Waiting
登录处理中...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

Design og implementering af en fMRI undersøgelse af, Troede Suppression i Unge Piger med, og At-risiko, for depression

Published: May 19, 2015 doi: 10.3791/52061
Automatic Translation
1, 2, 1, 3, 4
1Department of Psychiatry and Behavioural Neurosciences, McMaster University, 2McMaster Integrative Neuroscience Discovery and Study, McMaster University, 3Department of Psychiatry, University of Calgary, 4Department of Psychology, Neuroscience & Behaviour, McMaster University

Summary

Vi tilstræber at identificere den neurale korrelerer underliggende vedvarende og forbigående tanke undertrykkelse, og tænkte igen fremkomst i kontrollen, i risikogruppen og deprimerede individer. Aktivering var størst for kontrol i forhold til udsatte og deprimerede gruppe i dorsolaterale præfrontale cortex under tanke undertrykkelse og forreste cingulate cortex under tanke genopstod.

Introduction

En fælles træk hos personer med depression (MDD) er tendensen til at engagere sig i ruminative tanke 1. Dette coping mekanisme anses utilpasset som det indebærer passiv fiksering på negative tanker og begivenheder med ingen forsøg på opløsning 2-5. Drøvtygning er forbundet med øget risiko for at udvikle depression 1,6-9 og øget længde og sværhedsgrad af depressive episoder 10.

Personer, der regelmæssigt tygge drøv vil ofte forsøge at reducere hyppigheden af disse negative tanker ved aktivt at undertrykke dem 11. Dog kan engagere sig i tanke undertrykkelse foretage sådanne tanker mere tilgængelige og vil sandsynligvis hurtigt dukke op igen i den enkeltes tanker 12. Dette kan ses oftere i deprimerede individer som deres evne til aktivt at undertrykke tanker kan være kompromitteret. Derudover har tænkt suppression vist sig at øge sandsynligheden for othendes negative tanker i dysforiske personer fra 13. Derfor, for deprimerede individer undertrykkelse af ruminative tanker kan føre til en forværring af symptomerne; et produkt af øget cykling af ruminative indtrængen og øget negativ tænkning.

Neuropatologiske modeller for depression postulere en dysregulering af det limbiske, striatum, thalamisk og kortikale hjernens kredsløb 14. Resting forstyrrelser af regional metabolisme og blodgennemstrømning er konsekvent rapporteret i MDD, med øgede basale niveauer observeret i amygdala, orbital frontale cortex, ventrale mediale præfrontale cortex og mediale thalamus. Desuden er reducerede niveauer findes i dorsolaterale præfrontale cortex, og subgenual og dorsale anterior cingulate cortex sammenlignet med raske kontroller 15,16. Disse observationer har ført til den opfattelse, at MDD indebærer en reduktion i aktiviteten af ​​dorsal regioner og veludviklet følelsesmæssig limbiske aktivitet i mere ventrale brain regioner.

Kognitive teorier om regulering af tanken har identificeret en rolle for to separate mekanismer tanke undertrykkelse. Det foreslås, at den første mekanisme af kontrol hele tiden er i gang med henblik på at opretholde en baseline niveau af tanke undertrykkelse, og den anden mekanisme er forbigående aktiveres til at re-undertrykke uønskede tanker, der formår at trænge over denne baseline 17. Funktionelle MRI data implicerer en række hjerneområder i disse processer, herunder dorsolaterale og ventrolaterale præfrontale cortices 18,19, insula 19,20, anterior cingulate cortex 20, og dorsomedial præfrontale cortex 19,21 under vedligeholdelse af tanke undertrykkelse. Derudover re-fremkomsten af en undertrykt tanke er specielt forbundet med engagement af den forreste cingulate cortex 18. Således synes der at være en betydelig overlapning mellem de hjerneregionervist sig at være dysreguleret i depression, herunder dorsolaterale præfrontale cortex, isolering, forreste cingulate cortex, dorsomedial præfrontale cortex 22 og de ​​involverede i tanke undertrykkelse. Dette antyder, at en neurofysiologisk, og ikke bare en adfærdsmæssig sammenhæng mellem tanke undertrykkelse og depression eksisterer.

Unge kvinder, der deltager i ruminative tanke er i større risiko for at udvikle depression 23. Risiko for depression er også tillagt genetisk; personer med en forælder eller søskende med depression er meget mere tilbøjelige til at udvikle depression end personer med ingen familie historie af sygdommen 24. Denne undersøgelse blev udført for at udforske de neurale systemer involveret i tanke undertrykkelse i en gruppe af unge kvinder med en familiær risiko for depression, en gruppe unge kvinder i øjeblikket oplever depression, og en gruppe af raske kontrolpersoner. Vi udviklede en roman ruminative tanke undertrykkelse paradigme til at undersøgeændringer i neurale aktivitet er forbundet med vedvarende og forbigående tanke undertrykkelse af både neutrale og personligt relevante tanker. Dette design gav os mulighed for at undersøge, om der var forskelle i neurale aktivitet til undertrykkelse af personligt relevante tanker i forhold til neutrale tanker. Desuden tester den i risikogruppe gav mulighed for at udforske potentielle sårbarhed markører for depression ved at bestemme, om risikoen for depression er forbundet med størrelsen af ​​blodet ilt niveau afhængig (fed) signal i regioner impliceret i depression.

