Zastosowanie funkcjonalnego neurofeedbacku opartego na obrazowaniu rezonansu magnetycznego w czasie rzeczywistym w celu obniżenia kory wyspowej u palaczy uzależnionych od nikotyny

Mohit Rana; Sergio Ruiz; Andrea  Sánchez Corzo; Axel Muehleck; Sandra Eck; César Salinas; Francisco Zamorano; Claudio Silva; Massimiliano Rea; Anil Batra; Niels Birbaumer; Ranganatha Sitaram

doi:10.3791/59441

Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Zastosowanie funkcjonalnego neurofeedbacku opartego na obrazowaniu rezonansu magnetycznego w czasie rzeczywistym w celu obniżenia kory wyspowej u palaczy uzależnionych od nikotyny

2.2K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/59441

⸱

10 czerwca 2020

Mohit Rana¹^,² , Sergio Ruiz¹^,² , Andrea Sánchez Corzo¹^,² , Axel Muehleck⁴ , Sandra Eck⁴ , César Salinas⁵ , Francisco Zamorano⁵^,⁶ , Claudio Silva⁵ , Massimiliano Rea⁴ , Anil Batra⁴ , Niels Birbaumer¹^,⁷^,⁸ , Ranganatha Sitaram¹^,²^,⁹

¹Departamento de Psiquiatría, Escuela de Medicina, Centro Interdisciplinario de Neurociencias, Pontificia Universidad Católica de Chile, ²Laboratory for Brain-Machine Interfaces and Neuromodulation, Pontificia Universidad Católica de Chile, ³Institute of Medical Psychology and Behavioral Neurobiology, University of Tübingen, ⁴Department of Psychiatry and Psychotherapy, University of Tübingen, ⁵Unidad de Imágenes Cuantitativas Avanzadas, Departamento de Imaágenes, Facultad de Medicina Clínica Alemana, Universidad del Desarrollo, ⁶División de Neurociencia, Centro de Investigación en Complejidad Social (neuroCICS), Facultad de Gobierno, Universidad del Desarrollo, ⁷Institute di Ricovero e Cura a Carattere Scientifico, ⁸Wyss Center for Bio and Neuroengineering, ⁹Institute for Biological and Medical Engineering, Pontificia Universidad Católica de Chile

W tym artykule

Podsumowanie

W funkcjonalnym rezonansie magnetycznym w czasie rzeczywistym (rtfMRI), aktywność mózgu jest eksperymentalnie manipulowana jako zmienna niezależna, a zachowanie jest mierzone jako zmienna zależna. Przedstawiony tutaj protokół koncentruje się na praktycznym zastosowaniu rtfMRI jako narzędzia terapeutycznego w zaburzeniach psychicznych, takich jak uzależnienie od nikotyny.

Streszczenie

Minęło ponad dziesięć lat od kiedy z powodzeniem wdrożono pierwsze podejście neurofeedback oparte na funkcjonalnym rezonansie magnetycznym (fMRI). Od tego czasu różne badania wykazały, że uczestnicy mogą nauczyć się dobrowolnie kontrolować ograniczony obszar mózgu. W związku z tym fMRI w czasie rzeczywistym (rtfMRI) zapewniło nową możliwość badania modyfikacji zachowania spowodowanych manipulacją aktywnością mózgu. W związku z tym gwałtownie wzrosły doniesienia o zastosowaniach rtfMRI do trenowania samoregulacji aktywności mózgu i jednoczesnych modyfikacjach w stanach behawioralnych i klinicznych, takich jak zaburzenia neurologiczne i psychiatryczne [np. schizofrenia, zaburzenie obsesyjno-kompulsywne (OCD), udar].

Badania neuroobrazowe w badaniach nad uzależnieniami wykazały, że przednia kora obręczy, kora oczodołowo-czołowa i kora wyspowa są aktywowane podczas prezentacji sygnałów związanych z narkotykami. Wykazano również, że aktywność zarówno w lewej, jak i prawej korze wyspowej jest silnie skorelowana z popędem narkotykowym, gdy uczestnicy są narażeni na sygnały wywołujące głód. Stąd obustronna wyspa ma szczególne znaczenie w badaniach nad popędem narkotykowym i uzależnieniem ze względu na jej rolę w reprezentacji stanów cielesnych (interoceptywnych). W tym badaniu zbadano zastosowanie neurofeedbacku rtfMRI do zmniejszenia aktywności zależnej od poziomu tlenu we krwi (BOLD) w obustronnej korze wyspowej uczestników uzależnionych od nikotyny. Badanie sprawdza również, czy istnieją modyfikacje związane z treningiem neurofeedback w ukrytych postawach uczestników wobec sygnałów głodu nikotynowego i wyraźnych zachowań związanych z głodem nikotyny.

Wprowadzenie

Neurofeedback to procedura warunkowania instrumentalnego, dzięki której ludzie lub zwierzęta mogą nauczyć się modulować aktywność neuronalną w jednym lub kilku obszarach mózgu. Trening zazwyczaj prowadzi do modyfikacji zachowania¹. Zasadniczo sygnały mózgowe z jednego lub więcej opisanych obszarów mózgu są przekształcane w sensoryczne sprzężenie zwrotne (np. wizualne, słuchowe lub dotykowe), które jest dostarczane uczestnikowi w celu kontroli aktywności mózgu poprzez warunkowanie instrumentalne lub inne formy uczenia się. W odwróceniu tradycyjnego paradygmatu neuroobrazowania, badania neurofeedback modulują aktywność mózgu jako zmienną niezależ....