Methodenartikel

Erforschung der neuronalen Korrelate der kognitiven Neubewertung bei Zwangsstörungen mit Hilfe der aufgabenbasierten funktionellen Magnetresonanztomographie

DOI:

10.3791/67217

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14. März 2025

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

In diesem Artikel

Zusammenfassung

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Wir stellen ein Protokoll zur Erforschung der neuronalen Korrelate einer kognitiven Emotionsregulationsaufgabe, nämlich der kognitiven Neubewertung, mit Hilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie vor. Dieses Protokoll wurde bei Patienten mit Zwangsstörung und gesunden Kontrollen angewendet, kann aber auch in anderen klinischen Proben verwendet werden.

Zusammenfassung

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Patienten mit Zwangsstörung (OCD) zeigen bei der Konfrontation mit negativen Emotionen eine erhöhte Gehirnaktivität in limbischen und orbitofrontalen Regionen, was mit einer Beeinträchtigung der Emotionsregulationsfähigkeit verbunden sein könnte. Die Fähigkeit, Emotionen zu regulieren, ist ein notwendiger Bewältigungsmechanismus, wenn man mit emotional belastenden Situationen konfrontiert wird, und bewusste Emotionsregulationsstrategien wie die kognitive Neubewertung wurden in der Allgemeinbevölkerung ausgiebig untersucht. Trotzdem ist wenig über mögliche Defizite der bewussten Emotionsregulation bei OCD-Patienten und die damit verbundenen neuronalen Korrelate bekannt. In dieser Arbeit beschreiben wir ein Protokoll zur Untersuchung der neuronalen Korrelate der bewussten Emotionsregulation (kognitive Neubewertung) mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) bei OCD-Patienten im Vergleich zu einer gematchten Kontrollstichprobe. Dieses Protokoll folgt den aktuellen Goldstandards für Neuroimaging-Studien und umfasst sowohl die Aufgabenaktivierung als auch die Konnektivitätsanalyse (sowie Verhaltensdaten), um eine vollständigere Untersuchung zu ermöglichen. Daher erwarten wir, dass es dazu beitragen wird, das Wissen über die neuronalen Korrelate der Emotions(dys)regulation bei Zwangsstörungen zu erweitern, und es könnte auch zur Erforschung von Defiziten der Emotionsregulation bei anderen psychiatrischen Störungen eingesetzt werden.

Einleitung

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Die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) ist ein leistungsfähiges Werkzeug zum Verständnis psychiatrischer Störungen, da sie es Forschern ermöglicht, die Gehirnfunktion mit relativ hoher räumlicher Auflösung zu beobachten und Einblicke in die neuronalen Mechanismen zu erhalten, die diesen Erkrankungen zugrunde liegen1. Durch die Erkennung von Veränderungen des Blutflusses kann die fMRT Regionen des Gehirns lokalisieren, die bei bestimmten Aufgaben oder als Reaktion auf bestimmte Reize aktiver sind, und Anomalien in der Gehirnfunktion hervorheben, die mit Störungen wie Depressionen, Angstzuständen, Schizophrenie und bipolaren Störungen verbunden sind. Darüber hinaus kann die fMRT funktionelle Konnektivitätsmuster aufdecken und zeigen, wie verschiedene Teile des Gehirns miteinander kommunizieren, was für das Verständnis der komplexen Netzwerke, die bei psychiatrischen Störungen gestört sind, von entscheidender Bedeutung ist2. Diese nicht-invasive Technik hilft nicht nur bei der Identifizierung der neuronalen Korrelate psychiatrischer Symptome, sondern auch bei der Erforschung der psychologischen Prozesse, die sowohl den Symptomprofilen als auch der Wirksamkeit von Behandlungen zugrunde liegen könnten3.

Die Emotionsregulation ist ein solcher Prozess, bei dem durch verschiedene Regulationsprozesse neue emotionale Reaktionen ausgelöst oder laufende verändert werden. Es gibt verschiedene Arten von Emotionsregulationsstrategien, darunter Aufmerksamkeitsentfaltung (Ablenkung), kognitive Neubewertung (Neuinterpretation der Bedeutung und der persönlichen Verbindung zu einem Reiz) und Unterdrückung von emotionaler Erfahrung oder Ausdruck 4,5. Was die Neubewertung betrifft, so haben frühere fMRT-Studien gezeigt, dass sie mit der Aktivierung im dorsalen anterioren cingulären Kortex (ACC), im dorsomedialen und lateralen frontalen Kortex sowie im temporalen und parietalen Bereich zusammenhängt 6,7. Diese frontalen und cingulären Hirnregionen sind Teil des frontoparietalen kognitiven Kontrollnetzwerks, das eine Rolle bei der Anstrengung der Regulation spielt. Im Rahmen der Neubewertung hilft dieses Netzwerk, die negativ affektive Bedeutung eines Reizes kognitiv in neutralere Begriffe umzudeuten8. Dieses Netzwerk wiederum steuert von unten nach oben ventrale und limbische Regionen wie die Amygdala, die an der automatischen Bewertung emotionaler Reize beteiligt sind9. Frühere Studien mit dynamischer kausaler Modellierungsanalyse haben die Beziehung zwischen diesen dorsalen und ventralen Regionen bei Emotionsregulationsaufgaben mittels fMRT untersucht. Sie fanden heraus, dass der Gyrus frontalis inferior (IFG) zwar eng mit dem dorsolateralen präfrontalen Kortex (PFC) verbunden ist, der ventromediale PFC jedoch den Hauptweg darstellt, über den präfrontale Regionen die Amygdala direkt beeinflussen10,11.

Die Zwangsstörung (OCD) ist eine psychiatrische Störung, von der 1-3 % der Bevölkerung betroffen sind und die durch belastende und wiederkehrende Gedanken, Triebe oder Bilder (Obsessionen) gekennzeichnet ist, gefolgt von sich wiederholenden geistigen oder körperlichen Verhaltensweisen (Zwängen)12. Wenn Patienten mit Zwangsstörungen störungsrelevanten Reizen ausgesetzt sind, erleben sie negative Emotionen wie Angst, Angst, Ekel oder Schuldgefühle13,14 sowie eine erhöhte Aktivität in ventralen frontalen und limbischen Hirnregionen wie dem orbitofrontalen Kortex (OFC), dem rostralen ACC und der Amygdala15. Darüber hinaus haben frühere Studien gezeigt, dass Patienten mit Zwangsstörungen Schwierigkeiten bei der Emotionsregulation haben, insbesondere wenn sie kognitive Aufwertungsstrategien anwenden16. Daher wird die Hypothese aufgestellt, dass die bei Zwangsstörungen festgestellte erhöhte emotionale Reaktivität mit diesen Beeinträchtigungen der Emotionsregulation zusammenhängt 17,18,19. In der Tat beinhaltet die kognitive Verhaltenstherapie (eine Erstlinienbehandlung für OCD20) das Training von Patienten in Emotionsregulationsstrategien, um ihnen zu helfen, negative, symptomauslösende Situationen kognitiv als nicht bedrohlich neu zu bewerten.

Neurobiologisch wird angenommen, dass das dysfunktionale Zusammenspiel zwischen ventralen und dorsalen Netzwerken mit einer veränderten emotionalen Verarbeitung und Regulation bei verschiedenen psychiatrischen Störungen verbunden ist 21,22,23. Bei Zwangsstörungen haben sowohl funktionelle als auch strukturelle Neuroimaging-Studien Beeinträchtigungen in Gehirnbereichen gezeigt, die mit diesen Netzwerken verbunden sind 24,25,26, wobei sich einige funktionelle Defizite nach einer Symptomverbesserung normalisieren27,28. Diese Evidenz unterstützt die Idee, dass die Schwierigkeiten bei der Emotionsregulation, die bei Zwangsstörungen gefunden werden, mit einer gestörten Kontrollfunktion der dorsalen Hirnregionen und/oder einer Hyperaktivierung im ventralen System zusammenhängen könnten. Daher kann die Wiederherstellung des Gleichgewichts zwischen diesen Netzwerken durch kognitives Neubewertungstraining möglicherweise die Symptome der Patienten verbessern29. Trotz dieser Beweise gibt es einen Mangel an bisheriger Literatur, die durch den Einsatz von fMRT die neuronalen Korrelate der kognitiven Emotionsregulation bei Zwangsstörungen untersucht. Die Definition eines standardisierten Protokolls, das von allen an diesem Thema interessierten Forschungsteams verwendet werden könnte, würde es daher ermöglichen, das Wissen in diesem Forschungsbereich auf konsistente und robuste Weise voranzutreiben.

