תכנון ויישום של מחקר fMRI בחינה חשבו דיכוי בנשים צעירות עם, ובסיכון, לדיכאון
19 במאי 2015
אנו שואפים לזהות העצביים קושרים דיכוי מחשבה ממושך וחולף בסיסי, וחשבנו מחדש הופעה בבקרה, בסיכון ואנשים מדוכאים. ההפעלה הייתה הגדולה ביותר עבור פקדים בהשוואה לסיכון ובקבוצה מדוכאת בקליפת מוח הקדם חזיתית דורסולטרלי במהלך דיכוי מחשבה וקליפה קדמית cingulate במחשבה מחדש הופעה.
המטרה הכוללת של הליך זה היא לזהות שינויים בהפעלת המוח הקשורים לדיכאון וסיכון לדיכאון אצל נשים מתבגרות וצעירות. זה מושג על ידי תכנות ראשון, פרדיגמת דיכוי מחשבה מעורבת הקשורה לבלוק ואירועים לשימוש ב-FMRI. השלב השני הוא לראיין את המשתתפים עם הגעתם ולזהות קבוצה ספציפית של הצהרות הרהור.
לאחר מכן, יש להזין את ההצהרות ההרהוריות לפרדיגמת ePrime FMRI לפני הסריקה. השלב האחרון הוא לסרוק את המשתתף בזמן שהוא משתמש בתיבת תגובה תואמת MRI כדי לאותת על הרגעים שבהם מחשבות מודחקות צצות מחדש ונכנסות למודעות מודעת. בסופו של דבר, ניתן להשתמש בפרדיגמת דיכוי המחשבות כדי להראות שינויים בהפעלת המוח הקשורים לדיכוי מחשבות הרהור משמעותיות או מטרידות אצל נשים צעירות בסיכון לדיכאון מג'ורי.
טכניקה זו יכולה לספק לנו הבנה טובה יותר של המנגנונים העצביים הבסיסיים בהפרעת דיכאון מג'ורי, והיא עשויה להציע לנו סמן ביולוגי פוטנציאלי למחקר עתידי. עבור פרוטוקול זה, התחל בבניית פרדיגמת דיכוי מחשבה הניתנת לשינוי שתוצג על ידי המשתתפים בתוך סורק ה-MRI. ניתן להשתמש ב-ePrime כדי לתכנת את שקופיות הטקסט והתמונה ולהבטיח שתגובות הלחיצה על הכפתור נאספות בתזמון אלפיות השנייה.
הפרדיגמה צריכה להיות מורכבת מארבעה בלוקים שכל אחד מהם מסומן על ידי מסך חדש שהוצג לאחרונה. הבלוק הראשון הוא תקופת הצהרת יעד, ועליו להציג הצהרה ספציפית לנושא או טקסט מסיח דעת למשך 12.5 שניות לצד מילת מפתח. שלושת הבלוקים שאחרי הטקסט אמורים להציג רמזור בשלושה צבעים בצד שמאל של המסך.
הראשון מבין החסימות הללו עם הרמזור האדום הוא תקופת דיכוי המחשבה ה-32. לאחר מכן האות אמור להפוך לירוק למשך 30 שניות כדי לציין תקופת מחשבה חופשית. המסך האחרון בבלוק אמור להציג אור צהוב מהבהב כדי לציין תקופת תגובה מוטורית.
הגדר את הנורית כך שתהבהב ארבע פעמים במרווחי זמן פסאודו-אקראיים בין 1, 520 500 אלפיות השנייה זה מזה. לאחר מכן חזור על סדרת בלוקים זו 12 פעמים כך שהבלוקים יוצגו ארבע פעמים בכל אחת משלוש ריצות ההדמיה. הקפד לבנות פרדיגמה זו באופן שהופך אותה לניתנת לשינוי בקלות כך שניתן יהיה להכניס את משפטי היעד עבור כל משתתף לפרדיגמה במהלך ביקור הניסוי.
הצהרות היעד ומילות המפתח יהיו מורכבות הן ממחשבות הרהור שליליות רלוונטיות אישית המסופקות על ידי המשתתף, כמו גם הצהרות מסיחות דעת ניטרליות ומילות מפתח כפי שניתן לראות על המסך כאן עם הגעת הנבדק. ראשית, קבל הסכמה בכתב ומודעת ובדוק את בטיחות ה-MRI. לאחר מכן העריכו את חומרת הדיכאון ואת המצב הפסיכיאטרי עם מצאי הדיכאון של בק, סולם דירוג הדיכאון של המילטון והמיני מצאי נוירו-פסיכיאטרי בינלאומי.
