Exploring the Neural Correlates of Cognitive Reappraisal in Obsessive-Compulsive Disorder Using Task-based Functional Magnetic Resonance Imaging

Maria Pic&#243;-P&#233;rez; Beatriz Couto; Ricardo Magalh&#227;es; Celina Gomes; S&#243;nia Ferreira; Nuno Sousa; Pedro Morgado

doi:10.3791/67217

JoVE Journal
Neuroscience

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JoVE Journal Neuroscience

Exploring the Neural Correlates of Cognitive Reappraisal in Obsessive-Compulsive Disorder Using Task-based Functional Magnetic Resonance Imaging

使用基于任务的功能磁共振成像探索强迫症认知再评估的神经相关性

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09:14 min

March 14, 2025

DOI: 10.3791/67217-v

Maria Picó-Pérez^1,2, Beatriz Couto¹, Ricardo Magalhães^1,2, Celina Gomes³, Sónia Ferreira¹, Nuno Sousa^1,3, Pedro Morgado^1,3

¹Life and Health Sciences Research Institute (ICVS),University of Minho, ²Departamento de Psicología Básica, Clínica y Psicobiología,Universitat Jaume I, ³Clinical Academic Center - Braga

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study presents a protocol utilizing functional magnetic resonance imaging (fMRI) to explore neural correlates of cognitive emotion regulation, specifically cognitive reappraisal, in patients with obsessive-compulsive disorder (OCD) and healthy controls. The research investigates how these groups regulate emotions and identifies the brain regions involved.

Key Study Components

Area of Science

Neuroscience
Emotion regulation
Psychiatry

Background

Cognitive reappraisal is a strategy used to regulate emotions.
OCD patients may utilize distinct neural pathways for emotion regulation.
The study employs both clinical and healthy populations to understand neural dynamics.
Insights from fMRI can guide therapeutic interventions for emotional regulation.

Purpose of Study

To investigate neural mechanisms involved in emotion regulation among OCD patients.
To understand the effectiveness of cognitive reappraisal strategies.
To pave the way for targeted interventions based on neural activity patterns.

Methods Used

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) was the primary platform used.
The biological model comprises patients with OCD and healthy controls during cognitive emotion regulation tasks.
Electroencephalography and psychophysiological measures complemented fMRI data collection.
Participants underwent psychometric evaluations prior to imaging sessions.
Instructions for the cognitive reappraisal task were standardized for all participants.

Main Results

OCD patients exhibited differential recruitment of brain networks compared to controls during emotion regulation.
Neuroimaging revealed significant differences in activation within the frontal-parietal control network.
Controls showed greater efficiency in emotion regulation than OCD patients.
Future analyses may elucidate how therapies impact brain activity related to emotional regulation.

Conclusions

The study enhances understanding of emotional regulation through neuroimaging in OCD.
Results may have implications for developing targeted therapeutic strategies.
Insights regarding neural circuits involved could pave the way for more effective clinical interventions.

Frequently Asked Questions

What is the main advantage of using fMRI in this study?

fMRI allows researchers to visualize brain activity in real-time, offering insights into the neural mechanisms underlying cognitive emotion regulation tasks.

How were participants prepared for the imaging session?

Participants completed a series of validated psychometric scales and were trained in cognitive reappraisal strategies before undergoing fMRI.

What types of emotional regulation techniques were examined?

The study focused on cognitive reappraisal strategies, specifically distancing and reinterpretation methods during the emotion regulation task.

How does this research contribute to therapeutic interventions?

By identifying the neural correlates involved in emotional regulation, this research can help develop targeted therapies for individuals with OCD and similar conditions.

What are the key limitations of this study?

The results may be limited by the sample size and the generalizability beyond the studied populations, as well as reliance on self-reported data for emotional assessments.

我们介绍了一种协议，用于使用功能磁共振成像来探索认知情绪调节任务的神经相关性，即认知重新评估。该方案用于强迫症患者和健康对照，但也可用于其他临床样本。

我们的研究范围是了解强迫症患者如何调节情绪，以及哪些大脑区域和网络支持这一点，特别是在使用认知重新评估策略时。功能性磁共振成像、脑电图、眼动追踪和心理生理测量可用于研究临床人群情绪调节任务期间的行为和大脑活动。