Protokoll

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Die vorliegende Studie wurde in Übereinstimmung mit der Deklaration von Helsinki durchgeführt und von der institutionellen Ethikkommission des Hospital de Braga und der Universität Minho (Braga, Portugal) genehmigt. Alle Verfahren, die in diese Arbeit einfließen, entsprechen den ethischen Standards der einschlägigen institutionellen und nationalen Komitees für Menschenversuche sowie der Deklaration von Helsinki von 1975, die 2008 überarbeitet wurde.

1. Teilnehmer

HINWEIS: Erwachsene (≥18 Jahre) Patienten mit Zwangsstörungen wurden während regelmäßiger Konsultationen aus der Abteilung für Psychiatrie des Hospital de Braga (Braga, Portugal) rekrutiert.

  1. Rekrutieren Sie erwachsene Patienten (≥18 Jahre) mit Zwangsstörungen während regelmäßiger Konsultationen, bei denen sie von einem erfahrenen Psychiater auf der Grundlage von Standardkriterien diagnostiziert werden (siehe Materialtabelle). Führen Sie das Mini-Internationale Neuropsychiatrische Interview30 durch, um andere potenzielle psychopathologische Erkrankungen zu beurteilen.
  2. Bei Patienten mit Zwangsstörungen sollten die Ausschlusskriterien so festgelegt werden, dass sie das aktuelle Vorliegen anderer psychiatrischer Diagnosen (Störungen der Achse I oder Achse II) oder aktuelle oder vergangene schwere neurologische oder medizinische Erkrankungen umfassen.
    HINWEIS: Die Einnahme psychopharmakologischer Medikamente war kein Ausschlusskriterium; Die meisten Patienten (80,64 %) nahmen zum Zeitpunkt der Rekrutierung Medikamente ein, wobei die Behandlungen während der gesamten Studie konstant blieben.
  3. Rekrutieren Sie gesunde Kontrollen (HC) mit demselben soziodemografischen Hintergrund, indem Sie Convenience-Sampling über die Mailinglisten und sozialen Netzwerke der Institution sowie die Community-Kontakte der Forscher verwenden.
  4. Schließen Sie HC aus, wenn sie an aktuellen oder früheren neurologischen, psychiatrischen oder schweren Erkrankungen leiden oder wenn sie derzeit oder in der Vergangenheit mit psychopharmakologischen Medikamenten behandelt wurden.
  5. Kontraindikationen für die Durchführung einer MRT (metallische Implantate oder Platzangst) sind als generelles Ausschlusskriterium für alle Teilnehmer zu betrachten.
  6. Bestätigen Sie die Ein-/Ausschlusskriterien während der psychiatrischen Sprechstunde für die Patienten oder durch ein Telefoninterview für das HC. Wenn die Teilnehmer die Einschlusskriterien erfüllen und sich zur Teilnahme bereit erklären, vereinbaren Sie einen Termin für die Teilnahme an der Studie.
  7. Am Tag der Studie, vor Beginn des Studienverfahrens, den Teilnehmern die schriftliche Einwilligungserklärung vorlegen und erläutern und ihre schriftliche Einwilligungserklärung einholen, bevor sie fortfahren.

2. Versuchsprotokoll

HINWEIS: Führen Sie eine psychologische Untersuchung mit anschließender MRT-Aufnahme durch, wobei das gesamte Versuchsprotokoll insgesamt nicht länger als 1,5 Stunden dauert (Abbildung 1).

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Abbildung 1: Versuchsprotokoll der Studie. Die Teilnehmer (30 Patienten mit Zwangsstörung und 29 übereinstimmende Kontrollen) wurden einer psychologischen Bewertung unterzogen, gefolgt von der Erklärung der kognitiven Neubewertungsaufgabe, der MRT-Akquisition (einschließlich der Durchführung der Aufgabe) und schließlich einem Interview, um zu bestätigen, dass die Aufgabe angemessen ausgeführt wurde. Das gesamte Protokoll dauerte ca. 90 Minuten. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