אסוף גם מידע לגבי מצב תרופות ורקע השכלה. לאחר מכן, בקשו מהמשתתף לרשום מחשבות או חששות מטרידים שהוא חזר עליהם שוב ושוב במהלך השבועות האחרונים ולא הצליח להתנער מהם. שוחחו על כך עם המשתתף והקליטו את הצהרתו בעל פה.
לאחר מכן עבדו עם המשתתף כדי לנסח מחדש את ההצהרה הזו, ולקצר אותה לשבע עד 10 מילים. כמו כן, זהה מילת מפתח בעלת משמעות רגשית ומעבירה במפורש את המשמעות של הצהרת יעד זו למשתתף. הכנס את ההצהרות הקשורות באופן אישי כמו גם הצהרות מסיחות דעת ניטרליות ומילות מפתח לפרדיגמה שהוכנה מראש בכל ריצה.
הבלוק הראשון צריך להיות מורכב משני בלוקים לדיכוי מחשבות אישיות ושני בלוקים לדיכוי מחשבות מסיחי דעת. לאזן את סדר תקופות החשיבה האישיות ומסיחות הדעת בכל אחת משלוש סריקות ה-FMRI בתוך ובין המשתתפים לפני הסריקה. ספקו למשתתף הוראות למשימה.
הודע להם שעליהם להתבונן ברמזור על המסך לאורך כל הפרדיגמה ולדכא מחשבות במהלך הצהרת המטרה. כשהם רואים את האור האדום, אז חשבו בחופשיות כשהם רואים את האור הירוק. יש ללחוץ על כפתור תיבת התגובה בכל פעם שמחשבת המטרה מופיעה מחדש הן במהלך תקופות דיכוי המחשבה והן במהלך תקופות המחשבה החופשית.
כמו כן, בקשו מהמשתתף ללחוץ על כפתור תיבת התגובה בכל פעם שהוא רואה את האור הצהוב המהבהב. בצע את כל ההדמיה על סורק בעל קדח קצר של שלושה T לכל הגוף המצויד בסליל ראש מקלט מקביל של שמונה ערוצים. התחל ברכישת סריקה אנטומית צירית תלת מימדית SPGR משוקללת T one עם פרוסות בעובי 132 עד 161 מילימטר.
לאחר מכן מוגדר ל-MRI פונקציונלי עם פרוסות, החל מקודקוד המוח ומקיף את כל המוח. רכוש שלוש ריצות פונקציונליות באמצעות רצף EPI הד שיפוע בזמן שהמשתתף מבצע את הפרדיגמה. לאחר השלמת הסריקה, העבר את התמונות שנרכשו לתחנת עבודה לניתוח.
התחל בניתוח על ידי הפיכת נתוני ה-MRI האנטומי למרחב TX. לאחר מכן בצע רישום משותף למערכי נתונים פונקציונליים וממוצע של כל הסריקות האנטומיות בכל הנבדקים כדי להפיק תמונה מורכבת. לאחר מכן תקן זמנית את מערכי הנתונים הפונקציונליים.
החילו תיקון תנועה תלת-ממדי ויישרו מחדש לפריים החמישי של כל ריצה. גם להחליק באמצעות גרעין גאוס של שישה מילימטר ולנרמל את הנתונים הפונקציונליים למרחב TX. לאחר מכן, השתמש בשיטת ניתוח הקשורה לאירוע על ידי בניית פרוטוקול ניתוח המחלץ מרווחים הקשורים לדיכוי מחשבה, הופעה מחדש של מחשבה והדחקה מוצלחת במהלך דיכוי המחשבה או בלוקים של חשיבה חופשית.
הגדר אירוע הופעה מחדש כמרווח שמתחיל 500 אלפיות השנייה. לפני לחיצה על כפתור עד 2000 אלפיות השנייה לאחר הלחיצה על הכפתור, אז התקופות בתוך בלוק דיכוי המחשבה ללא כל הופעה מחדש אמורות להגדיר דיכוי מחשבה מוצלח. כמו כן, הגדירו את בקרת המנוע כזמני אירועים שבהם האור הצהוב הבהב במהלך תקופת התגובה של המנוע.
לאחר מכן, השתמשו במודל הליניארי הכללי כדי לזהות אשכולות של פעילות הקשורים לניגודיות בין ובתוך קבוצות. ערכו גם ניתוח השפעות אקראיות עם השערה אפריורית. לבסוף, התנהלות בין ניגודים קבוצתיים לדיכוי מחשבה באמצעות הניגודיות והקבוצות הנראות על המסך כאן.
