Ontwerp en implementatie van een fMRI studie naar Dacht Onderdrukking in jonge vrouwen met en At-risico, voor depressie

Summary

Wij streven ernaar om het identificeren van de neurale correleert onderliggende duurzame en voorbijgaande gedachte onderdrukking, en dacht opnieuw verschijnen in controles, at-risk en depressieve personen. Activering was het grootst voor de controles in vergelijking met de risicogroepen en de depressieve groep in de dorsolaterale prefrontale cortex tijdens gedachte onderdrukking en anterior cingulate cortex tijdens gedachte hernieuwde opkomst.

Abstract

Ruminationeel broeden wordt geassocieerd met een verhoogde kwetsbaarheid voor ernstige depressie. Individuen die regelmatig rumineren, zullen vaak proberen de frequentie van hun negatieve gedachten te verminderen door ze actief te onderdrukken. We streven ernaar de neurale correlaten die ten grondslag liggen aan gedachtenonderdrukking bij risicogroepen en depressieve personen te identificeren. Er werden drie groepen vrouwen bestudeerd; een groep met een ernstige depressieve stoornis, een risicogroep (met een eerstegraadsverwant met depressie) en controles. Deelnemers voerden een gemengde blok-gebeurtenis fMRI-paradigma uit met gedachtenonderdrukking, vrij denken en motorische controleperioden. Deelnemers identificeerden het opnieuw opduiken van “onder te drukken” gedachten (het “terugpoppen” in het bewuste bewustzijn) met een drukknop. Tijdens gedachtenonderdrukking vertoonde de controlegroep de grootste activering van de dorsolaterale prefrontale cortex, gevolgd door de risicogroep en vervolgens de depressieve groep. Tijdens het opnieuw opduiken van indringende gedachten in vergelijking met succesvolle heronderdrukking van die gedachten, vertoonde de controlegroep de grootste activering van de voorste cingulumcortices, gevolgd door de risicogroep en vervolgens de depressieve groep. Deelnemers in de risicogroep vertoonden afwijkingen in de neurale regulatie van gedachtenonderdrukking die lijken op de dysregulatie die bij depressieve personen wordt aangetroffen. De voorspellende waarde van deze veranderingen bij het ontstaan van depressie moet nog worden bepaald.

Introduction

Een gemeenschappelijk kenmerk bij mensen met depressieve stoornis (MDD) is de neiging om deel te nemen in ruminative gedachte ^1. Deze coping-mechanisme wordt beschouwd onaangepast als het gaat om passieve fixatie op negatieve gedachten en gebeurtenissen met geen poging bij een resolutie ^2-5. Herkauwen wordt in verband gebracht met een verhoogd risico op het ontwikkelen van een depressie ^1,6-9 en de toegenomen lengte en de ernst van depressieve episoden ^10.

Personen die regelmatig herkauwen zal vaak proberen om de frequentie van deze negatieve gedachten te verminderen door het actief onderdrukken ^11. Echter, die betrokken zijn bij het ​​denken onderdrukking kan zulke gedachten toegankelijker en waarschijnlijk snel opnieuw opduiken in de gedachten van de individuele ¹² te maken. Dit kan vaker te zien in depressieve personen als hun vermogen om actief te onderdrukken gedachten kan worden aangetast. Daarnaast is gedachtensuppressie aangetoond dat de kans op ot vergrotenhaar negatieve gedachten in dysphoric individuen ^13. Daarom is voor depressieve mensen de onderdrukking van ruminative gedachten kan leiden tot een verergering van de symptomen; een product van de toegenomen fietsen van ruminative inbraken en verhoogde negatief denken.

Neuropathologische modellen van depressie poneren een ontregeling van het limbisch, striatum, thalamische en corticale hersenen circuits ^14. Rusten verstoringen van de regionale de stofwisseling en de doorbloeding zijn consequent gerapporteerd in MDD, met verhoogde basale niveaus waargenomen in de amygdala, orbitale frontale cortex, ventrale mediale prefrontale cortex en de mediale thalamus. Daarnaast worden verlaagd niveau dat bij de dorsolaterale prefrontale cortex en subgenual en dorsale anterieure cingulate cortex vergeleken met gezonde controles ^15,16. Deze waarnemingen hebben geleid tot het idee dat MDD tot een vermindering van de activiteit van dorsale en verhoogde emotionele limbische activiteit more ventrale brain gebieden.