  1. Psychometrische Beurteilung (~45 min)
    1. Füllen Sie die folgenden psychometrischen Skalen, die in der jeweiligen Population validiert wurden, sowie die soziodemografischen und klinischen Fragebögen in der folgenden Reihenfolge aus:
      1. Soziodemografischer Fragebogen: Sammeln Sie Informationen über Geschlecht, Geburtsjahr, Bildungsjahre, Wohngebiet, Familienstand, Familienstand, Berufsstatus und Handdominanz. Siehe Zusatzdatei 1 für den in dieser Studie verwendeten Fragebogen, begleitet von einer Übersetzung ins Englische.
      2. Klinischer Fragebogen: Sammeln Sie Informationen über den Substanzkonsum (Tabak, Alkohol oder andere Drogen), den gewohnheitsmäßigen pharmakologischen Konsum, die aktuelle Diagnose einer körperlichen oder psychiatrischen Störung und die Vorgeschichte psychiatrischer Störungen. Siehe Ergänzende Datei 2 für den in dieser Studie verwendeten Fragebogen, begleitet von einer Übersetzung ins Englische.
      3. Reagieren Sie auf die obsessive-compulsive Inventur (OCI-R). Siehe Zusatzdatei 3 für den in dieser Studie verwendeten Fragebogen, begleitet von einer Übersetzung ins Englische.
        HINWEIS: Dies ist ein Inventar mit 18 Elementen, das sowohl für Patienten mit OCD als auch für HC anwendbar ist und sechs Gruppen von Symptomen misst: Waschen, Überprüfen, Bestellen, Horten, Besessen und Neutralisieren31,32. Die Punktzahl für die Wasch-Subskala ergibt sich aus der Addition der Punktzahlen der Elemente 5, 11 und 17; zur Überprüfung der Punkte 2, 8 und 14; für die Bestellung der Artikel 3, 9 und 15; für das Horten der Gegenstände 1, 7 und 13; für die Besessenheit der Punkte 6, 12 und 18; und zur Neutralisierung der Punkte 4, 10 und 16. Eine Gesamtpunktzahl kann auch durch Addieren der Punktzahlen aller Subskalen erhalten werden.
      4. Wenden Sie den Fragebogen zur Emotionsregulation (ERQ) an, der die gewohnheitsmäßige Anwendung von zwei Emotionsregulationsstrategien bewertet: Neubewertung und Unterdrückung33,34. Berechnen Sie die Punktzahlen auf der Unterskala für die Neubewertung, indem Sie die Punktzahlen der Elemente 1, 3, 5, 7, 8 und 10 addieren, und auf der Unterskala für die Unterdrückung, indem Sie die Punktzahlen der Elemente 2, 4, 6 und 9 addieren. Siehe Ergänzende Datei 4 für den in dieser Studie verwendeten Fragebogen, begleitet von einer Übersetzung ins Englische.
      5. Um die Schwere der Besessenheit und der zwanghaften Symptome zu messen, stellen Sie sicher, dass Patienten mit Zwangsstörungen während der psychiatrischen Beratung die Yale-Brown Obsessive-Compulsive Scale (Y-BOCS) ausgefüllt haben, wenn sie rekrutiert werden35,36. Andernfalls sammeln Sie diese Informationen während der psychometrischen Beurteilung. Siehe Ergänzende Datei 5 für den in dieser Studie verwendeten Fragebogen, begleitet von einer Übersetzung ins Englische.
    2. Erklären Sie nach dem Ausfüllen der Skalen die kognitive Neubewertungsaufgabe, die am Scanner durchzuführen ist, und schulen Sie die Teilnehmer in den anzuwendenden Strategien zur Emotionsregulation (siehe Abschnitt 2.3).
      HINWEIS: Es ist wichtig, diese Skalen immer vor der MRT-Aufnahme anzuwenden, um sicherzustellen, dass die kognitive Neubewertungsaufgabe die Reaktionen der Skalen nicht beeinflusst.
  2. Aufnahme von Bilddaten (~30 min)
    1. Erfassen Sie Bilddaten auf einem 3T-Scanner (siehe Materialtabelle), der mit einer 32-Kanal-Kopfspule ausgestattet ist. Bevor Sie mit der MRT-Aufnahme beginnen, weisen Sie die Teilnehmer an, sich in Rückenlage auf das Scanbett zu legen, und fügen Sie eine zusätzliche Polsterung für den Kopf hinzu, um sicherzustellen, dass sich die Teilnehmer während des Scans wohl fühlen, wodurch Bewegungen minimiert werden. Stellen Sie den Teilnehmern einen Gehörschutz, ein Antwortfeld in der rechten Hand (siehe Abschnitt 2.3) und einen Not-Aus-Knopf in der linken Hand zur Verfügung, falls sie den Scanner dringend stoppen müssen.
    2. Lassen Sie alle Teilnehmer eine kognitive Neubewertungsaufgabe im Scanner durchführen (siehe unten). Während dieser Aufgabe wird eine Multiband-Echo-Planar-Imaging-Sequenz (EPI) (CMRREPI 2D) erstellt, die empfindlich auf Schwankungen des BOLD-Kontrasts (Blood Oxygenation Dependent Level) mit den folgenden Parametern reagiert (7,8 min): Wiederholzeit (TR) = 1.000 ms, Echozeit (TE) = 27 ms, Flip-Winkel (FA) = 62°, 2 mm3 isometrische Voxelgröße, 64 axiale Schichten über eine Matrix von 200 x 200 mm2.
    3. In die Scansitzung ist eine anatomische Gradientenecho-Magnetisierungs-vorbereitete schnelle Erfassung in der Sagittalebene zu Registrierungszwecken aufzunehmen (MPRAGE, TR = 2.420 ms, TE = 4,12 ms, FA = 9°, Sichtfeld (FOV) = 176 x 256 x 256 mm3, 1 mm3 isometrische Voxelgröße).
      HINWEIS: Bevor Sie mit der Datenerfassung beginnen, stellen Sie sicher, dass die Teilnehmer die Stimuluspräsentation in der Bildschirmprojektion deutlich sehen können und dass die Antwortschaltflächen die Antworten entsprechend erfassen. Stellen Sie sicher, dass die Teilnehmer die Stimuli in der richtigen Ausrichtung sehen und nicht umgedreht oder vertauscht.
  3. fMRT-Aufgabe zur kognitiven Neubewertung
    1. Schulen Sie die Teilnehmer vor dem Scannen in Distanzierungs- und Umdeutungsstrategien. Wenn Sie beispielsweise Bilder mit verstörenden Szenarien zeigen (siehe Zusatzdatei 6 für die in dieser Studie verwendeten Szenarien), weisen Sie sie an, ihre Emotionen neu zu bewerten, indem Sie die Szene kognitiv auf eine der folgenden Arten neu gestalten: (i) die Situation ist nicht so schlimm, wie sie zunächst scheint (d.h. die Situation in einem positiveren Licht zu interpretieren) (Neuinterpretation); (ii) die Situation wird sich mit der Zeit verbessern (Neuinterpretation); (iii) die dargestellte Szene ist nicht real (z. B. wenn sich Personen auf der Szene befinden, die denken, dass sie Schauspieler sind) (Distanzierung); und (iv) die in der Szene gezeigten Personen Fremde sind und es sich daher nicht auf einen selbst auswirkt (Distanzierung). Weisen Sie die Teilnehmer ausdrücklich an, während der Aufgabe keine nicht-kognitiven Strategien (wie z. B. Wegschauen) zu verwenden.
    2. Verwenden Sie die kognitive Neubewertungsaufgabe37 , während Sie die fMRT-Sequenz erfassen. Die Aufgabe besteht aus einer Reihe von Blöcken, einschließlich neutraler oder negativer Bildreize, die die Teilnehmer auffordern:
      1. Beobachten (um neutrale Reize passiv zu beobachten).
      2. Beibehalten (um sich aktiv auf die Emotionen zu konzentrieren, die durch die negativen Reize provoziert werden, und sie im Laufe der Zeit aufrechtzuerhalten).
      3. Regulieren (um die durch die negativen Reize hervorgerufenen Emotionen mit den zuvor trainierten kognitiven Neubewertungsstrategien neu zu bewerten).
    3. Verwenden Sie die folgenden 24 Stimuli (Fotografien) aus dem International Affective Picture System (IAPS38):
      1. Präsentieren Sie acht neutrale Bilder (z.B. Haushaltsgegenstände) im Zustand Observe (Codes 1670, 5395, 5455, 5660, 5900, 6150, 7000, 7496, siehe Zusatzdatei 7).
      2. Verwenden Sie 16 höchst unangenehme, erregende Bilder (z.B. Verstümmelungen) in den Bedingungen Pflegen (Codes 2661, 3230, 3300, 6360, 6831, 9041, 9560, 9570, siehe Zusatzdatei 8) und Regulieren (Codes 2141, 3030, 6838, 7380, 9300, 9530, 9561, 9582, siehe Zusatzdatei 9).
    4. Strukturieren Sie die Aufgabe so, dass sie aus 12 Blöcken besteht, vier Blöcke für jede Bedingung (Beobachten, Beibehalten oder Regeln). Pseudorandomisieren Sie Anweisungen während der gesamten Aufgabe, um einen anhaltenden Stimmungszustand zu vermeiden.
      HINWEIS: Für dieses Experiment lautete die Bedingungsreihenfolge Regulate, Maintain, Observe, Maintain, Regulate, Observate, Observate, Maintain, Regulate.
    5. Beginnen Sie jeden Block mit der Anweisung (Beobachten, Beibehalten oder Regulieren), die 4 s lang in der Mitte des Bildschirms angezeigt wird. Zeigen Sie den Teilnehmern nach der Aufforderung jeweils 10 s lang zwei verschiedene Reize mit äquivalenter Valenz. Lassen Sie die Teilnehmer nach der Präsentation des zweiten Stimulus jedes Blocks die Intensität der erlebten negativen Emotion auf einer Skala von 1 bis 5 selbst einschätzen (wobei 1 für das Gefühl "neutral" und 5 für "extrem negativ" steht). Um Übertragungseffekte zu minimieren, zeigen Sie nach jedem Block ein Fixationskreuz in der Mitte des Bildschirms für 10 s an.
      HINWEIS: Die Stimuli wurden auf der Grundlage ihrer normativen Werte für emotionale Erregung und Valenz ausgewählt. Das Ausbalancieren des emotionalen Inhalts negativer Bilder unter Aufrechterhaltungs- und Regulierungsbedingungen sollte sorgfältig abgewogen werden, um verwirrende Effekte aufgrund von Unterschieden in diesen Eigenschaften zu vermeiden.
    6. Verwenden Sie die referenzierte Software39 (siehe Materialtabelle) und ein MRT-fähiges Winkelspiegelsystem, um die Anweisungen der Aufgabe und die visuellen Reize anzuzeigen.
    7. Verwenden Sie ein MRT-kompatibles Antwortpad (siehe Materialtabelle), um emotionale Bewertungen im Scanner aufzuzeichnen.
    8. Befragen Sie nach der MRT-Sitzung die Teilnehmer, um sicherzustellen, dass sie die Anweisungen befolgt und die Aufgabe angemessen ausgeführt haben. Fragen Sie sie, welche Art von Emotionsregulationsstrategien verwendet wurden (Neuinterpretation, Distanzierung oder andere) und ob sie ihre Strategien während der Aufgabe geändert haben oder ob es eine bestimmte Strategie gab, die für sie am besten funktionierte und während der gesamten Aufgabe konstant gehalten wurde. Siehe Ergänzende Datei 10 für den in dieser Studie verwendeten Fragebogen, begleitet von einer Übersetzung ins Englische.
    9. Verwenden Sie die Informationen aus dem Post-MRT-Interview, um die Stichprobe in verschiedene Untergruppen zu kategorisieren, abhängig von der verwendeten Emotionsregulationsstrategie (Distanzierung, Neuinterpretation oder beides), und untersuchen Sie die nachfolgenden Analysen separat für jede dieser Untergruppen.