Baseret på litteraturen omkring neurale aktivitet i depression 15,16, og undersøgelserne vedrørende drøvtygning og tænkte undertrykkelse 25,26 blev det forudsagt, at undertrykkelsen af tanker ville være forbundet med reduceret engagement dorsolaterale præfrontale cortex i deltagere med depression sammenlignet med kontroller . Det var forventet, at den større sårbarhed over for depression i udsatte gruppe ville blive afspejlet i niveauet af dorsolaterale cortical aktivitet, der falder mellem den for kontrol og deprimerede grupper. Desuden var det forventet, at genopstod undertrykte tanker ville være forbundet med aktivering af den forreste cingulate cortex, og at denne aktivering vil være større i kontrol end i udsatte gruppe. Derudover var det forventet at observere betydeligt mindre forreste cingulate cortex aktivering i deprimerede deltagere i forhold til både kontrol og udsatte deltagere under re-fremkomsten af ​​undertrykte tanker.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle deltagere blev orienteret om procedurerne og underskrevet en form samtykke før at studere indvielse. De McMaster University Health Sciences og St. Josephs Healthcare Research Ethics Boards godkendt alle procedurer.
Bemærk: I denne protokol, der bruges 47 højrehåndede hunner i alderen 16 og 24 år. Heraf 15 deltagere lider MDD (læge-bekræftet diagnose), og oplever en depressiv episode på tidspunktet for undersøgelsen. Denne gruppe af personer betegnes som "MDD gruppen". Den udsatte gruppe i denne protokol består af 16 deltagere, der har en første grads slægtning (forældre eller søskende) med en diagnose af MDD, men diagnosticeret med en psykiatrisk lidelse og er i øjeblikket ikke deprimeret. Kontrolgruppen i denne protokol består af 16 deltagere, der ikke har førstegradsslægtninge med depression, har ingen levetid diagnose af en psykiatrisk lidelse og er i øjeblikket ikke deprimeret.

_title "> 1. Deltagere Selection

  1. Rekruttere sund kontrol og udsatte kvindelige deltagere gennem internettet og trykte reklamer i lokalsamfundet, og gennem Institut for Psykologi, Neuroscience and Behavior på det lokale universitet. Rekruttere deprimerede deltagere gennem Mood Disorders Clinic på det lokale hospital.
    BEMÆRK: Kvalificerende patienter er berettiget til at deltage, hvis de er kvinder og har været diagnosticeret med en primær stemning uorden ifølge DSM-IV kriterierne 27, og har klinisk signifikante standardiserede cut-off scores på Beck Depression Inventory-Version II (BDI-II ) og Hamilton Depression Rating Scale (HAM-D) spørgeskemaer, som bestemt ved afslutningen af ​​disse foranstaltninger ved ankomsten.
  2. Udføre indledende telefon eller in-person interviews med interesserede deltagere at fastslå retten. Udeluk deltagere, der ikke opfylder scanner sikkerhedskrav eller støtteberettigelseskriterier for MDD, at-risiko eller kontrolgrupper, og alle deltagere med en nuværende eller tidligere historie psykose, mani eller generaliseret angst (GAD). Derudover udelukke deltagere, der har oplevet en skade hoved fører til bevidstløshed, eller har haft tidligere behandling med elektrochok terapi eller transkraniel magnetisk stimulation.
  3. Inviter den valgte gruppe af enkeltpersoner for omfattende test, og en funktionel magnetisk resonans (fMRI) scanning ved hjælp af følgende parametre [3T, T1-vægtet SPGR aksial erhvervelse med: 132-160 skiver (1 mm tyk). fMRI scanning, 8-kanals hoved spole, 31 aksiale skiver (4 mm tyk, ingen gap), TR / TE = 2.500 / 35 ms, FOV = 24 cm, matrix = 64 x 64, flip vinkel 90 °].
    BEMÆRK: Ekskluder deltagerne med GAD som det forventes, at de kan opleve højere niveauer af angst under scanningslejet del af undersøgelsen, interferere med koncentration og opgave overholdelse.
  4. Scan deltagerne i den første 12dage af deres menstruationscyklus (follikulær fase) for at reducere de potentielle påvirkninger af hormonelle svingninger.

2. Byg Thought Suppression Opgave

  1. Byg en modificeret version af undertrykkelse paradigme beskrevet af Mitchell og kolleger 18, som vil blive set af deltagerne i scanneren. Paradigmet består af 4 blokke, hver markeret med et nyligt præsenteret skærm.
  2. Brug psykologi paradigme bygning software til at programmere paradigme. Brug af softwaren, samle tekst og billede glider, der skal fremlægges serielt, med svarene er indsamlet med millisekund timing. Den første blok præsenterer et mål erklæring på skærmen i 12,5 sek. Formater paradigme, så en 3-farve trafik signal er til stede på venstre side af alle efterfølgende skærme.
  3. Konfigurer paradigme til at præsentere et rødt lys signal i 30 sek på den følgende skærm. Programmere paradigme til at præsentere en grøn trafik signal i 30 sek på next skærm fremlagt.
    1. Konfigurer den endelige skærmen for at præsentere et blinkende gult lys. Flash lyset fire gange ved pseudotilfældige intervaller mellem 1.500 - 2.500 msek fra hinanden. Gentag denne række skærmbilleder 12 gange.
    2. Sæt target erklæringer i paradigmet løbet deltagerne besøge, og derfor konstruere paradigmet på en måde, der gør det let modificerbar. Under besøg deltagerne, instruere deltagerne til at undertrykke målet troede da det røde lys er præsenteret, for at befri tænke, når det grønne lys er præsenteret, og til at trykke på knappen svar, hver gang de gule lys blinker. Fuldføre denne opgave i MR-scanneren vil tillade vurdering af neurale aktivitet forskel under hver instrueret opgave.