Cognitieve theorieën over de regulering van het denken hebben een rol voor twee afzonderlijke mechanismen in gedachten onderdrukken geïdentificeerd. Er wordt gesuggereerd dat de eerste mechanisme van controle voortdurend bezig om een basisniveau van gedachte onderdrukking en het tweede mechanisme wordt tijdelijk geactiveerd te behouden opnieuw te onderdrukken elke ongewenste gedachten die erin slagen om op te schakelen boven deze basislijn ^17. Functionele MRI gegevens impliceren een aantal hersengebieden in deze processen, waaronder de dorsolaterale en ventrolaterale prefrontale cortex ^18,19, de insula ^19,20, anterior cingulate cortex ²⁰ en dorsomediale prefrontale cortex ^19,21 tijdens het onderhoud van het denken onderdrukking. Daarnaast is de re-opkomst van een onderdrukte gedachte is speciaal in verband met betrokkenheid van de anterior cingulate cortex ^18. Aldus blijkt er een aanzienlijke overlap tussen hersengebieden wordengetoond worden dysregulated in een depressie, waaronder de dorsolaterale prefrontale cortex, insula, anterior cingulate cortex, dorsomediale prefrontale cortex ²² en degenen die betrokken zijn in gedachten onderdrukken. Dit suggereert dat een neurofysiologische, en niet alleen een gedrags link tussen denken onderdrukking en depressie bestaat.

Jonge vrouwen die zich bezighouden met ruminative gedachten zijn een groter risico voor het ontwikkelen van een depressie ^23. Risico op depressie is ook genetisch verleend; personen met een ouder of broer of zus met een depressie hebben veel meer kans om een depressie dan mensen zonder familiegeschiedenis van de aandoening ²⁴ ontwikkelen. Deze studie werd uitgevoerd om de neurale systemen betrokken bij de gedachte onderdrukking in een groep van jonge vrouwen met een familiair risico op depressie, een groep jonge vrouwen momenteel een depressie, en een groep gezonde controles te verkennen. We ontwikkelden een nieuwe ruminative gedachte onderdrukking paradigma aan de onderzoekenveranderingen in de neurale activiteit in verband met duurzame en voorbijgaande gedachte onderdrukking van zowel neutrale en persoonlijk relevant gedachten. Dit ontwerp liet ons toe om te onderzoeken of er verschillen in neurale activiteit voor de onderdrukking van persoonlijk relevant gedachten ten opzichte van neutrale gedachten. Verder testen van de risicogroep bood de mogelijkheid om potentiële kwetsbaarheid markers van depressie onderzoeken door te bepalen of het risico voor depressie geassocieerd met de grootte van het bloed zuurstofniveau afhankelijk (BOLD) signaal in gebieden betrokken bij depressie.

Op basis van de literatuur rond neurale activiteit in depressie ^15,16, en de studies over herkauwen en dacht onderdrukking ^25,26 werd voorspeld dat de onderdrukking van gedachten zou worden geassocieerd met een verminderde betrokkenheid van de dorsolaterale prefrontale cortex in de deelnemers met MDD in vergelijking met controles . Verwacht werd dat de grotere gevoeligheid voor depression in de risicogroep zou worden uitgedrukt in de mate waarin dorsolateraal corticale activiteit die tussen die van de controlegroep en depressief groepen. Verder werd verwacht dat de terugkeer van onderdrukte gedachten worden geassocieerd met de activatie van de anterior cingulate cortex en dat deze activering in controles groter dan in de risicogroep zou zijn. Bovendien werd verwacht aanzienlijk minder anterieure cingulate cortex activatie observeren depressieve deelnemers vergeleken met zowel de controlegroep en risicogroepen deelnemers tijdens terugkeer van onderdrukte gedachten.

Protocol

Alle deelnemers werden ingelicht over de procedures en ondertekende een toestemmingsformulier voorafgaand aan de start te bestuderen. De McMaster University Health Sciences en St. Joseph's Healthcare Research Ethics Boards goedgekeurd alle procedures.
Opmerking: In dit protocol, worden 47 rechtshandig vrouwen tussen de leeftijden van 16 en 24 jaar gebruikt. Waarvan 15 deelnemers lijdt aan MDD (arts bevestigde diagnose) en ervaart een depressieve episode ten tijde van het onderzoek. Deze groep van individuen wordt aangeduid als "MDD group". De risicogroep in dit protocol bestaat uit 16 deelnemers die een eerste graad familielid (ouder, broer of zus) met een diagnose van MDD, maar gediagnosticeerd met een psychiatrische stoornis en worden momenteel niet depressief. De controlegroep in dit protocol bestaat uit 16 deelnemers die geen eerstegraads familieleden met een depressie, hebben geen leven diagnose van een psychiatrische stoornis en worden momenteel niet depressief.