הקפד לתקן ניגודיות עבור השוואות מרובות באמצעות שיעור גילוי שגוי. כאן אנו יכולים לראות מפות הפעלה המייצגות דיכוי מחשבה בהשוואה לשליטה מוטורית בנבדקי ביקורת לעומת אנשים עם הפרעת דיכאון מג'ורי. B, אנשים בסיכון לעומת אנשים עם הפרעת דיכאון מג'ורי ונבדקי ביקורת C לעומת אנשים בסיכון.
מפות אלה מציגות אזורים המעורבים בהופעה מחודשת של מחשבות מטרה בהשוואה לדיכוי מחשבה מוצלח בקבוצת ביקורת לעומת הפרעת דיכאון מג'ורי, נבדקי ביקורת B לעומת אנשים בסיכון ואנשים בסיכון לעומת אנשים עם הפרעת דיכאון מג'ורי. לבסוף, איור זה מראה שינוי אות מודגש בקליפת המוח החגורה הקדמית להופעה מחדש ודיכוי של תנאי חשיבה. ההבדלים הבולטים ביותר בין שני המצבים התעוררו על ידי קבוצת הביקורת שהייתה אז בסיכון, ולבסוף על ידי משתתפי הפרעת דיכאון מג'ורי בעקבות הליך זה.
שיטות אחרות כמו ניתוחי קישוריות תפקודית יכולות לאפשר לנו להסתכל על הבדלים בקישוריות המוחית בין הפרעת דיכאון מג'ורי לאנשים בסיכון.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מחקר זה בוחן את המתאמים העצביים של דיכוי מחשבות והופעתן מחדש בקרב אנשים הנמצאים בסיכון לדיכאון בהשוואה לקבוצת ביקורת בריאה. המחקר מדגיש הבדלים בהפעלה מוחית, ובמיוחד בקליפת המוח הפרה-פרונטלית הדורסולטרלית ובקליפת המוח הסינגולארית הקדמית.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדעי
- מדעי המוח
- פסיכולוגיה
- MRI תפקודי
רקע
- דיכאון קשור לשינויים בתהליכי חשיבה.
- דיכוי מחשבות עלול להשפיע על תוצאים של בריאות הנפש.
- הבנת המנגנונים העצביים יכולה להנחות אסטרטגיות טיפול.
- נשים צעירות הן קבוצה דמוגרפית הנמצאת בסיכון לדיכאון מז'ורי.
מטרת המחקר
- לזיהוי דפוסי הפעלה במוח במהלך דיכוי מחשבות.
- להשוואת התגובות בין אנשים בסיכון לבין קבוצת ביקורת בריאה.
- לבחינת הבסיס העצבי של הופעתם מחדש של מחשבות.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- פרוטוקול fMRI משולב של בלוקים ואירועים.
- ראיונות עם המשתתפים לזיהוי היגדים רומינטיביים.
- שימוש בתיבת תגובה התואמת ל-MRI למתן משוב בזמן אמת.
- ניתוח של הפעלה מוחית במהלך משימות של דיכוי מחשבות.
תוצאות עיקריות
- הפעלה מוגברת בקליפה הפרה-פרונטלית הדורסולטרלית (dorsolateral prefrontal cortex) בקבוצת הביקורת במהלך דיכוי מחשבות.
- הבדלים בהפעלה של קליפת החגורה הקדמית (anterior cingulate cortex) במהלך הופעתם מחדש של מחשבות.
- בקרב אנשים הנמצאים בסיכון ובקרב אנשים הסובלים מדיכאון נצפו תגובות מוחיות משתנות.
- הממצאים מצביעים על מתאמים עצביים של בקרה קוגניטיבית בדיכאון.
מסקנות
- המתאמים העצביים של דיכוי מחשבות שונים בין קבוצות.
- הבנת הבדלים אלו עשויה לסייע בפיתוח התערבויות.
- נדרש מחקר נוסף כדי לבחון את ההשלכות על הטיפול.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
פרוטוקולים כמותיים של fMRI הבוחנים מתואמים עצביים של בקרה קוגניטיבית, כגון דיכוי מחשבות, מספקים תובנות יישומיות לתיקוף מטרות (target validation) ולהפחתת סיכונים מכניסטיים בתהליכי גילוי תרופות נוירו-פסיכיאטריות. גישה זו מאפשרת זיהוי של סמנים ביולוגיים תפקודיים ושינויים במעגלים עצביים באוכלוסיות בסיכון ובאוכלוסיות נפגעות, ובכך היא תומכת ברמת ביטחון ניבוית בנקודות השבח המוקדמות של תהליך הגילוי. שילוב של פרוטוקולים אלו בצינורות המו"פ (R&D) משפר את הרצף התרגומי ואת תעדוף הפורטפוליו עבור אינדיקציות של מערכת העצבים המרכזית (CNS).
