Entwurf und Implementierung einer fMRI Studie, Gedankenunterdrückung in junge Frauen mit und at-Risk für Depression

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, Veränderungen in der Gehirnaktivierung zu identifizieren, die mit Depressionen und dem Risiko für Depressionen bei jugendlichen und jungen erwachsenen Frauen verbunden sind. Dies wird durch die erste Programmierung erreicht, ein gemischtes Block- und ereignisbezogenes Gedankenunterdrückungsparadigma für den Einsatz im FMRI. Der zweite Schritt besteht darin, die Teilnehmer bei der Ankunft zu befragen und einen themenspezifischen Satz nachdenklicher Aussagen zu identifizieren.

Als nächstes sollten die grübelnden Aussagen vor dem Scannen in das ePrime FMRI-Paradigma eingegeben werden. Der letzte Schritt besteht darin, den Teilnehmer zu scannen, während er eine MRT-kompatible Antwortbox verwendet, um die Momente zu signalisieren, in denen unterdrückte Gedanken wieder auftauchen und ins Bewusstsein gelangen. Letztendlich kann das Paradigma der Gedankenunterdrückung verwendet werden, um Veränderungen in der Gehirnaktivierung zu zeigen, die mit einer Unterdrückung persönlich bedeutsamer oder beunruhigender grübelnder Gedanken bei jungen Frauen mit einem Risiko für schwere Depressionen verbunden sind.

Diese Technik kann uns ein besseres Verständnis der zugrunde liegenden neuronalen Mechanismen bei schweren depressiven Störungen vermitteln und uns einen potenziellen Biomarker für zukünftige Forschungen bieten. Beginnen Sie für dieses Protokoll mit der Erstellung eines modifizierbaren Gedankenunterdrückungsparadigmas, das von den Teilnehmern im MRT-Scanner betrachtet wird. ePrime kann verwendet werden, um die Text- und Bildfolien zu programmieren und sicherzustellen, dass die Antworten auf Tastendrücke im Millisekundentakt erfasst werden.

Das Paradigma sollte aus vier Blöcken bestehen, die jeweils durch einen neu präsentierten Bildschirm gekennzeichnet sind. Der erste Block ist ein Zielaussagezeitraum und sollte entweder eine fachspezifische Aussage oder einen Ablenkungstext für 12,5 Sekunden neben einem Schlüsselwort präsentieren. Die drei Blöcke, die auf den Text folgen, sollten dann ein dreifarbiges Ampel auf der linken Seite des Bildschirms anzeigen.

Der erste dieser Blöcke mit der roten Ampel ist eine 32. Gedankenunterdrückungsperiode. Dann sollte das Signal für 30 Sekunden grün werden, um eine freie Gedankenperiode anzuzeigen. Der letzte Bildschirm im Block sollte dann ein blinkendes gelbes Licht anzeigen, um eine motorische Reaktionsphase anzuzeigen.

Konfigurieren Sie das Licht so, dass es viermal in pseudozufälligen Intervallen im Abstand von 1.520 bis 500 Millisekunden blinkt. Wiederholen Sie dann diese Reihe von Blöcken 12 Mal, sodass die Blöcke in jedem der drei Bildgebungsläufe viermal dargestellt werden. Achten Sie darauf, dieses Paradigma so zu konstruieren, dass es leicht modifizierbar ist, so dass die Zielaussagen für jeden Teilnehmer während des experimentellen Besuchs in das Paradigma eingefügt werden können.

Die Zielaussagen und Schlüsselwörter bestehen sowohl aus persönlich relevanten negativen grübelnden Gedanken, die vom Teilnehmer bereitgestellt werden, als auch aus neutralen Ablenkungsaussagen und Schlüsselwörtern, wie sie hier auf dem Bildschirm bei der Ankunft des Probanden zu sehen sind. Holen Sie zunächst eine schriftliche und informierte Einwilligung ein und untersuchen Sie die MRT-Sicherheit. Beurteilen Sie dann den Schweregrad der Depression und den psychiatrischen Status mit dem Beck Depression Inventory, der Hamilton Depression Rating Scale und dem Mini International Neuropsychiatric Inventory.

Sammeln Sie auch Informationen über den Status der Medikation und den Bildungshintergrund. Bitten Sie den Teilnehmer als Nächstes, beunruhigende Gedanken oder Bedenken aufzulisten, die er in den letzten Wochen immer wieder aufgegriffen hat und die er nicht abschütteln konnte. Besprechen Sie dies mit dem Teilnehmer und halten Sie seine mündliche Aussage fest.

Arbeiten Sie dann mit dem Teilnehmer zusammen, um diese Aussage zu paraphrasieren und sie auf sieben bis 10 Wörter zu kürzen. Identifizieren Sie außerdem ein Keyword, das emotional bedeutsam ist und dem Teilnehmer die Bedeutung dieser Zielaussage explizit vermittelt. Fügen Sie diese persönlich bezogenen Aussagen sowie neutrale Ablenkungsaussagen und Schlüsselwörter innerhalb jedes Durchlaufs in das zuvor vorbereitete Paradigma ein.

Der erste Block sollte aus zwei persönlichen Gedankenunterdrückungsblöcken und zwei Distraktor-Gedankenunterdrückungsblöcken bestehen. Gleichen Sie die Reihenfolge der persönlichen und distraktorischen Gedankenperioden innerhalb jedes der drei FMRI-Scans innerhalb und zwischen den Teilnehmern vor dem Scan aus. Geben Sie dem Teilnehmer Aufgabenanweisungen.