_title ". Deelnemers Selection> 1

1. Recruit gezonde controle en at-risk vrouwelijke deelnemers via het internet en gedrukte advertenties in de lokale gemeenschap, en door de afdeling Psychologie, Neurowetenschappen en gedrag aan de plaatselijke universiteit. Recruit depressieve deelnemers via de Mood Disorders Clinic in het plaatselijke ziekenhuis.
   OPMERKING: Kwalificatie patiënten komen in aanmerking om deel te nemen als ze vrouwelijke en zijn gediagnosticeerd met een primaire stemmingsstoornis volgens DSM-IV criteria ^27, en hebben klinisch significante gestandaardiseerde cut-off scores op de Beck Depression Inventory-Versie II (BDI-II ) en Hamilton Depression Rating Scale (HAM-D) vragenlijsten, zoals bepaald door de voltooiing van deze maatregelen bij aankomst.
2. Gedrag eerste telefoon of in-persoon interviews met geïnteresseerde deelnemers om te bepalen. Uitsluiten deelnemers die niet voldoen aan de veiligheid scanner eisen of criteria voor de MDD, at-risico of controlegroepen, en alle deelnemers met een huidige of vroegere geschiedenis van psychose, manie of gegeneraliseerde angststoornis (GAD). Bovendien sluiten de deelnemers die hoofdletsel leidt tot bewusteloosheid hebben ervaren, of eerdere behandeling met elektroconvulsietherapie of transcraniële magnetische stimulatie hebben gehad.
3. Nodig de geselecteerde groep van individuen voor uitgebreide testen, en een functionele magnetische resonantie imaging (fMRI) scan met behulp van de volgende parameters [3T, T1-gewogen SPGR axiale overname met: 132-160 plakjes (1 mm dik). fMRI-scan, 8-kanaals head coil, 31 axiale plakjes (4 mm dik, geen ruimte), TR / TE = 2500/35 msec, FOV = 24 cm, matrix = 64 x 64, flip hoek van 90 °].
   Opmerking uitsluiten deelnemers GAD, zoals verwacht wordt dat ze hogere niveaus van angst kunnen ervaren tijdens de MRI scan deel van de studie, interfereren met concentratie en taak compliance.
4. Scan de deelnemers gedurende de eerste 12dagen van hun cyclus (folliculaire fase) de mogelijkheden invloeden van hormonale fluctuaties.

2. Build gedachteonderdrukking Task

1. Bouw een aangepaste versie van de onderdrukking paradigma beschreven door Mitchell en collega ^18, die wordt gezien door de deelnemers in de scanner. Het paradigma bestaat uit 4 blokken, elk gekenmerkt door een onlangs gepresenteerd scherm.
2. Gebruik psychologie paradigma bouwen van software om het paradigma te programmeren. Met behulp van de software, assembleren tekst en beeld dia's in serie worden gepresenteerd, met reacties verzameld met milliseconde timing. Het eerste blok presenteert een doel verklaring op het scherm van 12,5 sec. Formatteert het paradigma, zodat een 3-kleuren verkeer signaal aanwezig is op de linkerkant van alle volgende schermen is.
3. Configureert het paradigma van een rood verkeerslicht signaal aanwezig gedurende 30 seconden op het volgende scherm. Programmeer het paradigma van een groen verkeerslicht presenteren voor 30 sec op de next scherm gepresenteerd.
   1. Configureren van de laatste scherm een ​​knipperend geel licht te presenteren. Flits het licht vier keer op pseudo intervallen tussen 1.500 - 2.500 msec uit elkaar. Herhaal deze serie schermen 12 keer.
   2. Plaats het doel statements in het paradigma tijdens de deelnemers bezoeken, en derhalve construeren paradigma op een manier die eenvoudig aanpasbaar maakt. Tijdens de deelnemers bezoeken, instrueren de deelnemers te onderdrukken het doel dacht toen het rode licht wordt gepresenteerd, vrij te denken als het groene licht wordt gepresenteerd, en de respons knop drukt elke keer het gele licht knippert. Het invullen van deze taak in de MRI-scanner zal de beoordeling van de neurale activiteit verschil maken tijdens elke geïnstrueerd taak.