3. Datenanalyse

  1. Verhaltensanalyse
    1. Verwenden Sie die referenzierte Software (siehe Materialtabelle) für die Durchführung der statistischen Analysen.
    2. Betrachten Sie P-Werte < 0,05 als statistisch signifikant.
    3. Überprüfen Sie die Normalität kontinuierlicher Variablen mit dem Shapiro-Wilk-Normalitätstest und vergleichen Sie je nach Ergebnis Gruppen dieser Variablen mit t-Tests bei unabhängigen Stichproben oder U-Tests von Mann-Whitney.
    4. Verwenden Sie einen Chi-Quadrat-Test, um die Geschlechterverteilung zwischen den Gruppen zu vergleichen.
    5. Verwenden Sie einen Chi-Quadrat-Test, um die Verteilung der Emotionsregulationsstrategie zwischen den Gruppen zu vergleichen.
    6. Verwenden Sie eine ANOVA von 2 x 3 mit wiederholten Messungen, um potenzielle Unterschiede in den In-Scanner-Bewertungen der einzelnen Bedingungen (Beobachten, Beibehalten und Regulieren) zwischen beiden Gruppen zu analysieren. Verwenden Sie dann Post-hoc-Tests , um nach Unterschieden zwischen jeweils zwei Bedingungen zu suchen, einschließlich der Holm-Korrektur für Mehrfachvergleiche. Tun Sie dies sowohl für die gesamte Stichprobe als auch für jede Untergruppe der Emotionsregulation.
    7. Berechnen Sie den Erfolg der Teilnehmer bei der Verringerung ihrer negativen Emotionserfahrung im Scanner, indem Sie die mittleren Regulieren-Bewertungen von den mittleren Beibehalten-Bewertungen subtrahieren (Erfolg = Beibehalten - Regulieren), und berechnen Sie die emotionale Reaktivität der Teilnehmer während der emotionalen Verarbeitung, indem Sie die mittleren Beobachtungsbewertungen von den mittleren Beibehalten-Bewertungen subtrahieren (Reaktivität = Beibehalten - Beobachten). Vergleichen Sie dann die Gruppen der berechneten Variablen mit t-Tests für unabhängige Stichproben oder Mann-Whitney-Tests, abhängig von der Normalität der Daten. Tun Sie dies sowohl für die gesamte Stichprobe als auch für jede Untergruppe der Emotionsregulation.
      ANMERKUNG: Mehrere Druckbildschirme, die zeigen, wie diese Analysen in JASP durchgeführt werden können, sind in der Zusatzdatei 11 zu finden.
  2. Vorverarbeitung von Neuroimaging-Daten
    HINWEIS: Die Bilder sind mit der referenzierten Software 40,41 vorzubearbeiten (siehe Materialtabelle). Diese Software führt eine standardisierte, robuste Vorverarbeitungspipeline sowohl für funktionale als auch für strukturelle Daten durch und passt ihre Pipeline an, je nachdem, welche Daten und Metadaten verfügbar sind und als Eingabe verwendet werden, ohne dass der Benutzer Parameter oder Schritte definieren muss. Weitere Informationen zur Pipeline finden Sie in der Ergänzenden Datei 11 und im Abschnitt "Workflows" in der Dokumentation.
    1. Verwenden Sie ein Ausschlusskriterium der mittleren rahmenweisen Verschiebung (FD) > 0,5 mm, um Bewegungen im Scanner zu berücksichtigen, indem Sie die mittleren FD-Werte betrachten, die in dem von der Vorverarbeitungssoftware generierten Qualitätsprüfungsbericht enthalten sind.
      HINWEIS: Es gab keine Teilnehmer, die diesen Schwellenwert für diese Studie überschritten haben. Somit mussten keine Teilnehmer deswegen ausgeschlossen werden.
    2. Überprüfen Sie außerdem die Ausgabeberichte visuell, um die Genauigkeit der Co-Registrierung zu bewerten und andere potenzielle Probleme während der Vorverarbeitungspipeline zu identifizieren.
    3. Verwenden Sie die Funktion fslmaths aus der referenzierten Software42 (siehe Materialtabelle), um die resultierende Zeitreihe mit einem FWHM-Kern (Full-Width-at-half-Maximum) von 8 mm räumlich zu glätten (siehe Ergänzungsdatei 11 für den spezifischen Befehl, der in dieser Studie verwendet wurde).
  3. Analyse der Aktivierung von fMRT-Aufgaben
    HINWEIS: Führen Sie die Analyse der Aufgabenaktivierung mit der referenzierten Software durch (siehe Materialtabelle).
    1. In einem ersten Schritt werden die Matrixabmessungen der fMRT-Zeitreihendaten, die sich aus der Vorverarbeitung ergeben, angepasst, um die Kompatibilität zwischen der Software, die die 3dresample-Funktion verwendet, von der referenzierten Software43 (siehe Materialtabelle) und der "MNI152_T1_2mm_brain.nii.gz"-Vorlage als Masterbild zu ermöglichen (siehe Ergänzungsdatei 11 für den spezifischen Befehl, der in dieser Studie verwendet wurde).
    2. Definieren Sie für die Analysen der ersten Ebene (Einzelsubjekt) die folgenden Interessenskontraste in SPM12: Maintain > Observe, was die Erkennung von Aktivierungen ermöglicht, die mit den erlebten negativen Emotionen verbunden sind, und Regulated > Maintain, um Aktivierungen im Zusammenhang mit der Implementierung kognitiver Neubewertungsstrategien zu identifizieren.
    3. Modellbedingungen für die 20 Sekunden, in denen die Bilder auf dem Bildschirm waren, ohne Anweisungs-, Bewertungs- und Kreuzfixationszeiträume. Falten Sie die BOLD-Antwort an jedem Voxel mit der kanonischen hämodynamischen Antwortfunktion und verwenden Sie einen 128-s-Hochpassfilter.
    4. Verwenden Sie die mittleren Signale für die Zerebrospinalflüssigkeit und die weiße Substanz als Kovariaten sowie Variablen zur Korrektur von Bewegungen, die während der fMRIprep-Vorverarbeitung berechnet wurden. Die Bewegungsvariablen umfassten die ersten sechs aCompCor-Komponenten sowie FD und DVARS (Derivative of root mean square VARiance over voxelS).
    5. Für die Analysen der zweiten Ebene (Gruppenanalysen) verwenden Sie t-Tests mit zwei Stichproben, um nach Unterschieden zwischen den Gruppen in den interessierenden Kontrasten zu suchen. Tun Sie dies sowohl für die gesamte Stichprobe als auch für jede Untergruppe der Emotionsregulation. Analysieren Sie die Daten auf der Ebene des gesamten Gehirns mit Hilfe der Cluster-Schwellenwertkorrektur: Voxel p < 0,001 unkorrigiert und Cluster p < 0,05 familienweiser Fehler (FWE) korrigiert.
      HINWEIS: Mehrere Druckbildschirme des Prozesses zur Durchführung dieser Analyse finden Sie in der Zusatzdatei 11.
  4. Psychophysiologische Interaktionsanalyse
    1. Um die Konnektivität zwischen Gehirnregionen, die durch die verschiedenen Aufgabenbedingungen stimuliert werden, zu untersuchen, führen Sie eine Analyse der psychophysiologischen Interaktionen (PPI) in der referenzierten Software durch.
    2. Um diese Analyse durchzuführen, wählen Sie eine oder mehrere Ausgangsregionen aus, die auf mindestens zwei verschiedenen Ansätzen basieren: einem datengesteuerten Ansatz, bei dem Regionen ausgewählt werden, die sich in der Aufgabenaktivierungsanalyse zwischen den Gruppen signifikant unterscheiden; oder ein theoriegeleiteter Ansatz, bei dem Saatgut auf der Grundlage früherer Literatur ausgewählt wird. Wählen Sie für diese Studie die PPI-Seeds aus, die auf früherer Literatur über Veränderungen der emotionalen Verarbeitung bei Patienten mit Zwangsstörungen basieren.
      1. Verwenden Sie zum Beispiel die folgenden Regionen aus der Metaanalyse von Picó-Pérez et al.15 , die bei Patienten mit OCD im Vergleich zu HC eine Hyperaktivierung während der emotionalen Verarbeitung aufweisen: ein Cluster, der sich von der rechten vorderen Insula bis zur Amygdala und Putamen erstreckt, der linke Gyrus angularis, ein Cluster aus der linken Amygdala und dem ventralen Putamen, der linke präzentrale Gyrus, der mediale präfrontale Kortex und der linke Thalamus (siehe Tabelle 1 für weitere Informationen).
    3. Untersuchen Sie den Einfluss der Interessenkontraste (des "psychologischen" Faktors) auf die Stärke der Zeit-Verlauf-Korrelationen zwischen den sechs ausgewählten Samen und allen anderen Regionen des Gehirns (dem "physiologischen" Faktor).
    4. Schätzung von funktionellen Konnektivitätskarten für jeden Kontrast und jeden Seed mit Hilfe von linearen Regressionsanalysen des gesamten Gehirns. Verwenden Sie einen Hochpassfilter, der auf 128 s eingestellt ist, um niederfrequente Drifts von weniger als ca. 0,008 Hz zu entfernen. Generieren Sie Kontrastbilder für jedes Subjekt (Analysen der ersten Ebene), indem Sie den Regressionskoeffizienten zwischen den Ausgangszeitreihen und dem Signal jedes Voxels aus dem Rest des Gehirns schätzen.
    5. Um Gruppenunterschiede zu beurteilen (Second-Level-Analysen), beziehen Sie die resultierenden Bilder aus dem vorherigen Schritt in eine Zwei-Stichproben-t-Test-Analyse für jeden der Kontraste ein. Tun Sie dies sowohl für die gesamte Stichprobe als auch für jede Untergruppe der Emotionsregulation. Verwenden Sie die gleiche Signifikanzschwelle wie bei der fMRT-Aufgabenaktivierungsanalyse. Wenden Sie zusätzlich eine Bonferroni-Korrektur auf den p-Wert dieser Ergebnisse an, um die Mehrfachvergleichskorrektur um die Anzahl der untersuchten Samen zu berücksichtigen (p < 0,05 / 6 = p < 0,0083).
      HINWEIS: Mehrere Druckbildschirme des Prozesses zur Durchführung dieser Analyse finden Sie in der Zusatzdatei 11.