3. Deltager Besøg

  1. Ved ankomsten, vurdere depression sværhedsgrad og psykiatrisk status for alle deltagere med BDI-II, HAM-D og Mini International Neuropsychiatric Inventory (MINI)spørgeskemaer. Indsamle information om medicin status og uddannelsesmæssig baggrund.
    BEMÆRK: Disse spørgeskemaer blev gennemført som en del af en større undersøgelse, herunder andre foranstaltninger ikke er nævnt her.
  2. Bed deltagerne om at nævne bekymrende tanker eller bekymringer, de har været gentagne gange genoptagelse i de seneste par uger, og at de har været i stand til at ryste. Registrere disse mundtlige udtalelser, mens diskuterer dem med deltageren. Arbejde med deltageren, omskrive sætningen, afkortning den til 7-10 ord i længden og identificere et nøgleord, der er følelsesmæssigt betydelig og eksplicit formidler betydningen af ​​målet sætning til deltageren.
  3. Før scanningen, instruere deltageren at observere trafikken signal på skærmen hele paradigme. Instruer deltageren at undertrykke præsenterede target resultatopgørelsen, når det røde lys er præsenteret. Spørg deltageren til at tænke frit om noget og ladderes sind vandre, når det grønne lys er præsenteret.
  4. Instruer deltagerne til at trykke på knappen på boksen scanner respons hver gang målet tænkte genopstår under både tanken undertrykkelse og frie tanke perioder. Endelig beder deltagerne om at trykke på knappen svar boksen hver gang et blinkende gult lys præsenteres.
    BEMÆRK: Rækkefølgen af blokkene i hver funktionel løb er som følger: a) mål erklæring præsentation periode b) personlig eller distracter tænkte undertrykkelse periode, til c) frie tanke periode, og d) motor respons periode kontrollere for aktivering af motoriske områder induceret under knaptryk i tanken undertrykkelse og frie tanke blokke. Dette mønster gentages 12 gange, fire gange i hver af de 3 kørsler.
  5. Indsæt personligt relative og distraktoren mål erklæringer og nøgleordene i det paradigme. Inden hver kørsel, sikrer den første blok består af to personlige tanke undertrykkelse blokke og to distracter tænkte suppression blokke (Se figur 1).
    1. Præsenter de forkortede erklæringer og nøgleordene i en efterfølgende ordre og for 1TR hver, efterfulgt af lyskrydset signal til resten af ​​målet erklæring præsentation periode. Modvægt rækkefølgen af ​​personlige og distracter tanke perioder inden for hver af de 3 fMRI scanner og på tværs af deltagerne.
      Bemærk: Target erklæringer og nøgleordene vil bestå af både personligt relevante negative ruminative tanker, som deltageren (for eksempel: "Tænk ikke komme ind i universitetet"), og neutrale distraktoren udsagn taget fra et batteri udarbejdet af Nolen-Hoeksema (f.eks : "Tænk på en række af shampoo flasker på display" 2).
  6. Scan hver deltager med tre funktionelle MR-scanninger.

4. Funktionel Magnetisk Resonans Imaging dataopsamling og analyse

  1. Gennemføre billeddannelse på en 3T hel body korte boring scanner med en 8-kanals parallel modtager hoved spole. Udfør en T1 vægtet tredimensionel SPGR aksial anatomiske scanning med 132-160 skiver (1 mm tyk). Erhverve tre funktionelle MRI kører ved hjælp af en gradient-ekko EPI sekvens bestående af 31 aksiale skiver (4 mm tyk, ingen mellemrum) begynder ved den cerebrale Isse og omfatter hele cerebrum (TR / TE = 2.500 / 35 msek, FOV = 24 cm, matrix = 64 x 64, flip vinkel 90 °).
  2. Overfør de erhvervede billeder til en arbejdsstation.
    1. Omdan anatomiske MRI datasæt ind Talairach plads 28 til at udføre co-registrering på funktionelle datasæt og gennemsnit til at generere et sammensat billede.
    2. Tidsmæssigt korrigere funktionelle datasæt 29. 3D bevægelse rette funktionelle datasæt 29. Justere de funktionelle datasæt til det 5. ramme af hver kørsel 29. Glatte med en 6 mm Gaussisk kerne og normalisere til Talairach rum 29.
  3. Brug en event-relatered analysemetode, når man analyserer dataene. Byg en analyse protokol, der udvinder tidsintervaller i forbindelse med tanke undertrykkelse, tænkte genopståen og vellykket re-undertrykkelse, som beskrevet nedenfor.
  4. Definer en genopståen begivenhed som det interval begynder 500 msek før knaptryk (genopstod tanke før knaptryk) og fortsætter i 2.000 msek efter knaptryk, under tanken undertrykkelse eller fri tankegang blok. Tiden spænder tanken undertrykkelse blok med re fremspiring begivenheder udelukket er at definere tanke undertrykkelse i analysen protokollen.
    BEMÆRK: Definer succes re-undertrykkelse i analysen protokollen som vedligeholdes undertrykkelse, uden en indtrængen begivenhed inden en TR efter re-undertrykkelse begivenhed. Definer motorstyring i protokollen som event tidspunkter, hvor det gule lys blinkede i perioden motor respons.
  5. Brug af neuroimaging software, kontrast kort aktivering ved anvendelse af en generel linær model til at identificere klynger af aktiviteter forbundet med kontraster mellem og inden for grupperne. Gennemføre en tilfældige effekter analyser (3 x 2) med a priori hypotese test. Adfærd mellem gruppe kontraster til eftertanke undertrykkelse vs. motorstyring og tænkte igen fremkomst vs. re-undertrykkelse til styring / udsatte vs. deprimeret, kontrollere vs. deprimeret, kontrol vs. i risikogruppen, og udsatte vs. deprimeret grupper.
  6. Korrekte kontraster for flere sammenligninger ved hjælp af falske opdagelse sats (FDR, indstillet på p = 0,05) metode implementeret i neuroimaging software.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Bloker Tilstand Analyser: Troede Suppression versus Motor Control

