתתף בפגישה הסופית 1 MR שעה הדמיה שבה נחים פונקציונלי המדינה קישוריות נתונים נאספים. 4. תחקיר של נושאים שאם
- השינוי חרדה מנוסים כאשר הנושא צפיות זיהום תמונות הקשורות מושב הערכת האחרון לעומת מושב הערכה הראשונה. שימו לב בתמונות מסוימות הראו שונים ברחבי הפעלות הערכה (כדי למנוע התרגלות), אבל הם מתאימים (כפי שאושרו עם בדיקות טייס) ברמת חרדה הם בדרך כלל לעורר. ציון ממוצע דיווח עצמי חרדה מפני מושב הערכת הראשון יהיה מופחת הציון דיווח עצמי אומר חרדה מן הסופי כפיsessment מושב להניב אומדן השינוי החרדה של כל נושא. בתוך נושא מבחן t להשוואת דיווח עצמי ציוני חרדה משמש כדי לקבוע אם כל נושא נתון הראו ירידה משמעותית חרדה מושב הערכה סופית ביחס מושב הערכה הראשונית.
- שינוי שליטה על אזור היעד OFC כי הנושא חווה במהלך ההתערבות. שליטה על האזור מחושב בהתבסס על המשימה לשלוט פועל בתחילת וסוף כל פגישה ביופידבק. בשביל לרוץ כל משימה מלאה, ניתוח GLM מתבצע באמצעות שני regressors: אחד עבור אבני "להגדיל" ואחד אבני "ירידה", שכל אחד מהם מחושב על ידי לקיחת וקטור כי הוא מקודד 1 בתקופת משימה המתאימה אפס בכל נקודות זמן אחרות ומפותל עם פונקצית התגובה hemodynamic. המפות ביתא עבור כל אחד regressors אלה מופחתים להניב מפה המייצג את ההבדל אות בעלייה לעומת ירידה גושKS. ערך ממוצע במפה זו הוא בממוצע ברחבי האזור בנושא OFC ספציפית אומדנים של שליטה באזור היעד OFC בטווח כל משימה שליטה. שליטה על OFC בתחילת הפגישה ביופידבק הראשון יהיה מופחת שליטה OFC בסוף הפגישה ביופידבק האחרון תשואה מידה של שינוי שליטה באזור נגרם על ידי התערבות ביופידבק.
- שינוי מצב הקישוריות מנוחה לאזור OFC במהלך המחקר. זה מחושב עבור כל נושא על ידי הפחתת האזור זרע קישוריות מפה של 1 פועל יום מנוחה מן במפת האזור קישוריות זרע של 4 ריצות יום מנוחה.
- הנבדקים שקיבלו ביופידבק האמיתיים הם בניגוד נבדקים שקיבלו דמה ביופידבק כדי לקבוע אם הםפיתחה שליטה רבה יותר על אזור היעד שלהם והאם זה איפשר להם להפעיל שליטה רבה יותר על חרדה הזיהום שלהם. מותאמים מבחן t ישמש להשוות אומדני השינויים מלאה השינויים חרדה עבור שתי הקבוצות.
- שינויים חרדה זיהום בנושאים ביופידבק קשורים לשינויים שליטה על אזור היעד שלהם ואת השינויים בדפוסי קישוריות תפקודית. מעבר נבדקים שקיבלו ביופידבק נכון, שינויים שליטה באזור היעד יהיה בקורלציה עם שינויים חרדה באמצעות פירסון מוצר רגע מתאם. משמעות יוערכו באמצעות המרה r-to-p סטנדרטי. המפות של שינויים קישוריות OFC לכל נושא יהיה מתואם באופן פיקסל חכם עם ההערכות לשינוי שלהם חרדה.
עם סיום המחקר, כל המשתתפים דמה הם הודיעו כי הם קיבלו משוב זיוף ו לתחקר כדי להבטיח שהם לא כועסים על ההונאה, וכן כדי לבדוק אם הם חשודים כי המשוב שהם מקבלים לא veridical.