Tabelle 1: Saatgut, das in der psychophysiologischen Interaktionsanalyse verwendet wurde. Abkürzungen: Ke, Clusterausdehnung in Voxeln; MNI, Neurologisches Institut von Montreal. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.

Ergebnisse

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Tabelle 2 enthält eine Zusammenfassung der klinischen und soziodemographischen Informationen der Teilnehmer. Die Studie umfasste 67 erwachsene Personen (34 OCD-Patienten und 31 HC). Sechs Teilnehmer (vier Patienten und zwei Kontrollen) wurden jedoch aufgrund von MRT-Artefakten oder suboptimaler Aufgabenleistung ausgeschlossen (bei der Befragung am Ende berichteten zwei Teilnehmer, dass keine Regulationsstrategien angewendet wurden und dass sie nicht aufpassten). Die endgültige Stichprobe bestand aus 30 Patienten mit OCD (17 Frauen; Durchschnittsalter = 28,97, SD = 11,14 Jahre) und 29 HC (15 Frauen; Durchschnittsalter = 29,35, SD = 12,14 Jahre). Beide Gruppen wurden in Bezug auf Alter, Bildungsjahre, Geschlechterverteilung und die während der Aufgabe verwendete Emotionsregulationsstrategie abgeglichen. Tabelle 2 enthält auch klinische Informationen für die Gruppe der Patienten mit Zwangsstörungen, einschließlich der Schwere der Symptome, des Alters des Auftretens und des Medikationsstatus.

Hinsichtlich der Bewertungen während der Aufgabe für die Vollstichprobe wurde der Huynh-Feldt-Test verwendet, da unsere ANOVA mit 2 x 3 wiederholten Messungen die Annahme der Sphärizität verletzte. Der Haupteffekt der Bedingung war statistisch signifikant (F(1.783, 98.067) = 112.728, p < .001), und Post-hoc-Tests zeigten, dass sich die Aufrechterhaltungsbedingung signifikant von der Beobachten-Bedingung unterschied (was auf eine erfolgreiche negative Emotionsinduktion für beide Gruppen hindeutet; t = -14.423, pholm < .001) und dass sich die Regulieren-Bedingung von der Aufrechterhaltung unterschied (was auch auf eine erfolgreiche Emotionsregulation für beide Gruppen hinweist; t = 3.597, pholm < .001) (Abbildung 2). Der Haupteffekt der Gruppe war jedoch statistisch nicht signifikant (F(1, 55) = 0,155, p = 0,695), und es gab auch keine signifikante Interaktion zwischen Gruppen und Bedingungen (F (1,783, 98,067) = 1,877, p = 0,163). Die Erfolgsvariable unterschied sich jedoch signifikant zwischen den Gruppen (t(55) = 2,15, p = 0,036), wobei die Kontrollen eine bessere Regulation zeigten als Patienten mit Zwangsstörungen.

Bei der Untersuchung für die Distancing-Untergruppe wurde auch die Annahme der Sphärizität verletzt, so dass der Huynh-Feldt-Test erneut als unsere 2 x 3-ANOVA mit wiederholten Messungen verwendet wurde. Der Haupteffekt der Bedingung war statistisch signifikant (F(1,398, 27,961) = 35,704, p < 0,001), und Post-hoc-Tests zeigten, dass sich die Bedingung "Beibehalten" signifikant von der Bedingung "Beobachten " unterschied (was auf eine erfolgreiche Induktion negativer Emotionen hinweist; t = −7,666, pholm < 0,001), aber mit der Bedingung "Regulieren " sich nicht mehr signifikant von der Bedingung "Beibehalten " unterschied (deutet auf ein Versagen bei der erfolgreichen Regulierung von Emotionen hin; t = 0,755, pholm < 0,455) (Abbildung 2). Der Haupteffekt der Gruppe war ebenfalls nicht signifikant (F(1, 20) = 0,887, p = 0,358), und das Gleiche galt für die Interaktion zwischen Gruppe und Bedingung (F (1,398, 27,961) = 0,103, p = 0,832). Dementsprechend unterschied sich auch die Erfolgsvariable nicht signifikant zwischen den Gruppen (t(20) = -0,132, p = 0,896).

In der Subgruppe Reinterpretation wurde eine ANOVA von 2 x 3 mit wiederholten Messungen ohne Sphärizitätskorrektur durchgeführt, da die Annahme der Sphärizität nicht verletzt wurde. Der Haupteffekt der Bedingung war ebenfalls signifikant (F(1,8; 23,404) = 28,355, p < 0,001), und Post-hoc-Tests zeigten, dass sich die Aufrechterhaltungsbedingung signifikant von der Beobachten-Bedingung unterschied (was auf eine erfolgreiche Induktion negativer Emotionen hindeutet; t = -7,48, pholm < 0,001) und dass sich die Regulieren-Bedingung von der Aufrechterhaltung unterschied (was auf eine erfolgreiche Emotionsregulation hinweist; t = 2,983, pholm < 0,006) (Abbildung 2). Der Haupteffekt der Gruppe war jedoch nicht statistisch signifikant (F(1, 13) = 2,623, p = 0,129), und es gab auch keine signifikante Interaktion zwischen Gruppen und Bedingungen (F (1,8, 23,404) = 2,312, p = 0,126). Die Erfolgsvariable unterschied sich jedoch signifikant zwischen den Gruppen (t(13) = 2,664, p = 0,019), wobei die Kontrollen eine bessere Regulation zeigten als Patienten mit Zwangsstörungen.