ANOVA-analyser blev anvendt til bestemmelse hjernen aktivering forbundet med blok perioder med tanke suppression (med indtrængen fjernet) i forhold til en motorstyring. Kontrast resultater for kontrol og udsatte versus MDD, kontrol versus MDD, kontrol versus udsatte, og udsatte versus MDD er beskrevet i tabel 1. Der var ingen mellem eller inden for gruppe forskelle i aktivitet forbundet med undertrykkelse af personligt relevante tanker med distraktor tanker. Som et resultat, alle yderligere analyser kollapsede de personlige og distraktor tænkte undertrykkelse forhold i hver gruppe. Undersøge gruppe forskelle mellem kontrol og MDD grupperne afslørede en større aktivering i dorsolaterale præfrontale cortex (DLPFC) (BA 8), dorsal anterior cingulate, mediale præfrontale og superior parietale regioner for kontrol under undertrykkelse i forhold til MDD deltagere ( (figur 2B). Kollapse kontrol og risikogrupper, og kontrasterende denne større gruppe af raske unge kvinder med MDD patienter viste større aktivering i mange af de samme regioner som de separate analyser af kontrol vs. MDD, og ​​udsatte vs. MDD beskrevet ovenfor. Større aktivering blev identificeret i dorsolaterale præfrontale (BA 8), ringere frontal og forreste Insula cortex til kontrol / udsatte gruppe under undertrykkelse i forhold til MDD gruppen. I modsætning hertil blev større aktivering af flere dorsale aspekter af insula, ringere parietale cortex og cuneus fremkaldt under tanke undertrykkelse i MDD gruppen i forhold til kontrollen og udsatte grupper. Endelig gruppe kontrasterudforske forskelle mellem kontrol og udsatte deltagere afsløret større aktivering for kontrol i dorsolaterale og dorsomedial præfrontale cortex under undertrykkelse i forhold til den udsatte (figur 2C).

Event-relaterede Analyser: Thought Re-fremkomst versus Re-undertrykkelse

En ANOVA blev anvendt til at undersøge hjernen aktivering er forbundet med forbigående genopståen af ​​target tanker i forhold til tanke re-undertrykkelse. ANOVA-analyse sammenlignet kontrol og udsatte versus MDD, kontrol versus MDD deltagere, kontrol versus udsatte deltagere, og udsatte versus MDD deltagere. Resultaterne af disse analyser er beskrevet i tabel 2 Mellem gruppe kontraster. (Tanke genopståen - tanke re-undertrykkelse) afslørede væsentlige klynger af aktivering i de forreste cingulate cortex (ACC) til bekæmpelse & udsatte gruppen sammenlignet med MDD gruppe . Disse gruppeforskelle tilskrivesstørre aktivering i ACC for kontrol og risikogrupper i forhold til MDD gruppe. Gruppen kontrast udforske forskelle mellem kontrol og MDD grupper identificeret større aktivering for kontrol i den forreste cingulate / mediale præfrontale cortex, ringere og midterste frontale cortex og overlegne tidsmæssige cortex (figur 3A). Gruppen kontrast udforske forskelle mellem kontrol og udsatte deltagere afsløret større aktivering for kontrol i den forreste cingulate, ringere frontal og dorsomedial præfrontale cortex (figur 3B). Endelig sammenligninger mellem udsatte og MDD grupperne afslørede større aktivering af den forreste cingulate, ringere frontale cortex, dorsomedial præfrontale, isolering og uncus i udsatte deltagere end MDD deltagere (figur 3C). Disse resultater viser, at genopståen og efterfølgende re-undertrykkelse af forstyrrende tanker produceret et kontinuum af gruppe aktivering differences på tværs af en sammenhængende sæt af regioner, der omfattede den forreste cingulate cortex. Kontrol deltagerne viste den største forskel i aktivering mellem genopståen og re-undertrykkelse perioder efterfulgt af udsatte og derefter MDD deltagere viser aktivering ændringer i disse regioner (figur 4).

Figur 1
Figur 1: Troede undertrykkelse MRI paradigme. Billedlig af tanken undertrykkelse paradigme, som omfattede præsentationen af ​​målet tanke, tænkte undertrykkelse periode, frie tanke periode og motorstyring opgave. Genoptrykt med tilladelse 30.

Figur 2
Figur 2: Tænkte Suppression. Troede undertrykkelse i forhold til motorstyring i (A)kontrol versus MDD individer (B) i risikogruppen versus MDD individer (C) kontrol versus udsatte individer. Genoptrykt med tilladelse 30. Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 3
Figur 3: Selvom genopstod vs tanke undertrykkelse. Genopståen af target tanker i forhold til succesfuld tanke undertrykkelse i (A) kontrol versus MDD individer (B) kontrol versus udsatte individer (C) i risikogruppen versus MDD individer. Genoptrykt med tilladelse 30.

Figur 4
Figur 4: forreste cingulate Cortex aktivitet under tanke undertrykkelse og genopstod. BOLD ændring signal i forreste cingulate cortex til genopståen og re-undertrykkelse af tanke betingelser. Greatest BOLD forskelle mellem de to betingelser blev udløst af kontrollerne, så i risikogruppen og til sidst MDD deltagere. Genoptrykt med tilladelse 30.