5. Off-line ניתוח נתונים
5.1 שלושה צעדים התוצאה העיקרית מחושבות עבור כל נושא:
5.2 רמת קבוצה ניתוח
לכל הפחות, בעקבות נבדקות ברמת הקבוצה:
גם מנתח את מקוון בזמן אמת ניתוחים המתוארים בכתב היד הזה נעשות באמצעות BioImage Suite ( www.bioimagesuite.org ). זו חבילת תוכנה היא מקור זמין באופן חופשי ופתוח. המרכיב בזמן אמת בניתוח, אם כי לא זמין on-line, זמין לפי בקשה. היא נועדה לנתק את ניתוח נתונים בזמן אמת מתוכנית התצוגה, כך השני ניתן לשנות ללא צורך שינוי לשעבר. זה מאפשר גמישות בתכנון הניסוי, למשל, התוכנית להציג יכולה להיכתב באמצעות כל תוכנה רגילה (למשל, E-הממשלה, Matlab, מצגת). בנוסף, ניתוח בזמן אמת מעסיקה גרפיקה יחידת עיבוד מואצת תיקון תנועה, המאפשרת תיקון תנועה גבוהה עם איכות עיבוד כמעט ללא עיכובים. מערכת זו מתוארת בפירוט רב יותר Scheinost et al. 2011. 26
6. נציג תוצאות
נושא אשר משתלטת על שטח היעד שלהם במוח במהלך ביופידבק צריכה להיותn גידול שליטה על האזור במוח היעד, כפי שנבחנו במהלך פועל משימה מלאה, ואת זה צריך לתרגם לצמצום זיהום חרדה במהלך הפעלות הערכה. איור 3 מציג צילום מסך של התצוגה החזותית מאחד ביופידבק הסופי רץ על נושא שיצליח השתלטו OFC שלהם. ההצלחה של הנושא הזה שליטה על האזור במהלך ריצה זו באה לידי ביטוי על ידי העובדה כי קו הגרף גבוה יותר בתקופות אדום מאשר בתקופות כחול, במיוחד לאחר התאמה העיכוב 6-8 צפוי השני. זה אותו נושא הראו שליטה מוגברת כפי שהוערכו במהלך משימה השליטה שלו פועל (עם ערך בטא ממוצע של 0.003 לערך בטא ממוצע של 0.23) וכן ירידה משמעותית חרדה בתגובה לזיהום תמונות שהוצגו הפעלות הערכה (p < 0.005) כפי שמוצג באיור 4. זה היה נושא מוצלח. לעומת זאת, בנושאים אחרים לא למד לשלוט על אזור היעד,ד לא הראה שום ירידה חרדה זיהום כפי שהוערכו על מושבי הערכה. באופן כללי, אנו מוצאים שונות גדולה על פני נושאים ביכולתם ללמוד לשלוט באזור זה.
באיור 3. צילום מסך של התצוגה החזותית שנצפו במהלך ריצה ביופידבק, שצולמו בסוף הריצה. כי בטווח מסתיים בתנאי נייטרלי, התמונה שנצפו בזמן לזרוק את המסך (במקרה זה, התמונה של הספרים) הוא ניטרלי, החץ הלבן מצביע קדימה. במהלך הגידול וחוסם ירידה, תמונות הקשורות לזיהום הוצגו. החץ בצד שמאל היה החץ למעלה אדומים במהלך אבני להגדיל כחול חץ למטה במהלך אבני ירידה. הגרף קו בתחתית להציג מייצג פעילות OFC במהלך הריצה. הצבע של הקו מציין איזה סוג של בלוק היה המתרחשים במהלך אותה תקופת זמן הסריקה (מחדשד לעלייה, כחול על ירידה, לבן נייטרלי). גרף מכסה את מסגרת הזמן מרגע הכרך הראשון מעובד (כ -3 לאחר תחילת הריצה) עד הפעם נפח 128 ה מעובד (כ 257s לאחר תחילת הריצה). ציר y מציין אות אחוז שינוי מתכוון לרוץ OFC מינוס האות אחוז שינוי מתכוון לרוץ בחומר הלבן לשלוט ההחזר על ההשקעה (בטווח הזה, אמפליטודות נע בין 2.1 ו -3.7). שים לב לאחר שנלקחו בחשבון עיכוב 6-8s (המקביל ל 3-4 נקודות זמן), פעילות באזור זה היה גדול יותר מאשר במהלך תקופות אדום כחול, המשקף את ההצלחה של הנושא הזה שליטה על האזור. נושא זיוף מתאימים לנושא זה יראה גירויים זהים, עם זאת, במקרה של נושא זיוף, הגרף קו לא יהיה קשור לדפוס האמיתית של פעילות המוח.