Schließlich wurde in Bezug auf die Untergruppe Beide Strategien auch eine 2 x 3 ANOVA mit wiederholten Messungen ohne Sphärizitätskorrektur durchgeführt, da die Annahme der Sphärizität nicht verletzt wurde. Der Haupteffekt der Bedingung war statistisch signifikant (F(1,592; 22,294) = 27,772, p < 0,001), und Post-hoc-Tests zeigten, dass sich die Bedingung "Beibehalten" signifikant von der Bedingung "Beobachten " unterschied (was auf eine erfolgreiche Induktion negativer Emotionen hinweist; t = −7,114, pholm < 0,001), aber mit der Bedingung "Regulieren " sich nicht mehr signifikant von der Bedingung "Beibehalten " unterschied (deutet auf ein Versagen bei der erfolgreichen Regulierung von Emotionen hin; t = 1,634, pholm < 0,114) (Abbildung 2). Der Haupteffekt der Gruppe war statistisch nicht signifikant (F(1, 14) = 0,245, p = 0,629), und es gab auch keine signifikante Interaktion zwischen Gruppen und Bedingungen (F (1,592, 22,294) = 0,143, p = 0,867). Ebenso unterschied sich die Erfolgsvariable nicht signifikant zwischen den Gruppen (t(13) = 0,597, p = 0,56).

Insgesamt war die negative Emotionsinduktion in beiden Gruppen erfolgreich, wenn man die gesamte Stichprobe betrachtete, und die Emotionsregulation war wirksam, obwohl die Kontrollen unter Berücksichtigung der Erfolgsvariablen eine bessere Emotionsregulation zu zeigen schienen als Patienten mit Zwangsstörungen. In Bezug auf die spezifischen Untergruppen der Emotionsregulationsstrategie war die negative Emotionsinduktion für alle erfolgreich, während die Emotionsregulation für die Untergruppen Distanzierung und Beide Strategien zu versagen schien und nur für die Untergruppe der Reinterpretation erfolgreich war. Darüber hinaus zeigte nur diese Untergruppe signifikante Gruppenunterschiede in der Erfolgsvariablen, wobei die Kontrollen im Vergleich zu Patienten mit Zwangsstörungen eine bessere Emotionsregulation aufwiesen (im Einklang mit der vollständigen Stichprobe). Dies zeigt den Nutzen des Einsatzes von Reinterpretationsstrategien in dieser Aufgabe, sowohl für die Sicherstellung einer erfolgreichen Emotionsregulation im Allgemeinen als auch für die Erkennung signifikanter Unterschiede zwischen Kontroll- und Patientengruppen. Diese Ergebnisse sollten jedoch angesichts der verringerten Stichprobengröße jeder Untergruppe und des damit verbundenen Verlusts an statistischer Aussagekraft bei der Durchführung der Teilgruppenanalysen mit Vorsicht genossen werden.

In Bezug auf die psychometrischen Skalen gab es keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen in der ERQ, aber Patienten mit OCD schnitten in allen OCI-R-Subskalen, mit Ausnahme des OCI-R-Hoardings, signifikant besser ab als HC (Tabelle 2).

In Bezug auf die Ergebnisse der Aktivierung der fMRT-Aufgabe gab es schließlich keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen für die gesamte Stichprobe auf Ganzhirnebene für "Beibehalten > Beobachten" oder "Regulieren > Beibehalten" bei dem ausgewählten korrigierten Schwellenwert für den Mehrfachvergleich. Bei der Untersuchung der Untergruppen in Abhängigkeit von der verwendeten Emotionsregulationsstrategie zeigten sich jedoch signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen für die Untergruppen Reinterpretation und Beide Strategien. Insbesondere für die Untergruppe der Reinterpretation zeigten die Kontrollen eine höhere Aktivierung als Patienten mit OCD in den Precuneus für den Kontrast zwischen Maintain > Witness. Auf der anderen Seite zeigten Patienten mit OCD in der Untergruppe "Beide Strategien" eine erhöhte Aktivierung in der rechten hinteren Insula und in den bilateralen präzentralen Gyri auch für den Maintain > Observe Kontrast (siehe Tabelle 3 und Abbildung 3). Es gab keine statistisch signifikanten Befunde für die Untergruppe "Distancing" oder für den Kontrast "Regulieren > Beibehalten".

Darüber hinaus zeigte sich in Bezug auf die PPI-Analyse, dass für die gesamte Stichprobe die Konnektivität zwischen dem linken Gyrus angularis und dem linken ventrolateralen PFC (vlPFC) bei Kontrollen im Vergleich zu Patienten mit OCD für den Kontrast Maintain > Observe signifikant höher war, während das entgegengesetzte Muster für Regulated > Maintain (erhöhte Konnektivität bei Patienten mit OCD) festgestellt wurde. Bei der Untersuchung der verschiedenen Strategie-Subgruppen wurde eine erhöhte Konnektivität zwischen dem linken Amygdala-Seed und sowohl dem rechten unteren temporalen Gyrus (ITG) als auch dem linken mittleren okzipitalen Gyrus (MOG) für die Distancing-Untergruppe und den Maintain > Observe Kontrast gefunden. Darüber hinaus war die Konnektivität desselben Samens mit dem rechten dorsolateralen PFC (dlPFC), dem rechten Schwanz des Schwanzes und dem linken medialen PFC auch bei Patienten für die Untergruppe "Beide Strategien" und den Kontrast "Regulieren > Beibehalten" erhöht. In der Untergruppe der Reinterpretation war die Konnektivität zwischen dem medialen PFC-Seed und dem rechten präzentralen Gyrus bei den Kontrollen signifikant höher als bei Patienten mit OCD für das Kontrastmittel Regulieren > Beibehalten (Tabelle 3 und Abbildung 4).

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Analyse der Aufgabenaktivierung des gesamten Gehirns keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen für die gesamte Stichprobe zeigte, aber die Untergruppenanalysen zeigten spezifische Unterschiede im Zusammenhang mit der angewandten Emotionsregulationsstrategie. Zum Beispiel zeigte die Reinterpretationsstrategie eine verminderte Precuneus-Aktivierung bei OCD-Patienten, während die Untergruppe Beide Strategien eine erhöhte Aktivierung in Regionen wie der hinteren Insula und der präzentralen Gyri bei OCD-Patienten für den Maintain > Observe Kontrast zeigte. Diese Befunde deuten auf mögliche strategiespezifische neuronale Veränderungen bei Zwangsstörungen hin, die interessanterweise nicht bei der Regulierung von Emotionen (Regulieren > Beibehalten des Kontrasts), sondern beim Erleben von Emotionen (Beibehalten > Beobachten des Kontrasts) sichtbar sind. Dies deutet auf einen allgemeinen Effekt auf die emotionale Verarbeitung hin, wenn es unterschiedliche Ansätze zur Emotionsregulation gibt. Funktionelle Konnektivitätsanalysen (PPI) boten weitere Erkenntnisse und zeigten veränderte Konnektivitätsmuster bei OCD-Patienten. Bemerkenswert ist, dass das linkseckige Gyrus-vlPFC-Netzwerk bei OCD-Patienten eine verringerte Konnektivität für den Maintain > Observe Kontrast zeigte, während der Regulate > Maintain Kontrast das entgegengesetzte Muster zeigte. Die Analysen der Untergruppen identifizierten zusätzliche Störungen in der Konnektivität im Zusammenhang mit der Amygdala und dem medialen PFC-Saatgut, wobei die Kontrollen eine stärkere Konnektivität in wichtigen regulatorischen Netzwerken zeigten, insbesondere wenn sie sich an der Neuinterpretationsstrategie beteiligten.