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשרת חקירה של מעגלים עצביים המעורבים בפגיעות לדיכאון ובבקרה קוגניטיבית.
- תומכת בתיקוף תפקודי של מטרות באמצעות מיפוי הבדלי הפעלה במוח בין קבוצות סיכון.
- מסייעת בהפחתת סיכונים מכניסטית על ידי הבחנה בין חתימות עצביות של אנשים בסיכון לעומת אנשים מושפעים.
- מספקת ביטחון ניבוי לצורך תיעדוף מטרות הקשורות לוויסות קוגניטיבי.
סריקה ופיתוח בדיקה
- מבסס פרדיגמה של fMRI הניתנת לשחזור ולשינוי להערכת תגובות עצביות למטלות קוגניטיביות.
- מייצר מדדים כמותיים תלויי-אירוע לצורך סטנדרטיזציה של הבדיקה ויכולת השוואה בין מחקרים.
- מאפשר סינון של התערבויות או תרכובות לבחינת השפעתן על סמנים עצביים של דיכוי מחשבות.
- תומך בשימוש חוזר בפלטפורמה על פני תוכניות מחקר נוירופסיכיאטריות מגוונות.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתאימה דפוסי הפעלה עצבית לפנוטיפים קוגניטיביים הרלוונטיים למחלה לצורך פיתוח ביומרקרים תרגומיים.
- מספקת רצף מדמיות עצבית אנושית לתיקוף של מודלים פרה-קליניים, כאשר הדבר נתמך על ידי פרדיגמות חוצות-מינים.
- מיידעת החלטות קידום מותאמות סיכון על ידי קישור קריאות עצביות לסממני פגיעות קלינית.
- משפרת הפחתת סיכונים חזויה עבור נכסי פורטפוליו של ה-CNS המכוונים למנגנוני בקרה קוגניטיבית.
אינטגרציה של תהליכי עבודה וצינורות עיבוד
פרדיגמה זו, המבוססת על fMRI, משתלבת ברצף הגילוי, החל ממחקרים מכניסטיים מוקדמים ועד לפיתוח סמנים ביולוגיים (biomarkers) תרגומיים להפרעות במערכת העצבים המרכזית (CNS).
- ביולוגיה של הגילוי: תומך בבדיקת השערות על תפקוד לקוי של מעגלים עצביים בסיכון ובהופCעת דיכאון.
- סריקה: מספק מדדי הפעלה עצבית כמותיים הניתנים לשחזור לצורך הערכת התערבויות מועמדות.
- אנליטיקה: מספק פלטים סטטיסטיים מבוססי-בלוקים ומבוססי-אירועים להשוואות קבוצתיות חסונות.
- מחקר תרגומי: מגשר בין סמנים עצביים אנושיים למודלים פרה-קליניים לצורך התאמה מערכתית רלוונטית למחלה.
- שימוש חוזר ארגוני: מציע פרדיגמה גמישה וניתנת לשינוי, הניתנת להתאמה למספר יוזמות מחקר נוירופסיכיאטריות.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי ומפחית עמימות מכניסטית בתיקוף מטרות במערכת העצבים המרכזית (CNS).
- ערך תפעולי: מנstandardיזה את רכישת וניתוח הסממנים הביולוגיים העצביים לצורך הדירות ויכולת הרחבה.
- ערך אסטרטגי: מספק בסיס להחלטות go/no-go ולהקצאת הון על ידי קישור מדדים עצביים לסיכון למחלה.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תעדוף מותאם סיכונים של נכסי CNS בהתבסס על ראיות של סממנים ביולוגיים תפקודיים.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בתכנון פאראדיגמות fMRI, ניתוח הדמיות עצביות ואפיון פסיכיאטרי.
- מחייב גישה למכשור MRI בעילוי שדה גבוה ותשתית אנליטית מתקדמת.
- מצריך סטנדרטיזציה בין-צוותית של תכנות הפאראדיגמה וזרימות עבודה של עיבוד נתונים.
- התאמה בין אוכלוסיות או מערכות מודל עשויה לדרוש שינוי ותיקוף של הפרוטוקול.
- פרשנות של סממנים ביולוגיים עצביים צריכה להתחשב בשונות אינדיבידואלית ובהקשר הקליני.