באיור 4. גרף עמודות המסכם דיווח עצמי דירוגים חרדה בתגובה לתמונות זיהום בפגישה (א) הערכה הראשונה (לפני ביופידבק) ו (ב) מושב הערכה סופית (אחרי ביופידבק) מהנושא אשר ביופידבק זמן כמובן מוצג באיור 3. נושא זה דיווחו על חרדה נמוכות משמעותית לאחר ביופידבק כמו מסומן בכוכבית.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
ביופידבק של נתונים בזמן אמת fMRI היא טכניקה חדשה יותר עבודה נדרשת כדי לייעל את השיטה, כדי למקסם את הלמידה בנושאים. מחקרים שנעשו לאחרונה בחנו כיצד שינויים למידה עם מספר שונה של פועל או טיפולים, 14, 18, 27 איך את הפרדיגמה משוב משפיעה למידה 28, ואם למידה המושרה על ידי פרוטוקול תוצאות ביופידבק נתון לשינויים בתפקוד המוח כי נמשכות מעבר לסוף תקופת ההכשרה ביופידבק. 15, 18, 27, 29 עם זאת, עבודה רבה יותר לאורך שורות אלה יש צורך, בהתחשב כי בפרוטוקול אופטימלי עשוי להשתנות בהתאם לאזור המוח ממוקדים, האוכלוסייה למד, ומשתנים אחרים.
אתגר אחד בפני במחקרים ונוירופידבק היא הדרך האופטימלית כדי לשלוט על ההשפעות, החשיפה בפועל, מוטיבציה פלצבו. יש מגוון של גישות תוארו בספרות, שלכל אחד מהם יש advan שלהtages וחסרונות. בפרוטוקול זה, פרדיגמה ביופידבק דמה מועסק בו קבוצת הבקרה לקבל גירויים זהים כסובייקטים מתאימים ביופידבק שלהם הם הובילו להאמין שהם מקבלים ביופידבק אמיתי המבוסס על פעילותם דפוסי המוח עצמו. גישה זו יש את היתרון כי הוראות גירויים נשלטים על. זה גם עוזר לשלוט על המוטיבציה ואת ההשפעות פלצבו. כלומר, ונוירופידבק גורם בנושאים רבים משחק כמו מנטליות שבה הם הופכים להיות מושקע באופן אישי את הביצועים שלהם. התנאי דמה כפילויות בקרה ניסיון ככל האפשר, ובכך לשלוט על רמה גבוהה של מוטיבציה הנושאים ונוירופידבק. יתר על כן, אם נושא מקבל משוב המציין ההצלחה גוברת, וכתוצאה מכך תחושת הישג התפיסה של שליטה עצמית יכול לתרגם אפקט הפלצבו על אמצעים התנהגותיים. שוב, את הפרדיגמה דמה השתמשנו שולטת על אפשרות זו יעילהly ככל האפשר. עם זאת, חיסרון גישה זו אחיזת עיניים ביופידבק היא שזה מטעה באופן פעיל בנושאים ויכול ובכך להפריע ללימוד שבדרך כלל מתרחשים בתקופות של תרגול ללא משוב. סוג נוסף של מצב השליטה המשמש ללימודי ונוירופידבק היא להיות בנושאים לבצע את אותה משימה ללא ונוירופידבק. זו שולטת בפועל עבור אפקטים החשיפה, אין את החיסרון של התבוננות עצמית תהליכים מטעה ומבלבל ואולי למידה מבוססת. עם זאת, הוא לא יכול לשלוט גם על המוטיבציה ואת ההשפעות פלצבו. צורה נוספת של זיוף ביופידבק שימש גם שבו הנבדקים לקבל מידע לגבי אזור אחר במוח שלא חשבתי להיות מעורב במשימה, אף הם נושאים שולל להאמין אזור היעד שלהם הוא רלוונטי למשימה. גישה זו כוללת הנחה מצד החוקרים לגבי אזור של המוח קשור למשימה, וזה יכול להיות בעייתי אם האזור turns החוצה להיות מעורב במשימה. יתר על כן, אם האזור באמת אינו רלוונטי למשימה, הנושאים זיוף סביר להצליח לשלוט בו, לפיכך, סביר להניח להרגיש מאוכזב ומתוסכל בניגוד לנושאים משוב אמיתי אשר נוטים יותר לחוות הצלחה ולהרגיש מרוצה בשליטה. לכן, זה סוג של אחיזת עיניים ביופידבק אינו שולט גם על מצבו הרגשי של הנושא (ובכך את המוטיבציה ואת ההשפעות פלצבו) כמו סוג של העמדת פנים שתואר בכתב היד הזה, ויש לו את החיסרון אותו ואולי להפריע בתהליך הלמידה על ידי מתן מידע שגוי. לבסוף, תנאי השליטה בה קבוצת הבקרה לקבל צורה חלופית של טיפול מחוץ המגנט (כגון טיפול קוגניטיבי התנהגותי) יכול לשמש לעומת האפקטיביות של ביופידבק RT-fMRI עם כל מה את תקן הזהב במונחים של טיפולים בבית ההווה. גישה זו האחרונה אינה מנסה לשלוט במדויק על כלתופעות המתרחשות במהלך ונוירופידבק, ולכן אינו מתייחס אם הוא המשוב כשלעצמה שגורם שיפורים התנהגותיים, אלא שואל את השאלה החשובה: לקחת הכל ביחד, יכול בזמן אמת ביופידבק fMRI התערבות לתוצאות קליניות טובות יותר או התנהגותית יותר מאשר חלופות הנוכחי? לסיכום, הבחירה של איזה סוג של שליטה להשתמש במחקר ביופידבק היא היבט חשוב ומאתגר של עיצוב המחקר, ואת המגבלות של המצב לשלוט בשימוש צריכים להילקח בחשבון כאשר לפרש את התוצאות.