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Abbildung 2: Verhaltensergebnisse. Mittlere (95 % Konfidenzintervall) emotionale Bewertungen im Scanner für jede Gruppe und jeden Zustand (1 ist "neutral" und 5 ist "extrem negativ"), sowohl für die gesamte Stichprobe (oben) als auch für die verschiedenen Untergruppen, abhängig von der verwendeten Emotionsregulationsstrategie (unten). Abkürzungen: HC = gesunde Kontrolle; OCD = Zwangsstörung. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

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Abbildung 3: Ergebnisse der Aktivierung von fMRT-Aufgaben. Unterschiede zwischen den Gruppen in der Ganzhirnaktivierung für die Reinterpretation und die Untergruppen Beide Strategien für den Kontrast Beibehalten > Beobachten. Die Befunde sind signifikant auf der Ebene des gesamten Gehirns p < .05 FWE-Cluster korrigiert Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

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Abbildung 4: Ergebnisse der psychophysiologischen Interaktion mit der fMRT-Aufgabe. Unterschiede zwischen den Gruppen in der Konnektivität des gesamten Gehirns für die gesamte Stichprobe und die verschiedenen Strategie-Untergruppen für den linken Gyrus angularis (2), die linke Amygdala (3) und die medialen PFC-Seeds (5). Ausgangswerte werden in Rot dargestellt, während Regionen mit unterschiedlicher Konnektivität in Gelb (OCD > HC) oder Blau (HC > OCD) für den Kontrast "Beibehalten > Beobachten" und in Grün (OCD > HC) oder Lila (HC > OCD) für den Kontrast "Regulieren > Beibehalten" dargestellt werden. Die Befunde sind auf der Ebene des gesamten Gehirns p < 0,05 FWE-Cluster korrigiert signifikant. In Tabelle 3 finden Sie die Befunde, die eine zusätzliche Bonferroni-Korrektur um die Anzahl der untersuchten Samen überstanden haben. Abkürzungen: HC = gesunde Kontrolle; OCD = Zwangsstörung. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Tabelle 2: Soziodemographische und klinische Merkmale der Teilnehmer. Gesamt N = 58 für die OCI-R-Subskalen, N = 57 für die emotionalen Bewertungen im Scanner und N = 54 für die Strategie, die während der Aufgabe verwendet wird. Abkürzungen: AP = Antipsychotika; Dist = Distanzierung; ERQ = Fragebogen zur Emotionsregulation; HC = gesunde Kontrollen; OCD = Zwangsstörung; OCI-R = Obsessive-Comdictive Inventory-Revised; Reint = Neuinterpretation; SD = Standardabweichung; SSRI = selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer; Y-BOCS = Yale-Brown Obsessive-Compulsive Skala. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.

Tabelle 3: Ergebnisse der fMRT-Aufgabe. Unterschiede zwischen den Gruppen in der Aufgabenaktivierung und der psychophysiologischen Interaktionsanalyse sowohl für die gesamte Stichprobe als auch für die verschiedenen Strategie-Untergruppen. Die Befunde sind auf der Ebene des gesamten Gehirns p < 0,05 FWE-Cluster korrigiert signifikant. *PPI-Ergebnisse, die auch nach einer zusätzlichen Bonferroni-Korrektur in Bezug auf die Anzahl der untersuchten Samen signifikant sind (p < 0,05 / 6 = p < 0,0083). Abkürzungen: dlPFC, dorsolateraler präfrontaler Kortex; HC, gesunde Kontrollen; ITG, Gyrus temporalis inferior; Ke, Clusterausdehnung in Voxeln; MNI, Montreal Neurologisches Institut; MOG, Gyrus occipitalis medial; Zwangsstörung, Zwangsstörung; PFC, präfrontaler Kortex; PPI, psychophysiologische Interaktionsanalyse; vlPFC, ventrolateraler präfrontaler Kortex. Bitte klicken Sie hier, um diese Tabelle herunterzuladen.

Ergänzende Datei 1: Verwendeter soziodemografischer Fragebogen (auf Portugiesisch), begleitet von einer Übersetzung ins Englische. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

Ergänzende Datei 2: Verwendeter klinischer Fragebogen (in portugiesischer Sprache), begleitet von einer Übersetzung ins Englische. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

Ergänzende Datei 3: Verwendete portugiesische Fassung des OCI-R, zusammen mit einer Übersetzung ins Englische. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

Ergänzende Datei 4: Verwendete portugiesische Fassung des ERQ, zusammen mit einer Übersetzung ins Englische. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

Ergänzende Datei 5: Verwendete portugiesische Fassung des Y-BOCS, zusammen mit einer Übersetzung ins Englische. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

Ergänzende Datei 6: Präsentation zur Erläuterung der kognitiven Neubewertungsaufgabe und Schulung der Teilnehmer zu Distanzierungs- und Umdeutungsstrategien vor dem Scannen, begleitet von einer Übersetzung ins Englische. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

Ergänzende Datei 7: IAPS-neutrale Bilder, die für die Beobachtungsbedingung der kognitiven Neubewertungsaufgabe verwendet werden. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

Ergänzende Datei 8: IAPS-Negativbilder, die für die Aufrechterhaltung des Zustands der kognitiven Neubewertungsaufgabe verwendet werden. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

Ergänzende Datei 9: IAPS-Negativbilder, die für die Regulationsbedingung der kognitiven Neubewertungsaufgabe verwendet werden. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

Ergänzende Datei 10: Fragebogen, der nach der MRT-Sitzung verwendet wurde, um zu überprüfen, ob die Teilnehmer die Aufgabe angemessen erfüllten, und um zu notieren, welche Strategien sie verwendeten, begleitet von einer Übersetzung ins Englische. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

Ergänzende Datei 11: Detaillierte Softwareschritte für die verschiedenen Datenanalysen, die in dieser Studie enthalten sind. Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.

Diskussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dieses Protokoll ermöglicht es den Forschern, die neuronalen Korrelate der Emotionsregulation bei Patienten mit Zwangsstörungen im Vergleich zu Kontrollen zu untersuchen, indem sie eine kognitive fMRT-Neubewertungsaufgabe verwenden. Dieses Design zeigt das Potenzial, unser Verständnis der Mechanismen des Gehirns zur Regulierung von Emotionen durch bewusste Strategien zu verbessern und kann sowohl bei Patienten mit Zwangsstörungen als auch bei anderen psychiatrischen Bevölkerungsgruppen eingesetzt werden. Darüber hinaus haben wir das Protokoll sorgfältig unter Verwendung der neuesten Goldstandards für die Neurobildgebung entwickelt (z. B. eine Multiband-Sequenz, fMRIPrep-Vorverarbeitung und eine geeignete Methode zur Korrektur mehrerer Vergleiche). Besonderes Augenmerk wurde darauf gelegt, dass beide Teilnehmergruppen hinsichtlich soziodemografischer Variablen abgeglichen wurden und dass Teilnehmer mit Daten von schlechter Qualität von der Analyse ausgeschlossen wurden.

Trotz all dieser Vorsichtsmaßnahmen hatten wir in einigen der Analysen negative Ergebnisse (d. h. keine Unterschiede zwischen den Gruppen). Auf der Verhaltensebene war der Gruppeneffekt bei der Analyse der In-Scanner-Bewertungen unter Verwendung einer ANOVA von 2 x 3 mit wiederholten Messungen für die gesamte Stichprobe nicht signifikant. Dieser Befund stimmt mit früheren Metaanalysen und systematischen Übersichtsarbeiten in psychiatrischen Populationen überein23,44, was auf mögliche Einflüsse durch soziale Erwünschtheitseffekte, Intra-Scanner-Verhaltensbewertungen oder eine beeinträchtigte Selbstwahrnehmung emotionaler Erfahrungen hindeutet. In der Erfolgsvariablen zeigten sich jedoch signifikante Gruppenunterschiede, was darauf hindeutet, dass Personen mit Zwangsstörungen eine schlechtere Emotionsregulation aufwiesen. Trotz einer allgemeinen Ähnlichkeit des Bewertungsmusters zwischen den Bedingungen für beide Gruppen sind daher immer noch Veränderungen zu beobachten, wenn man sich nur auf die Bedingungen "Beibehalten" und "Regulieren" konzentriert.