我们已经表明，强迫症患者在负面情绪的体验和调节过程中可能会招募不同的神经通路，主要是额叶顶叶控制网络。

我们的研究结果有助于阐明我们的简历影响情绪调节潜力，指导未来更多有针对性的治疗干预措施。

在未来的工作中，我们将探讨不同的疗法如何改变参与情绪调节的网络的活动，并探讨这些变化是否与临床改善相关。

[旁白]首先，按正确的顺序完成在相应人群中验证的心理测量量表和各种问卷。首先，进行社会人口学问卷调查，然后进行临床问卷调查。然后依次完成强迫性量表和情绪调节问卷。最后，如果强迫症患者在招募时尚未完成，则收集有关耶鲁布朗强迫症量表的信息。完成所有量表后，解释要在扫描仪内执行的认知重新评估任务，并培训参与者使用情绪调节策略。在扫描前对参与者进行距离和重新解释策略的培训。在呈现具有令人不安场景的图片时，指导参与者以屏幕上提到的方式之一在认知上重新构建场景。具体指导参与者不要使用非认知策略，例如在任务过程中移开视线。使用带有 32 通道头线圈的 3 特斯拉扫描仪获取磁共振成像或 MRI 数据。在开始采集之前，指导参与者仰卧在扫描床上。在头部周围添加额外的缓冲垫，以确保扫描过程中的舒适度，最大限度地减少运动。为参与者提供耳朵保护装置、右手的响应箱和左手的紧急停止按钮，以防他们需要紧急停止扫描仪。使用 MRI 兼容的响应垫记录参与者在扫描过程中的情绪评分。在扫描会话中包括解剖磁化制备的快速采集梯度 ECHO 或 MP RAGE 序列，以用于配准目的。如前所述设置以下参数。让参与者在扫描仪内执行认知重新评估任务。使用参考软件和 MRI 兼容的角镜系统在扫描过程中显示任务指令和视觉刺激。在此任务期间，获取多波段回波刨床成像或 EPI 序列，该序列对血氧水平的波动敏感，取决于或与上述扫描参数形成粗体对比。每个块都以指令开始，观察、维护或调节，在屏幕中间显示四秒钟。然后，显示两种相同效价的不同刺激，每次 10 秒。让参与者以 1 到 5 的等级对他们的负面情绪强度进行评分，1 代表中性感觉，5 代表极度消极情绪。每次块后在屏幕中间显示一个注视十字 10 秒，以尽量减少残留效应。MRI 会议结束后，采访参与者以确保他们遵循说明并充分执行任务，并询问所使用的情绪调节策略。使用引用的软件预处理神经影像学数据。使用平均帧位移或大于 0.5 毫米的 FD 的排除标准来考虑扫描仪移动，查看生成的质量检查报告中的平均 FD 值。此外，目视检查输出报告以评估共同注册的准确性并识别预处理管道期间的任何潜在问题。使用引用软件中的 FSL 数学函数在空间上平滑生成的时间序列。在 8 毫米的最大半仁处涂上全宽以进行平滑处理。对于处理FMRI数据，请从预处理中调整FMRI时间序列数据的矩阵维度，以确保软件之间的兼容性。使用引用软件中的 3D 重新采样功能，并将特定模板作为主图像。对于第一级或单主题分析，在 SPM 12 中定义感兴趣的对比。图像在屏幕上显示的 20 秒内的模型条件，不包括指令、评级和交叉注视时间。将每个体素的血氧水平依赖性响应与典型血流动力学响应函数卷积。应用 128 秒的高通滤波器。使用平均脑脊液和白质信号作为协变量以及变量来校正 FMRI 准备预处理期间计算的运动。对于第二级或组分析，执行两个样本 T 检验，以比较完整样本和每个情绪调节亚组的感兴趣对比度的组。使用聚类阈值进行全脑分析进行校正，体素 P 小于 0.001 未校正，聚类 P 小于 0.05 族误差或 FWE 校正。对完整样品的测试结果表明，维持条件与观察到的条件有显着差异，调节条件与维持条件不同。对照组比强迫症患者表现出更好的调节能力。对于距离亚组，维持条件与观察到的条件有显著差异，但调节条件不再与维持有显著差异。成功变量在组间也没有显着差异。在重新解释亚组中，维持条件与观察到的条件显着不同，调节条件与维持条件不同。对照组比强迫症患者表现出更好的调节。在两个策略亚组中，维持条件与观察到的条件显着不同，但调节条件不再与维持显着差异。成功变量在组间没有显着差异。在心理测量量表中，强迫症患者在所有 OCI-R 分量表中的得分均显着高于对照组，囤积除外。对于重新解释亚组，对照组在楔前叶表现出比强迫症患者更高的激活，以维持多于观察对比。另一方面，对于这两个策略亚组，强迫症患者右后岛叶和双侧中央前回的激活增加。

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