Undertrykkelse vs Motor opgave
Region BA x y z t værdi p-værdi Nej Voxels
a) Kontrol & At-Risk vs MDD
Kontrol & At-Risk>MDD
Ringere frontal Gyrus 9 53,85 17.34 22.29 7,408 <0,001 473
Ringere frontal Gyrus 47 42.19 25,85 -3,22 9,044 <0,001 4554
Dorsolaterale præfrontale cortex 8 26.16 21.28 34.45 7,461 <0,001 1011
Cingulate Gyrus 32 11,46 23,68 29.97 7,223 <0,001 783
Superior Frontal Gyrus 6 -8,23 13,27 47.31 8,456 <0,001 11.795
Precuneus 7 -2,48 -69,17 39.1 7,417 <0,001 1534
Insula 13 -36,11 22.58 4,08 10,770 <0,001 30.885
Mellemøsten Temporal Gyrus 21 -55,72 -32,24 -7,34 9,660 <0,001 4080
MDD> Kontrol / At-Risk
Cuneus 18 -23,73 -91,4 -1,15 -6,653 <0,001 392
Insula 13 -40,53 -11 8.2 -7,457 <0,001 977
Iferior Parietale lille lap 40 -51,62 -31,52 23.08 -8,290 <0,001 1776
b) Kontrol vs. MDD
Kontrol> MDD
Fusiform Gyrus 37 54.57 -60,2 -12,05 5,753 <0,001 366
Mellemøsten Frontal Gyrus 9 47,84 20.07 28.47 5,563 <0,001 624
Fusiform Gyrus 20 38.21 -24,52 -26,78 5,990 <0,001 461
Superior Parietale lille lap 7 28.48 -59,26 44.5 7,155 <0,001 1617
Mellemøsten Frontal Gyrus 6 24.66 -1,78 53.11 5,688 <0,001 500
Dorsolaterale præfrontale cortex 8 28.62 21.46 35.58 6,205 <0,001 1112
Ventromediale Frontal Gyrus 10 16.92 32.46 -8,48 5,845 <0,001 973
Forreste cingulate 32 10,72 33.08 25.96 5,731 <0,001 561
Caudatus -15,22 23.75 -6,17 7,428 <0,001 6062
Superior Parietale lille lap 7 -25 -54,08 39.14 5,915 <0,001 1183
Mellemøsten Frontal Gyrus 46 -35,33 29.34 19.61 6,629 <0,001 1693
Ringere Temporal Gyrus 20 -54,85 -34,52 -12,19 7,253 <0,001 2062
c) Kontrol vs. At-Risk
Kontrol> At-Risk
Dorsolaterale præfrontale cortex 8 35.55 28.27 38,61 5,949 <0,001 5053
Precuneus 7 21.29 -69,02 35.03 5,312 <0,001 391
Dorsomedial Frontal Gyrus 8 -10,18 38,86 39.05 6,524 <0,001 22.307
Cuneus 19 4,55 -87,54 39.61 5,127 <0,001 1086
Lingual Gyrus 18 2,46 -89,17 -18,33 5,475 <0,001 1886
Cingulate Gyrus 31 -2,7 -44,13 40.29 4,933 <0,001 803
Posterior cingulate 29 -3,85 -44,61 7,25 4,966 <0,001 641
Mellemøsten Frontal Gyrus 6 -27,97 -0,74 56,75 5,694 <0,001 5025
Fusiform Gyrus 20 -44,03 -4,97 -24,44 4,710 <0,001 324
Dorsolaterale præfrontale cortex 9 -46,06 20.83 32.63 5,336 <0,001 569
Mellemøsten Temporal Gyrus 22 -54,22 -47,41 1.45 5,166 <0,001 1710
d) At-Risk vs MDD
Risk> MDD
Mellemøsten Frontal Gyrus 46 45 18.86 18,56 5,393 <0,001 555
Ringere frontal Gyrus 47 37,93 31.63 -0,06 6,854 <0,001 5826
Dorsolaterale præfrontale cortex 8 28.78 18.53 34.15 6,718 <0,001 889
Ringere frontal Gyrus 47 -27,97 24.94 -5,92 8,273 <0,001 8208
Ringere Temporal Gyrus 20 -48,48 -34,62 -11,66 6,695 <0,001 2349
Ringere frontal Gyrus 9 -43,33 5.5 31.04 5,926 <0,001 880
MDD> At-Risk
PreCentral Gyrus 4 -58,64 -4,45 22,75 -6,031 <0,001 500
Insula 13 -45,77 -34,9 22,43 -6,123 <0,001 1062

Tabel 1: Tænkte Suppression. (A) Kontrollen & At-Risk: Undertrykkelse af personlige og neutrale udsagn - Motor tilstand, MDD: Motor tilstand - undertrykkelse af personlige og neutrale udsagn. (B) Kontrol: Undertrykkelse af personlige og neutrale udsagn - Motor tilstand, MDD: Motor tilstand - Undertrykkelse af personlige og neutrale udsagn. (C) Kontrol: Undertrykkelse af personlige og neutrale udsagn - Motor betingelse, at-Risk: Motor betingelse - Undertrykkelse af personlig og neutral udsagn. (D) At-Risk: Undertrykkelse af personlig og neutral statements- Motor Betingelse, MDD: Motor betingelse - Undertrykkelse af personlige og neutrale udsagn. Genoptrykt med tilladelse 30.