Darüber hinaus war bei der Wiederholung dieser Analyse für die verschiedenen Untergruppen der Emotionsregulation die Untergruppe die einzige, die das gleiche Befundmuster wie für die gesamte Stichprobe zeigte, während die Untergruppen "Distanzierung" und "Beide Strategien" weder eine erfolgreiche Emotionsregulation auf der Grundlage der In-Scanner-Bewertungen noch statistisch signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen für die Erfolgsvariable zeigten. Dies deutet darauf hin, dass der Einsatz von Reinterpretationsstrategien während dieser Aufgabe sowohl für die Sicherstellung einer erfolgreichen Emotionsregulation im Allgemeinen als auch für die Erkennung signifikanter Unterschiede zwischen Kontroll- und Patientengruppen von Vorteil ist. In jedem Fall deuten die allgemeinen Befunde auf eine begrenzte Evidenz für kognitive Neubewertungsdefizite bei OCD-Patienten hin, die bei der Konfrontation mit symptomspezifischen Reizen (wie Bildern mit spezifischem Symptominhalt45) ausgeprägter sein können, im Gegensatz zu relativ erhaltenen Wiederbewertungsfähigkeiten, wenn sie Reizen mit allgemeinem negativem Inhalt ausgesetzt sind.

Der bescheidene Unterschied im Erfolg bei der Regulierung von Emotionen entsprach nicht den signifikanten Unterschieden in der Gehirnaktivierung bei der Analyse der gesamten Stichprobe. Nichtsdestotrotz zeigten Patienten mit OCD bei der spezifischen Fokussierung auf die Reinterpretationsuntergruppe im Vergleich zu Kontrollen eine verminderte Aktivierung der Precuneus, wenn sie Emotionen erlebten. Der Precuneus ist als Teil des Default-Mode-Netzwerks (DMN) eine Region, die kritisch an der selbstreferentiellen Verarbeitung beteiligt ist46, und dies könnte eine bessere Fähigkeit der Kontrollpersonen widerspiegeln, die Reinterpretationsstrategien verwenden, sich an die Aufgabenanforderungen anzupassen und sich während der Aufrechterhaltungsbedingung richtig an der emotionalen Verarbeitung zu beteiligen (während OCD-Patienten dies nicht tun). In Bezug auf die PPI-Analyse zeigten sich für die gesamte Stichprobe Konnektivitätsunterschiede zwischen Regionen des linken frontoparietalen Netzwerks, insbesondere zwischen dem linken Gyrus angularis und den linken vlPFC-Regionen, die für die selektive Aufmerksamkeit, die kognitive Kontrolle und das Arbeitsgedächtnis entscheidend sind47,48. Während das Fehlen von aufgabenbezogenen fMRT-Aktivierungsunterschieden für die gesamte Stichprobe zusammen mit signifikanten Konnektivitätsänderungen im frontoparietalen Netzwerk auf den ersten Blick widersprüchlich erscheinen mag, argumentieren wir, dass dies die Relevanz des Einsatzes verschiedener bildgebender Analysen unterstreicht. Solche Ansätze liefern eindeutige Erkenntnisse, was darauf hindeutet, dass bestimmte Neuroimaging-Modalitäten und Analysemethoden erforderlich sein könnten, um spezifische Veränderungen zu erkennen. Darüber hinaus wurden weitere Unterschiede in den Untergruppenanalysen der Emotionsregulation festgestellt, die zusätzliche Störungen in der Konnektivität im Zusammenhang mit der Amygdala und den medialen PFC-Seeds identifizierten, wobei die Kontrollen eine stärkere Konnektivität in wichtigen regulatorischen Netzwerken zeigten, insbesondere wenn sie sich an der Reinterpretationsstrategie beteiligten.

Zusammengenommen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass Defizite bei der Emotionsregulation bei Zwangsstörungen nicht global, sondern kontext- und strategieabhängig sind. Während einige neuronale Netzwerke, die die Emotionsregulation unterstützen, weiterhin funktionsfähig sind, zeigen andere deutliche Veränderungen, insbesondere als Reaktion auf bestimmte Strategien. Diese Ergebnisse unterstreichen, wie wichtig es ist, individuelle Unterschiede in den Emotionsregulationsstrategien und die neuronalen Mechanismen, die diesen Prozessen zugrunde liegen, bei der Bewertung von Zwangsstörungen zu berücksichtigen. Zukünftige Studien sollten die Auswirkungen symptomspezifischer Reize untersuchen und mögliche therapeutische Interventionen untersuchen, die auf diese gestörten Netzwerke abzielen.

Eine weitere Überlegung betrifft die gestalterischen Grenzen der Aufgabe, da es von Natur aus eine Herausforderung darstellt, das Engagement und die Leistung der Teilnehmer beim Erleben und Regulieren von Emotionen zu bewerten. Um zu versuchen, diese Einschränkung zu mildern, führten wir ein PostMRT-Interview durch, in dem die Teilnehmer gefragt wurden, welche Emotionsregulationsstrategien sie während der Aufgabe verwendeten, und schlossen diejenigen Teilnehmer aus, die die Aufgabe nicht angemessen erfüllten. In diesem Sinne könnten zukünftige Studien mit ähnlichen Designs die Robustheit verbessern, indem objektive psychophysiologische Messungen wie die Herzfrequenzvariabilität einbezogen werden, die zuverlässigere Bewertungen der Leistung der Emotionsregulation ermöglichen könnten. Darüber hinaus haben wir versucht, die unterschiedlichen Verhaltens- und neuronalen Effekte der Verwendung von Neuinterpretations- oder Distanzierungsstrategien (oder beidem) zu entwirren, aber zukünftige Studien, die für diese Analysen besser geeignet sind, werden Aufschluss über die Robustheit und Replizierbarkeit unserer vorläufigen Ergebnisse geben.

Offenlegungen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In den letzten 3 Jahren hat PM Zuschüsse, CME-bezogene Honorare oder Beratungshonorare von Angelini, AstraZeneca, Bial Foundation, Biogen, DGS-Portugal, FCT, FLAD, Janssen-Cilag, Gulbenkian Foundation, Lundbeck, Springer Healthcare, Tecnimede und 2CA-Braga erhalten.

Danksagungen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Diese Arbeit wurde aus portugiesischen nationalen Mitteln über die Foundation for Science and Technology (FCT) - Projekt UIDB/50026/2020 (DOI 10.54499/UIDB/50026/2020), UIDP/50026/2020 (DOI 10.54499/UIDP/50026/2020) und LA/P/0050/2020 (DOI 10.54499/LA/P/0050/2020) sowie durch das Projekt NORTE-01-0145-FEDER-000039 finanziert, das vom Regionalen Operationellen Programm Norte Portugal (NORTE 2020) im Rahmen der Partnerschaftsvereinbarung PORTUGAL 2020 über den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) unterstützt wird. MPP wurde durch eine Förderung RYC2021-031228-I unterstützt, die von MCIN/AEI/10.13039/501100011033 und von der "European Union NextGenerationEU/PRTR" finanziert wurde.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
AFNINationales Institut für psychische GesundheitRRID:SCR_005927https://afni.nimh.nih.gov/
Diagnostisches und statistisches Handbuch psychischer StörungenAmerican Psychiatric Association5. Auflage
fMRIPrepNiPreps CommunityRRID:SCR_016216Basierend auf Nipype (RRID:SCR_002502). Details zur Pipeline: https://fmriprep.org/en/stable/workflows.html
FSLFMRIB Software Library, Analysis Group, FMRIB, Oxford
JASP JASP-Team, Universität Amsterdam, Niederlande
Magnetresonanztomograph (MRT)SiemensVerio 3T
MRT-kompatibles ReaktionspadLumina– Cedrus Corporation
PsychoPy3Universität Nottingham
SPM12Wellcome Trust Center für Neuroimaginghttps://www.fil.ion.ucl. ac.uk/spm/

Referenzen

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Funktionelle MRTEmotionsregulationfrontoparietales Netzwerkaufgabenbasierte fMRTStrategien zur EmotionsregulationBlutsauerstoffs ttigungGruppenanalyse

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