Informieren Sie sie, dass sie während des gesamten Paradigmas die Ampel auf dem Bildschirm beobachten und Gedanken während der Zielaussage unterdrücken sollen. Wenn sie das rote Licht sehen, dann denken sie frei, wenn sie das grüne Licht sehen. Die Taste für das Antwortfeld sollte jedes Mal gedrückt werden, wenn der Zielgedanke sowohl während der Gedankenunterdrückung als auch während der freien Gedankenphase wieder auftaucht.

Bitten Sie den Teilnehmer außerdem, jedes Mal die Taste für das Antwortfeld zu drücken, wenn er das blinkende gelbe Licht sieht. Führen Sie die gesamte Bildgebung auf einem Ganzkörperscanner mit kurzer Bohrung mit drei T durch, der mit einer parallelen Empfängerkopfspule mit acht Kanälen ausgestattet ist. Beginnen Sie mit der Anfertigung eines gewichteten dreidimensionalen axialen anatomischen SPGR-Scans mit 132 bis 161 Millimeter dicken Scheiben.

Als nächstes wird eine funktionelle MRT mit Schnitten durchgeführt, die am Hirnscheitel beginnt und das gesamte Hirn umfasst. Erfassen Sie drei funktionale Durchläufe mit einer Gradientenecho-EPI-Sequenz, während der Teilnehmer das Paradigma ausführt. Sobald der Scanvorgang abgeschlossen ist, übertragen Sie die erfassten Bilder auf eine Analyse-Workstation.

Beginnen Sie mit der Analyse, indem Sie die anatomischen MRT-Daten in den TX-Raum transformieren. Führen Sie dann eine Co-Registrierung für funktionale Datensätze durch und mitteln Sie alle anatomischen Scans für alle Probanden, um ein Kompositbild zu erhalten. Korrigieren Sie dann die funktionalen Datensätze zeitlich.

Wenden Sie die 3D-Bewegungskorrektur an und richten Sie sie auf das fünfte Bild jedes Durchlaufs aus. Glätten Sie auch mit einem sechs Millimeter großen Gaußschen Kern und normalisieren Sie die Funktionsdaten in den TX-Raum. Verwenden Sie als Nächstes eine ereignisbezogene Analysemethode, indem Sie ein Analyseprotokoll erstellen, das Intervalle extrahiert, die mit der Unterdrückung von Gedanken, dem Wiederauftauchen von Gedanken und der erfolgreichen Verdrängung während der Gedankenunterdrückung oder der freien Denkblockaden verbunden sind.

Definieren Sie ein Wiederaufflammen als ein Intervall, das 500 Millisekunden beginnt. Vor einem Knopfdruck bis zu 2000 Millisekunden nach dem Knopfdruck sollten dann die Perioden innerhalb des Gedankenunterdrückungsblocks ohne Wiederauftauchen eine erfolgreiche Gedankenunterdrückung definieren. Definieren Sie die Motorsteuerung auch als Ereigniszeiten, zu denen das gelbe Licht während der Ansprechzeit des Motors blinkte.

Verwenden Sie als Nächstes das allgemeine lineare Modell, um Aktivitätscluster zu identifizieren, die mit dem Kontrast zwischen und innerhalb von Gruppen verbunden sind. Führen Sie auch eine Analyse der zufälligen Effekte mit einer A-priori-Hypothese durch. Schließlich Verhalten zwischen Gruppenkontrasten zur Gedankenunterdrückung unter Verwendung des Kontrasts und der Gruppen, die hier auf dem Bildschirm zu sehen sind.

Achten Sie darauf, den Kontrast für Mehrfachvergleiche mit einer Falscherkennungsrate zu korrigieren. Hier können wir Aktivierungskarten sehen, die die Gedankenunterdrückung im Vergleich zur motorischen Kontrolle bei Kontrollpersonen im Vergleich zu Personen mit schwerer depressiver Störung darstellen. B, Risikopersonen im Vergleich zu Personen mit schwerer depressiver Störung und C-Kontrollpersonen im Vergleich zu Risikopersonen.

Diese Karten zeigen Bereiche, die am Wiederauftauchen von Zielgedanken beteiligt sind, im Vergleich zu erfolgreicher Gedankenunterdrückung bei einer Kontrollperson im Vergleich zu Personen mit schwerer depressiver Störung, B-Kontrollpersonen gegenüber Risikopersonen und C mit Risikopersonen gegenüber Personen mit schwerer depressiver Störung. Schließlich zeigt diese Abbildung eine deutliche Signalveränderung im anterioren cingulären Kortex für das Wiederauftauchen und die Unterdrückung von Denkzuständen. Die größten deutlichen Unterschiede zwischen den beiden Erkrankungen wurden von den damals gefährdeten Kontrollen und schließlich von den Teilnehmern an schweren depressiven Störungen nach diesem Verfahren hervorgerufen.

Andere Methoden, wie z. B. funktionelle Konnektivitätsanalysen, können es uns ermöglichen, Unterschiede in der Gehirnkonnektivität zwischen einer schweren depressiven Störung und Risikopersonen zu untersuchen.