Genopståen vs Re-suppresion
Region BA x y z t værdi p-værdi Nej Voxels
a) Kontrol & At-Risk vs MDD
Kontrol & At-Risk> MDD
Superior Temporal Gyrus 13 47,55 -48,85 15.16 6,935 <0,001 18.665
Ringere Temporal Gyrus 20 50.5 -11,15 -34,26 6,002 <0,001 804
Fusiform Gyrus 37 38,04 -46,75 -17,86 5,106 <0,001 531
Forreste cingulate 32 3.15 14,93 41.26 6,755 <0,001 20.349
Cingulate Gyrus 23 7,05 -18,18 25.01 6,334 <0,001 568
Insula 13 -39,51 16.12 11.4 7,167 <0,001 </ Td> 24.746
Supramarginal Gyrus 40 -46,36 -43,59 31.1 7,248 <0,001 14751
b) Kontrol vs. MDD
Kontrol> MDD
Superior Temporal Gyrus 22 50.2 -48,65 10.5 6,480 <0,001 8042
Ringere frontal Gyrus 9 45.18 8,16 23,21 6,390 <0,001 5739
Insula 36.95 -0,51 -2,36 6,222 <0,001 2542
Dorsomedial Frontal Gyrus / Anterior CingUlate 32 4.8 22,94 39.24 6,758 <0,001 10.780
Cingulate Gyrus 23 7,67 -14,61 26.13 7,135 <0,001 406
Forreste cingulate 24 -6,41 22.89 25.5 5,876 <0,001 670
Cingulate Gyrus 24 -10 2,38 35.19 5,888 <0,001 380
Mellemøsten Frontal Gyrus 10 -32,54 34,35 21.99 5.870 <0,001 2918
Insula 13 -39,56 4.6 2.22 6.740 <0,001 8142
Ringere Parietal lille lap 40 -41,12 -30,05 35.15 6,189 <0,001 936
Mellemøsten Temporal Gyrus 21 -48,87 -32,53 -5,01 5,960 <0,001 591
Superior Temporal Gyrus 39 -53,69 -53,65 23.97 5,547 <0,001 1144
c) Kontrol vs. At-Risk
Kontrol> At-Risk
Insula 13 38,49 -10,73 -2.5 6,743 <0,001 7591
Ringere frontal Gyrus 47 24.74 -3,47 5,159 <0,001 1135
Hippocampus 27.45 -40,77 1,97 4,207 <0,001 630
Dorsomedial Frontal Gyrus 9 0.45 46,97 29.98 6,248 <0,001 13057
Cingulate Gyrus 31 10.4 -25,45 34.63 4,061 <0,001 439
Forreste cingulate 32 -2,93 38.46 -6,89 5,453 <0,001 4329
Cuneus 18 3,55 -94,91 24.44 4,708 <0,001 339
Cingulate Gyrus 31 -10,53 -36,01 34.5 4,541 <0,001 453
Caudatus -17,99 -31,31 16,85 4,488 <0,001 489
Superior Temporal Gyrus -47,13 -24,52 3,47 5,639 <0,001 8162
d) At-Risk vs MDD
At-Risk> MDD
Superior Temporal Gyrus 39 47.02 -48,19 14,17 6,649 <0,001 15.860
Ringere frontal Gyrus 9 43.17 9,48 21 6,122 <0,001 16140
Ringere Temporal Gyrus 20 52.27 -10,57 -33,72 4,815 <0,001 584
Dorsomedial Frontal Gyrus 32 4,87 7,97 46,92 5,688 <0,001 8580
Forreste cingulate 32 -9,46 18.24 24.38 5,869 <0,001 494
Uncus 36 -24,63 -3,52 -27,89 5,165 <0,001 827
Insula 13 -40,1 15.42 16.26 7,314 <0,001 21.421
Superior Parietale lille lap 7 -30,73 -54,74 40 6,175 <0,001 3551
Ringere Parietal lille lap 40 -46,34 -36,74 33.83 6,364 <0,001 4717
Mellemøsten Temporal Gyrus 37 -52,46 -54,47 1,43 5,899 <0,001 1484

Tabel 2: Selvom genopstod vs tanke undertrykkelse. (A) Kontrollen & At-Risk: Re fremspiring - Undertrykkelse af personlige og neutrale udsagn, MDD: Suppression - genopstod personlige og neutrale udsagn. (B) Kontrol: Re-fremkomst - Undertrykkelse af personlige og neutrale udsagn, MDD: Suppression - genopstod personlige og neutrale udsagn. (C) Kontrol: Re-fremkomst - Undertrykkelse af personlige og neutrale udsagn, At-Risk: Suppression - genopstod pERSONLIGE og neutrale udsagn. (D) At-Risk: Re fremspiring - Undertrykkelse af personlige og neutrale udsagn, MDD: Suppression - genopstod personlige og neutrale udsagn. Genoptrykt med tilladelse 30.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Elementer af neurale kredsløb forstyrret i depression 15,16,25 er også forbundet med reguleringen af bevidst tanke 17,18. Ved at undersøge undertrykkelse-relaterede neurale forarbejdning i udsatte og deprimerede deltagere var vi i stand til at undersøge, om der er ændringer i hjernens aktivering mønstre, der er fælles i begge personer med en genetisk disposition til depression og en strøm depressiv episode.

I overensstemmelse med vores hypoteser og den eksisterende litteratur undersøge tænkte suppression i raske kontroller, at indgreb af dorsolaterale præfrontale cortex som reaktion på krav undertrykke tanker over en længere tidsperiode blev identificeret 18,20. Aktivering af dette område var tydeligt på tværs af alle tre faggrupper. Men vi også identificeret gruppe forskelle i aktivering af DLPFC under vedvarende tanke undertrykkelse (sammenlignet med motorstyring), ikke blot at skelne betlem MDD patienter og raske kontrolpersoner, og mellem udsatte og MDD patienter, men også mellem kontrol og risikogrupper. Således forskellen engagement af DLPFC under vedvarende tanke undertrykkelse fulgte en progression med den største aktivering set i kontrol, efterfulgt af udsatte og derefter MDD. Gruppe forskelle i aktiveringen af ​​fineste parietale cortex i kontrasten mellem kontrol og MDD grupper yderligere antyder, at der er formindsket engagement dorsale kontrolsystemer i MDD under tanke undertrykkelse. Controls beskæftiger også et område af de ventromediale præfrontale / subgenual cingulat cortex mere kraftigt end MDD patienter. De ventromediale præfrontale cortex har været impliceret i tidligere forskning på tanke undertrykkelse. Desuden har tidligere fMRI arbejde i forbindelse aktivering af ventromediale præfrontale cortex med selvrefleksion og følelsesmæssig bearbejdning 28 og denne region har vist sig at være opreguleret under selvrefleksion 31