אמנם עדיין בשלב התפתחותי, השימוש הטיפולי של ביופידבק של fMRI בזמן אמת יש פוטנציאל השירות עבור מגוון של תנאים נוירופסיכיאטריות. יתר על כן, כאשר בשילוב עם הערכות של ארגון תפקודי המוח משתנים קוגניטיביים / קליני (אסף לפני ואחרי ביופידבק), זה יכול להיות כלי מחקר רב עוצמה. בעיקרו של דבר, ביופידבק הפרובנאווידס בסיכון נמוך "להפריע ולמדוד" הגישה ללימוד הבסיס העצבי של תפקוד מנטלי אדם: ביופידבק משמש כדי לטרוד את הארגון התפקודי של המוח וכתוצאה מכך שינויים בתפקוד המנטלי נמדדים. בהתחשב בשני המחקר שלה פוטנציאל קליני, זה טכנולוגיה חדשה מבטיחה בתחומי הפסיכיאטריה המוח הקוגניטיביים.
הפרוטוקול המתואר כאן חוקר האם ביופידבק של fMRI בזמן אמת יכול לעזור בריאים להשתלט על חרדה הזיהום שלהם. אמנם יתכן כי המצע העצבית של חרדה זיהום שולטת בריא שונה מזו של חולי OCD, ייתכן גם כי אובססיבית כפייתית ממדים סימפטום להפעיל באמצעות שתי אוכלוסיות בריאות המטופל, כי מנגנונים דומים בבסיס חרדה זיהום בשני הקבוצות. אם כך, ואם ביופידבק של fMRI בזמן אמת יעיל בסיוע בריאים לשלוט בחרדה שלהם, כמוהפרדיגמה imilar אולי התועלת הקלינית להפרעה אובססיבית כפייתית.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
אין ניגודי אינטרסים הכריז.
Acknowledgments
מחקר זה ממומן על ידי NIH (MH090384 R21, R01 EB006494, RO1 EB009666, R01 NS051622). אנו מודים ח Sarofin ו-C Lacadie לקבלת סיוע טכני שלהם.
References
- Mataix-Cols, D., Cullen, S., Lange, K. Neural correlates of anxiety associated with obsessive-compulsive symptom dimensions in normal volunteers. Biol. Psychiatry. 53, 482-493 (2003).
- Mataix-Cols, D., Wooderson, S., Lawrence, N. Distinct neural correlates of washing, checking, and hoarding symptom dimensions in obsessive-compulsive disorder. Arch. Gen. Psychiatry. 61, 564-576 (2004).
- Menzies, L., Chamberlain, S. R., Laird, A. R. Integrating evidence from neuroimaging and neuropsychological studies of obsessive-compulsive disorder: the orbitofrontal-striatl model revisited. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 32, 525-549 (2008).
- Whiteside, S. P., Port, J. D., Abramowitz, J. S. A meta-analysis of functional neuroimaging in obsessive-compulsive disorder. Psychiatry Research. 132, 69-79 (2004).
- Swedo, S. E., Schapiro, M. B., Grady, C. L. Cerebral glucose metabolism in childhood-onset obsessive-compulsive disorder. Archives of General Psychiatry. 46, 518-523 (1989).
- Swedo, S. E., Pietrini, P., Leonard, H. L. Cerebral glucose metabolism in childhood-onset obsessive-compulsive disorder. Revisualization during pharmacotherapy. Arch. Gen. Psychiatry. 49, 690-694 (1992).
- deCharms, R. C., Christoff, K., Glover, G. H. Learned regulation of spatially localized brain activation using real-time fMRI. NeuroImage. 21, 436-443 (2004).