3. Deelnemer Bezoek

1. Bij aankomst, beoordelen depressie ernst en psychiatrische status van alle deelnemers met de BDI-II, HAM-D en Mini International Neuropsychiatrische Inventory (MINI)vragenlijsten. Verzamel informatie over medicatie status en educatieve achtergrond.
   LET OP: Deze vragenlijsten werden ingevuld als onderdeel van een groter onderzoek met inbegrip van andere maatregelen die hier niet vermeld.
2. Vraag de deelnemers naar de lijst verontrustende gedachten of zorgen dat ze herhaaldelijk herzien van de afgelopen weken en dat hebben zij niet in staat te schudden geweest. Noteer deze mondelinge verklaringen, terwijl ze te bespreken met de deelnemer. Werken met de deelnemer, parafraseren de verklaring inkorten tot 7-10 woorden lang en identificeren van een sleutelwoord dat emotioneel significant en brengt expliciet de betekenis van de doelzin aan de deelnemer.
3. Voorafgaand aan de scan, instrueren de deelnemer aan het verkeer signaal te observeren op het scherm de hele paradigma. Instrueer de deelnemer om de gepresenteerde doel verklaring onderdrukken als het rode licht wordt gepresenteerd. Vraag de deelnemer om vrij te denken over iets en laathun gedachten dwalen als het groene licht wordt gepresenteerd.
4. Instrueer de deelnemers om druk op de knop op de verpakking van de scanner reactie elke keer het doel vond opnieuw naar voren zowel tijdens de gedachte onderdrukking en de vrije gedachte periodes. Tot slot vragen de deelnemers om de reactie doos knop drukt telkens een knipperend geel licht wordt gepresenteerd.
   LET OP: De volgorde van de blokken in elke functionele run is als volgt: a) doel verklaring presentatie periode b) persoonlijk of afleider dacht onderdrukking periode, c) vrije gedachte periode, en d) motorische respons periode om te controleren voor de activering van motorische gebieden veroorzaakte tijdens drukken op een knop in de gedachte onderdrukking en vrije gedachte blokken. Dit patroon herhaalt 12 keer, vier keer in elk van de 3 runs.
5. Plaats persoonlijk relatieve en afleider doel verklaringen en sleutelwoorden in het paradigma. Binnen elke run, zorgen voor het eerste blok bestaat uit twee persoonlijke gedachteonderdrukking blokken en twee afleider gedachte suppression blokken (zie figuur 1).
   1. Presenteer de verkorte jaarrekening en de sleutelwoorden in een volgende bestelling en voor 1TR elk, gevolgd door het stoplicht signaal voor de rest van het doel verklaring presentatie periode. Tegenwicht de orde van persoonlijke en afleider perioden denken binnen elk van de 3 fMRI en tussen deelnemers.
      Opmerking: Target verklaringen en kernwoorden zal bestaan ​​uit zowel persoonlijk relevant ruminative negatieve gedachten die door de deelnemer (bijvoorbeeld: "Denk niet krijgen in de universiteit"), en neutrale afleider verklaringen afkomstig uit een batterij opgesteld door Nolen-Hoeksema (bijvoorbeeld : "Denk na over een rij van shampooflessen op het display" ^2).
6. Scan elke deelnemer met drie functionele MRI-scans.