For yderligere at udforske hjernen er involveret i aktiv undertrykkelse af forstyrrende tanker regioner, blev begivenheden-relaterede ændringer i aktivering i forbindelse med re-fremkomsten af ​​target tanker og deres efterfølgende fornyet undertrykkelse undersøgt. Blev det i overensstemmelse med det eksisterende litteratur konstateret, at den forreste cingulate cortex transient blev aktiveret, når indtrængende tanker blev returneret til deres undertrykte tilstand 17,18. Desuden blev et kontinuum af ACC engagement med kontroller, der viser den største aktivering af dette område identificeret, efterfulgt af udsatte grou p og derefter endelig gruppen af ​​deprimerede. Mens en begrænset mængde tidligere forskning er udført undersøge forbigående kognitive processer i forbindelse med tanke undertrykkelse, vores opgave sandsynligvis trækker på et lignende neuralt netværk identificeret i en nylig undersøgelse, der involverer hukommelse undertrykkelse. Anderson et al. 32, at fundet hukommelse undertrykkelse være forbundet med betydelig aktivitet i dorsolaterale og ventrolaterale præfrontale cortex og anterior cingulate cortex. Deres resultater foreslog anterior cingulate cortex kan spille en integrerende rolle i suppression, signalering dorsolaterale præfrontale cortex at engagere under indtrængen af ​​undertrykte minder. Det er sagt, sådanne konklusioner bør betragtes med forsigtighed, da tidligere forskning har impliceret ACC aktivering med en række roller, herunder konflikt overvågning, fejlfinding og hæmning. Er behov for yderligere forskning for at skelne rolle ACC i aktiv tænkning undertrykkelse.

jove_content "> Forskning om MDD har identificeret hypoactivation af den forreste cingulate cortex og dorsolaterale præfrontale cortex under en motor respons hæmning opgave i en undersøgelse af medicin naive unge oplever en første episode af depression. Det blev foreslået, at disse resultater signalerede dysregulering af disse neurale regioner, der fandt sted tidligt i løbet af depression 33. Vores resultater bygger på denne observation med unge voksne med MDD viser hypoactivation af DLPFC under vedvarende tanke undertrykkelse og reduceret ACC engagement under forbigående tanke undertrykkelse. Desuden er de nuværende resultater forlænge observation af dysregulering af DLPFC og ACC til udsatte individer. I denne henseende forskning har fundet, at sammenlignet med kontrolgruppen, viste unge voksne på familiær risiko for depression reduceret aktivering af den forreste cingulate cortex under en følelsesmæssig Stroop opgave 34. Således kan det være foreslog, at hypoactivation af ACC ogDLPFC under tanke undertrykkelse kan være både en tidlig markør for neural dysregulering i MDD og giver sårbarhed over for depression i de udsatte. Dette forslag støttes af arbejde fra Koenigs og kolleger 35, som fandt, at naturligt forekommende læsioner i dorsolaterale præfrontale cortex gjort individer langt mere tilbøjelige til at udvikle depression.

Den faldt aktivering af dorsolaterale præfrontale cortex og anterior cingulate cortex i udsatte og deprimerede deltagere angiver ændring i hjernens aktivitet, der kan forringe forbigående tanke regulering hos personer med og udsatte for depression. Kontroller viste robust aktivering af den forreste cingulate cortex og dorsolaterale præfrontale cortex under indtrængen af ​​target tanker, der giver et neuralt mekanisme til overvågning bortfalder i tanke regulering og hurtigt genoptage undertrykkelse. Uden dette overvågningssystem personer, som er udsat for en negativ stressor kan være meretilbøjelige til at tygge drøv om en begivenhed, der kan lette en debut eller forværring af depressive symptomer i udsatte og deprimerede individer.