- deCharms, R. C., Maeda, F., Glover, G. H. Control over brain activation and pain learned by using real-time functional MRI. Proceedings of the National Academy of Sciences. 102, 18626-18631 (2005).
- Rota, G., Sitaram, R., Veit, R. Self-regulation of regional cortical activity using real-time fMRI: the right inferior frontal gyrus and linguistic processing. Hum. Brain. Mapp. 30, 1605-1614 (2009).
- Weiskopf, N., Veit, R., Erb, M. Physiological self-regulation of regional brain activity using real-time functional magnetic resonance imaging (fMRI): methodology and exemplary data. NeuroImage. 19, 577-586 (2003).
- Yoo, S. S., Jolesz, F. A. Functional MRI for neurofeedback: feasibility study on a hand motor task. Neuroreport. 13, 1377-1381 (2002).
- Yoo, S. S., O'Leary, H. M., Fairneny, T. Increasing cortical activity in auditory areas through neurofeedback functional magnetic resonance imaging. Neuroreport. 17, 1273-1278 (2006).
- Caria, A., Sitaram, R., Veit, R. Volitional control of anterior insula activity modulates the response to aversive stimuli. A real-time functional magnetic resonance imaging study. Biological psychiatry. 68, 425-432 (2010).
- Caria, A., Veit, R., Sitaram, R. Regulation of anterior insular cortex activity using real-time fMRI. Neuroimage. 35, 1238-1246 (2007).
- Hamilton, J. P., Glover, G. H., Hsu, J. J. Modulation of subgenual anterior cingulate cortex activity with real-time neurofeedback. Hum. Brain. Mapp. 32, 22-31 (2011).
- Johnston, S., Linden, D. E., Healy, D. Upregulation of emotion areas through neurofeedback with a focus on positive mood. Cognitive, affective & behavioral neuroscience. 11, 44-51 (2011).
- Johnston, S. J., Boehm, S. G., Healy, D. Neurofeedback: A promising tool for the self-regulation of emotion networks. NeuroImage. 49, 1066-1072 (2010).
- Zotev, V., Krueger, F., Phillips, R. Self-regulation of amygdala activation using real-time fMRI neurofeedback. PLoS One. 6, e24522-e24522 (2011).
- Haller, S., Birbaumer, N., Veit, R. Real-time fMRI feedback training may improve chronic tinnitus. Eur. Radiol. 20, 696-703 (2010).
- Bloch, M. H., Landeros-Weisenberger, A., Kelmendi, B. A systematic review: antipsychotic augmentation with treatment refractory obsessive-compulsive disorder. Mol. Psychiatry. 11, 622-632 (2006).
- Jenike, M. A. Clinical practice. Obsessive-compulsive disorder. N. Engl. J. Med. 350, 259-265 (2004).
- Pallanti, S., Quercioli, L. Treatment-refractory obsessive-compulsive disorder: methodological issues, operational definitions and therapeutic lines. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 30, 400-412 (2006).
- Mataix-Cols, D., Lawrence, N. S., Wooderson, S. The Maudsley Obsessive-Compulsive Stimuli Set: validation of a standardized paradigm for symptom-specific provocation in obsessive-compulsive disorder. Psychiatry. Res. 168, 238-241 (2009).
- Lang, P. J., Bradley, M. M., Cuthbert, B. N. International affective picture system (IAPS): Affective ratings of pictures and instruction manual. Technical Report A-82008. , University of Florida. Gainesville, FL. (2008).
- Burns, G. L., Keortge, S. G., Formea, G. M. Revision of the Padua Inventory of obsessive compulsive disorder symptoms: distinctions between worry, obsessions, and compulsions. Behaviour research and therapy. 34, 163-173 (1996).
- Scheinost, D., Hampson, M., Bhawnani, J. A GPU accelerated motion correction algorithm for real-time fMRI. Human Brain Mapping. , 639 (2011).
- Hampson, M., Scheinost, D., Qiu, M. Biofeedback from the supplementary motor area reduces functional connectivity to subcortical regions. Brain Connectivity. 1, 91-98 (2011).
- Johnson, K. A., Hartwell, K., Lematty, T. Intermittent "Real-time" fMRI Feedback Is Superior to Continuous Presentation for a Motor Imagery Task: A Pilot Study. J. Neuroimaging. , (2011).
- Yoo, S. S., Lee, J. H., O'Leary, H. Functional magnetic resonance imaging-mediated learning of increased activity in auditory areas. Neuroreport. 18, 1915-1920 (2007).