4. Functional Magnetic Resonance Imaging Data Acquisition en analyse

1. Gedrag beeldvorming op een 3T hele body korte boring scanner met een 8-kanaals parallel ontvanger hoofd spoel. Voer een T1-gewogen driedimensionale SPGR axiale anatomische scan met 132-160 plakjes (1 mm dik). Verwerven drie functionele MRI loopt met een gradiënt-echo EPI die bestaat uit 31 axiale plakjes (4 mm dik, geen hiaat) beginnend bij de cerebrale vertex en omvat de gehele hersenen (TR / TE = 2500/35 msec, FOV = 24 cm, matrix = 64 x 64, flip hoek van 90 °).
2. Breng de verkregen beelden op een werkstation.
   1. Transformeer anatomische MRI datasets in Talairach ruimte ²⁸ tot co-registratie uit te voeren op de functionele datasets en gemiddeld om een samengesteld beeld te genereren.
   2. Tijdelijk corrigeren functionele datasets ^29. 3D motion corrigeren functionele datasets ^29. Lijn de functionele data sets naar de 5e frame van elke run ^29. Strijk met behulp van een 6 mm Gauss kernel en normaliseren om Talairach ruimte ^29.
3. Gebruik een event-verbandd analysemethode bij het analyseren van de data. Bouw een analyse protocol dat tijdsintervallen geassocieerd met gedachte onderdrukking extracten, dacht hernieuwde opkomst en succesvolle re-onderdrukking, zoals hieronder beschreven.
4. Definieer een heropstanding gebeurtenis als het interval beginnende 500 msec voor de druk op de knop (hernieuwde opkomst van het denken voorafgaand aan de druk op de knop) en de voortzetting van 2.000 msec na de druk op de knop, tijdens de gedachte onderdrukken of vrije denken blok. De tijd verspreid over de gedachte onderdrukking blok met hernieuwde opkomst events uitgesloten is om gedachte onderdrukking in de analyse protocol definiëren.
   OPMERKING: Definieer een succesvolle re-onderdrukking in de analyse protocol gehandhaafd onderdrukking, zonder een inbraak evenement, binnen één TR na de re-onderdrukking event. Definieer motorische controle bij het protocol zoals event tijden wanneer het gele licht flitste in de motor respons periode.
5. Met behulp van de neuroimaging software, contrast activering kaarten met behulp van een algemene liin de buurt van model tot clusters van activiteit in verband met de contrasten tussen en binnen groepen te identificeren. Voer een willekeurige effecten analyses (3 x 2) met een priori hypothese testen. Gedrag tussen de groep contrasteert voor gedachteonderdrukking versus motorische controle en dacht opnieuw verschijnen versus re-onderdrukking voor de controle / at-risk vs. depressief, controle vs. depressief, controle vs. at-risk, en at-risk vs. depressief groepen.
6. Correcte contrasten voor meerdere vergelijkingen met behulp van de valse ontdekking tarief (FDR, ingesteld op p = 0,05) in het neuroimaging software geïmplementeerd methodologie.

Results

Blok Voorwaarde Analyses: gedachteonderdrukking versus Motor Control

ANOVA-analyses werden gebruikt om de hersenactiviteit geassocieerd met perioden blok gedachteonderdrukking (bij inbraken verwijderd) ten opzichte van een motorbesturing bepalen. Resultaten voor controle en at-risk versus MDD Contrast, controle versus MDD, controle versus at-risk, en at-risk versus MDD worden gedetailleerd in tabel 1. Er waren geen tussen of binnen de groep verschillen in activiteit in verband ...

Discussion

Elementen van de neurale circuits verstoord bij depressie ^15,16,25 zijn ook geassocieerd met de regulering van de bewuste gedachte ^17,18. Bij de behandeling van onderdrukking-gerelateerde neurale verwerking in at-risk en depressief deelnemers waren we in staat om te onderzoeken of er veranderingen in de hersenen activering patronen die vaak voor bij zowel mensen met een genetische aanleg voor depressie en een huidige depressieve episode zijn.

In overeenstemming met onze...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Magnetische resonantie beeldvormingsscanner	General Electric		3T, volledige body, korte boring scanner, Milwaukee, WI
Brain Voyageur, QX, V2.1	Brain Innovation (B.V.)		Maastricht, Nederland
E-prime	Psychology Software Tools		Pennsylvania, VS
Hamilton Depressie Beoordelingsschaal (HAM-D)	Hamilton M (1967) Ontwikkeling van een beoordelingsschaal voor primaire depressieve ziekte. The British journal of social and clinical psychology 6: 278–296
Rosenberg Vragenlijst voor Zelfrespect (RSE)	Rosenberg M (1965). Society and the Adolescent Self-Image. Princeton University Press : Princeton, NJ.
Vragenlijst voor Trauma in de Kindertijd (CTQ)	Bernstein DP, Stein JA, Newcomb M, et al. (2003) Ontwikkeling en validatie van een korte screeningsversie van de Vragenlijst voor Trauma in de Kindertijd. 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 Depressie Inventaris - Versie II (BDI-II)	Beck AT, Ward CH, Mendelson M, Mock J, Erbaugh J (1961) Een inventaris voor het meten van depressie Archives of General Psychiatry 4:561 - 571