Denne undersøgelse udforskede ændringer i de regionale mønstre i hjernens aktivering i forbindelse med tanke undertrykkelse hos raske kontroller samt personer med og udsatte for depression. Resultaterne giver vigtige beviser for neurale dysregulering stede hos patienter med svær depression samt i personer med en familiær risiko for depression. Mens det er ikke sikkert, at disse udsatte individer vil gå på at udvikle depression, kan det være, at disse ændringer i tanke regulering kredsløb tillægger sårbarhed over for øget forstyrrende eller ruminative tanker, hvilket øger risikoen for til sidst at udvikle depressive symptomer. Derudover kan disse ændringer giver sårbarheden for forværring af depressive symptomer hos allerede deprimerede personer. Fremtidig forskning er nødvendig for at undersøge bane of disse neurale ændringer over tid, og deres anvendelighed til at forudsige den endelige debut og progression af depression.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Gotlib, I. H., Joormann, J. Cognition and depression: current status and future directions. Annu Rev Clin Psychol. 6, 285-332 (2010).
  2. Nolen-Hoeksema, S. Responses to depression and their effects on the duration of depressive episodes. J Abnorm Psychol. 100, 569-582 (1991).
  3. McBride, C., Bagby, R. M. Rumination and interpersonal dependency: Explaining women's vulnerability to depression. Canadian Psychology. 47, 184-194 (2006).
  4. Thomsen, D. K. The association between rumination and negative affect: A review. Cognition and Emotion. 20 (8), 1216-1235 (2006).
  5. Moulds, M. L., Kandris, E., Williams, A. D. The impact of rumination on memory for self-referent material. Memory. 15, 814-821 (2007).
  6. Nolen-Hoeksema, S., Parker, L. E., Larson, J. Ruminative coping with depressed mood following loss. J Pers Soc Psychol. 67, 92-104 (1994).
  7. Just, N., Alloy, L. B. The response styles theory of depression: Tests and an extension of the theory. J Abnorm Psychol. 106, 221-229 (1997).
  8. Broderick, P. C., Korteland, C. A prospective study of rumination and depression in early adolescence. Clinical Child Psychology and Psychiatry. 9, 383-394 (2004).
  9. Kuhn, S., Vanderhasselt, M., De Raedt, R., Gallinat, J. Why ruminators won’t stop: the structural and resting state correlates of rumination and its relation to depression. Journal of Affective Disorders. 141 (2-3), 352-360 (2012).
  10. Kuyken, W., Watkins, E., Holden, E., Cook, W. Rumination in adolescents at risk for depression. J Affect Disord. 96, 39-47 (2006).
  11. Williams, A. D., Moulds, M. L. Cognitive avoidance of intrusive memories: Recall vantage perspective and associations with depression. Behav Res Ther. 45, 1141-1153 (2007).
  12. Wegner, D. M., Schneider, D. J., Carter, S. R. 3rd White TL. Paradoxical effects of thought suppression. J Pers Soc Psychol. 53, 5-13 (1987).
  13. Dalgleish, T., Yiend, J. The effects of suppressing a negative autobiographical memory on concurrent intrusions and subsequent autobiographical recall in dysphoria. J Abnorm Psychol. 115, 467-473 (2006).
  14. Price, J. L., Drevets, W. C. Neural circuits underlying the pathophysiology of mood disorders. Trends in Cognitive Sciences. 16, 61-71 (2012).
  15. Drevets, W. C., Price, J. L., Furey, M. L. Brain structural and functional abnormalities in mood disorders: implications for neurocircuitry models of depression. Brain Struct Funct. 213, 93-118 (2008).
  16. Kupfer, D. J., Frank, E., Phillips, M. L. Major depressive disorder: new clinical, neurobiological and treatment perspectives. Lancet. 379, 1045-1055 (2012).
  17. Matsumoto, K., Tanaka, K. Conflict and cognitive control. Science. 303, 969-970 (2004).
  18. Mitchell, J. P., Heatherton, T. F., Kelley, W. M., Wyland, C. L., Wegner, D. M., Neil Macrae, C. Separating sustained from transient aspects of cognitive control during thought suppression. Psychol Sci. 18, 292-297 (2007).
  19. Goldin, P. R., McRae, K., Ramel, W., Gross, J. J. The neural bases of emotion regulation: Reappraisal and suppression of negative emotion. Biol Psychiatry. 63, 577-586 (2008).
  20. Wyland, C. L., Kelley, W. M., Macrae, C. N., Gordon, H. L., Heatherton, T. F. Neural correlates of thought suppression. Neuropsychologia. 41, 1863-1867 (2003).
  21. Fossati, P., et al. In search of the emotional self: An fMRI study using positive and negative emotional words. Am J Psychiatry. 160, 1938-1945 (2003).
  22. Disner, S. G., Beevers, C. G., Haigh, E. A. P., Beck, A. T. Neural mechanisms of the cognitive model of depression. Nature Reviews Neuroscience. 12, 467-477 (2011).
  23. Nolen-Hoeksema, S. The role of rumination in depressive disorders and mixed anxiety/depressive symptoms. J Abnorm Psychol. 109, 504-511 (2000).
  24. Sullivan, P. F., Neale, M. C., Kendler, K. S. Genetic epidemiology of major depression: Review and meta-analysis. Am J Psychiatry. 157, 1552-1562 (2000).
  25. Drevets, W. C. Functional anatomical abnormalities in limbic and prefrontal cortical structures in major depression. Prog Brain Res. 126, 413-431 (2000).
  26. Ray, R. D., Ochsner, K. N., Cooper, J. C., Robertson, E. R., Gabrieli, J. D. E., Gross, J. J. Individual differences in trait rumination and the neural systems supporting cognitive reappraisal. Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience. 5, 156-168 (2005).
  27. Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders. , 4th ed, American Psychiatric Association. Washington, DC. (2000).
  28. Phan, K. Neural correlates of individual ratings of emotional salience: a trial related fMRI study. NeuroImage. 21, 768-780 (2004).
  29. Goebel, R. BrainVoyager QX User’s Guide. , Available from: http://www.brainvoyager.com/bvqx/doc/UsersGuide/BrainVoyagerQXUsersGuide.html (2013).
  30. Carew, C., Milne, A. M., Tatham, E. L., MacQueen, G. M., Hall, G. B. C. Neural Systems underlying thought suppression in young women with, and at-risk, for depression. Behavioural Brain Research. 257, 13-24 (2013).
  31. Jenkins, A. C., Macrae, C. N., Mitchell, J. P. Repetition suppression of ventromedial prefrontal activity during judgment of self and others. PNAS. 105, 4507-4512 (2008).
  32. Anderson, M. C., et al. Neural systems underlying the suppression of unwanted memories. Science. 303, 232-235 (2004).
  33. Halari, R., et al. Reduced activation in lateral prefrontal cortex and anterior cingulate during attention and cognitive control functions in medication-naive adolescents with depression compared to controls. J Child Psychol Psychiatry. 50, 307-316 (2009).
  34. Mannie, Z. N., Norbury, R., Murphy, S. E., Inkster, B., Harmer, C. J., Cowen, P. J. Affective modulation of anterior cingulate cortex in young people at increased familial risk of depression. Br J Psychiatry. 192, 356-361 (2008).
  35. Koenigs, M., Huey, E. D., Calamia, M., Raymont, V., Tranel, D., Grafman, J. Distinct regions of prefrontal cortex mediate resistance and vulnerability to depression. J Neurosci. 28, 12341-12348 (2008).

Tags

Adfærd depression Risk Thought Suppression fMRI Kvinder drøvtygning Thought Intrusion
Design og implementering af en fMRI undersøgelse af, Troede Suppression i Unge Piger med, og At-risiko, for depression
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Carew, C. L., Tatham, E. L., Milne,… More

Carew, C. L., Tatham, E. L., Milne, A. M., MacQueen, G. M., Hall, G. B. C. Design and Implementation of an fMRI Study Examining Thought Suppression in Young Women with, and At-risk, for Depression. J. Vis. Exp. (99), e52061, doi:10.3791/52061 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter