Artykuł metodologiczny

Badanie neuronalnych korelatów ponownej oceny poznawczej w zaburzeniach obsesyjno-kompulsywnych za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego opartego na zadaniach

DOI:

10.3791/67217

⸱

14 marca 2025

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

W tym artykule

Podsumowanie

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

Wprowadzamy protokół do badania neuronalnych korelatów zadania regulacji emocji poznawczych, a mianowicie ponownej oceny poznawczej, za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego. Protokół ten był stosowany u pacjentów z zaburzeniami obsesyjno-kompulsywnymi i zdrowych osób z grupy kontrolnej, ale może być również stosowany w innych próbkach klinicznych.

Streszczenie

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

Pacjenci z zaburzeniami obsesyjno-kompulsywnymi (OCD) wykazują zwiększoną aktywność mózgu w obszarach limbicznych i oczodołowo-czołowych w konfrontacji z negatywnymi emocjami, co może być związane z upośledzeniem umiejętności regulacji emocji. Zdolność do regulowania emocji jest niezbędnym mechanizmem radzenia sobie w obliczu emocjonalnie stresujących sytuacji, a celowe strategie regulacji emocji, takie jak ponowna ocena poznawcza, były szeroko badane w populacji ogólnej. Mimo to niewiele wiadomo o potencjalnych celowych deficytach regulacji emocji u pacjentów z OCD i związanych z tym korelatach neuronalnych. W tym miejscu opisujemy protokół badania neuronalnych korelatów celowej regulacji emocji (ponowna ocena poznawcza) za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) u pacjentów z OCD w porównaniu z dopasowaną próbą kontrolną. Protokół ten jest zgodny z obecnymi złotymi standardami dla badań neuroobrazowych i obejmuje zarówno aktywację zadań, jak i analizę połączeń (a także dane behawioralne), aby umożliwić pełniejsze badanie. Dlatego oczekujemy, że przyczyni się to do poszerzenia wiedzy na temat neuronalnych korelatów (dys)regulacji emocji w OCD, a także może być zastosowane do badania deficytów regulacji emocji w innych zaburzeniach psychicznych.

Wprowadzenie

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

Funkcjonalne obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (fMRI) jest potężnym narzędziem do zrozumienia zaburzeń psychicznych, ponieważ pozwala badaczom obserwować funkcjonowanie mózgu ze stosunkowo wysoką rozdzielczością przestrzenną, oferując wgląd w mechanizmy neuronalne leżące u podstaw tych schorzeń1. Wykrywając zmiany w przepływie krwi, fMRI może wskazać obszary mózgu, które są bardziej aktywne podczas określonych zadań lub w odpowiedzi na określone bodźce, podkreślając nieprawidłowości w funkcjonowaniu mózgu związane z zaburzeniami takimi jak depresja, lęk, schizofrenia i choroba afektywna dwubiegunowa. Co więcej, fMRI może ujawnić funkcjonalne wzorce połączeń, pokazując, w jaki sposób różne części mózgu komunikują się ze sobą, co ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia złożonych sieci zakłóconych w zaburzeniach psychicznych2. Ta nieinwazyjna technika nie tylko pomaga w identyfikacji neuronalnych korelatów objawów psychiatrycznych, ale także pomaga w badaniu procesów psychologicznych, które mogą leżeć u podstaw zarówno profili objawów, jak i skuteczności leczenia3.

Regulacja emocji to jeden z takich procesów, który polega na inicjowaniu nowych reakcji emocjonalnych lub zmienianiu trwających poprzez różne procesy regulacyjne. Istnieje kilka rodzajów strategii regulacji emocji, w tym wykorzystanie uwagi (rozproszenie), ponowna ocena poznawcza (reinterpretacja znaczenia i osobistego związku z bodźcem) oraz tłumienie emocjonalnego doświadczenia lub ekspresji4,5. Jeśli chodzi o ponowną ocenę, poprzednie badania fMRI wykazały, że jest to związane z aktywacją w grzbietowej przedniej korze obręczy (ACC), grzbietowo-przyśrodkowej i bocznej korze czołowej, a także w okolicach skroniowych i ciemieniowych6,7. Te czołowe i obręczowe obszary mózgu są częścią czołowo-ciemieniowej sieci kontroli poznawczej, która odgrywa rolę w regulacji wysiłku. W kontekście ponownej oceny, sieć ta pomaga kognitywnie przeformułować negatywnie afektywne znaczenie bodźca na bardziej neutralne terminy8. Sieć ta z kolei kontroluje oddolne obszary brzuszne i limbiczne, takie jak ciało migdałowate, zaangażowane w automatyczną ocenę bodźców emocjonalnych9. Wcześniejsze badania z wykorzystaniem dynamicznego modelowania przyczynowo-skutkowego analizowały związek między tymi obszarami grzbietowymi i brzusznymi podczas zadań regulacji emocji za pomocą fMRI. Odkryli, że podczas gdy dolny zakręt czołowy (IFG) jest ściśle połączony z grzbietowo-boczną korą przedczołową (PFC), brzuszno-przyśrodkowy PFC reprezentuje główną ścieżkę, przez którą obszary przedczołowe bezpośrednio wpływają na ciało migdałowate10,11.

Zaburzenie obsesyjno-kompulsywne (OCD) to zaburzenie psychiczne, które dotyka 1-3% populacji, charakteryzujące się niepokojącymi i powtarzającymi się myślami, popędami lub obrazami (obsesjami), po których następują powtarzające się zachowania psychiczne lub fizyczne (kompulsje)12. Pod wpływem bodźców związanych z zaburzeniami pacjenci z OCD doświadczają negatywnych emocji, takich jak strach, niepokój, wstręt lub poczucie winy13,14, wraz ze zwiększoną aktywnością w brzusznych obszarach czołowych i limbicznych mózgu, takich jak kora oczodołowo-czołowa (OFC), rostralna ACC i ciało migdałowate15. Co więcej, wcześniejsze badania wykazały, że pacjenci z OCD mają trudności z regulacją emocji, szczególnie gdy stosują strategie ponownej oceny poznawczej16. W związku z tym przypuszcza się, że zwiększona reaktywność emocjonalna stwierdzona w OCD jest związana z tymi zaburzeniami regulacji emocji17,18,19. Rzeczywiście, terapia poznawczo-behawioralna (leczenie pierwszego rzutu OCD20) obejmuje szkolenie pacjentów w zakresie strategii regulacji emocji, aby pomóc im poznawczo ponownie ocenić negatywne, wywołujące objawy sytuacje jako niezagrażające.

Neurobiologicznie, dysfunkcyjne współdziałanie między sieciami brzusznymi i grzbietowymi jest uważane za związane ze zmienionym przetwarzaniem i regulacją emocji w różnych zaburzeniach psychicznych21,22,23. W OCD zarówno funkcjonalne, jak i strukturalne badania neuroobrazowe wykazały upośledzenie obszarów mózgu związanych z tymi sieciami24,25,26, z pewnymi deficytami funkcjonalnymi normalizującymi się po poprawie objawów27,28. Dowody te potwierdzają ideę, że trudności z regulacją emocji stwierdzone w OCD mogą być związane z upośledzonym funkcjonowaniem kontrolnym grzbietowych obszarów mózgu i / lub hiperaktywacją w układzie brzusznym. Tak więc przywrócenie równowagi między tymi sieciami poprzez trening ponownej oceny poznawczej może potencjalnie poprawić objawy pacjentów29. Pomimo tych dowodów, istnieje niedobór wcześniejszej literatury badającej, za pomocą fMRI, neuronalne korelaty regulacji emocji poznawczych w OCD. Tym samym określenie ustandaryzowanego protokołu, który mógłby być stosowany przez wszystkie zespoły badawcze zainteresowane tym tematem, pozwoliłoby na postęp wiedzy w tym obszarze badawczym w sposób spójny i solidny.

Protokół

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

Obecne badanie zostało przeprowadzone zgodnie z Deklaracją Helsińską i zostało zatwierdzone przez instytucjonalną Komisję Etyki Szpitala de Braga i Uniwersytetu Minho (Braga, Portugalia). Wszystkie procedury związane z tą pracą są zgodne ze standardami etycznymi odpowiednich instytucjonalnych i krajowych komitetów ds. eksperymentów na ludziach, a także z Deklaracją Helsińską z 1975 r., zrewidowaną w 2008 r.

1. Uczestnicy

UWAGA: Dorośli (≥18 lat) pacjenci z OCD byli rekrutowani z Oddziału Psychiatrii w Hospital de Braga (Braga, Portugalia) podczas regularnych konsultacji.

  1. Rekrutuj dorosłych pacjentów (w wieku ≥18 lat) z OCD podczas regularnych konsultacji, podczas których są diagnozowani przez doświadczonego psychiatrę na podstawie standardowych kryteriów (patrz Spis materiałów). Przeprowadź Mini-Międzynarodowy Wywiad Neuropsychiatryczny30, aby ocenić inne potencjalne stany psychopatologiczne.
  2. Jeśli chodzi o pacjentów z OCD, ustal kryteria wykluczenia tak, aby uwzględniały obecną obecność innych diagnoz psychiatrycznych (zaburzenia osi I lub osi II) lub obecne lub przeszłe poważne schorzenia neurologiczne lub medyczne.
    UWAGA: Stosowanie leków psychofarmakologicznych nie było kryterium wykluczającym; Większość pacjentów (80,64%) przyjmowała leki w momencie rekrutacji, a leczenie pozostawało spójne przez cały czas trwania badania.
  3. Rekrutacja zdrowych osób z grupy kontrolnej (HC) z tego samego tła socjodemograficznego, korzystając z wygodnego próbkowania za pośrednictwem list mailingowych i sieci społecznościowych instytucji, a także kontaktów społecznościowych badaczy.
  4. Wyklucz HC, jeśli mają jakiekolwiek obecne lub przeszłe schorzenia neurologiczne, psychiatryczne lub poważne schorzenia, lub jeśli są obecnie lub w przeszłości leczeni lekami psychofarmakologicznymi.
  5. Przeciwwskazania do wykonania rezonansu magnetycznego (implanty metalowe lub klaustrofobia) należy uznać za ogólne kryterium wykluczenia dla wszystkich uczestników.
  6. Potwierdź kryteria włączenia/wykluczenia podczas konsultacji psychiatrycznej dla pacjentów lub poprzez rozmowę telefoniczną dla HC. Jeśli uczestnicy spełniają kryteria włączenia i wyrażą zgodę na udział, zaplanuj datę udziału w badaniu.
  7. W dniu badania, przed rozpoczęciem procedur badania, należy przedstawić uczestnikom pisemny formularz świadomej zgody i wyjaśnić go oraz uzyskać ich pisemną świadomą zgodę przed kontynuacją.

2. Protokół eksperymentalny

UWAGA: Przeprowadź ocenę psychologiczną, a następnie akwizycję MRI, przy czym cały protokół eksperymentalny trwa nie dłużej niż 1,5 godziny (Rysunek 1).

figure-protocol-1
Rysunek 1: Eksperymentalny protokół badania. Uczestnicy (30 pacjentów z OCD i 29 dopasowanych osób z grupy kontrolnej) przeszli ocenę psychologiczną, po której nastąpiło wyjaśnienie zadania ponownej oceny poznawczej, akwizycja MRI (w tym wykonanie zadania), a na koniec wywiad w celu potwierdzenia, że zadanie zostało prawidłowo wykonane. Cały protokół trwał około 90 minut. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

  1. Ocena psychometryczna (~45 min)
    1. Wypełnij następujące skale psychometryczne, zwalidowane w danej populacji, a także kwestionariusze socjodemograficzne i kliniczne, w następującej kolejności:
      1. Kwestionariusz socjodemograficzny: Zbierz informacje na temat płci, roku urodzenia, lat edukacji, miejsca zamieszkania, stanu cywilnego, statusu rodzinnego, statusu zawodowego i dominacji rąk. Patrz Plik Uzupełniający 1 dla kwestionariusza wykorzystanego w tym badaniu, wraz z tłumaczeniem na język angielski.
      2. Kwestionariusz kliniczny: Zbierz informacje na temat używania substancji (tytoniu, alkoholu lub innych narkotyków), nawykowego stosowania farmakologicznego, aktualnej diagnozy zaburzeń fizycznych lub psychicznych oraz historii zaburzeń psychicznych. Patrz Plik Uzupełniający 2 dla kwestionariusza wykorzystanego w tym badaniu, wraz z tłumaczeniem na język angielski.
      3. Reaguj na inwentarz obsesyjno-kompulsywny (OCI-R). Patrz plik uzupełniający 3 dla kwestionariusza wykorzystanego w tym badaniu, wraz z tłumaczeniem na język angielski.
        UWAGA: Jest to 18-punktowy inwentarz mający zastosowanie zarówno do pacjentów z OCD, jak i HC i mierzy sześć grup objawów: mycie, sprawdzanie, zamawianie, gromadzenie, obsesja i neutralizacja31,32. Punktację dla podskali prania uzyskuje się przez dodanie punktacji pozycji 5, 11 i 17; do sprawdzania pozycji 2, 8 i 14; przy zamawianiu pozycji 3, 9 i 15; do gromadzenia pozycji 1, 7 i 13; za obsesję na punkcie przedmiotów 6, 12 i 18; oraz do neutralizacji pozycji 4, 10 i 16. Łączny wynik można również uzyskać, dodając wyniki wszystkich podskal.
      4. Zastosuj kwestionariusz regulacji emocji (ERQ), który ocenia nawykowe stosowanie dwóch strategii regulacji emocji: ponownej oceny i tłumienia33,34. Oblicz wyniki na podskali ponownej oceny, dodając wyniki pozycji 1, 3, 5, 7, 8 i 10, a na podskali tłumienia, dodając wyniki pozycji 2, 4, 6 i 9. Patrz plik uzupełniający 4 dla kwestionariusza użytego w tym badaniu, wraz z tłumaczeniem na język angielski.
      5. Aby zmierzyć nasilenie objawów obsesji i kompulsywności, upewnij się, że pacjenci z OCD wypełnili Skalę Obsesyjno-Kompulsywną Yale-Brown (Y-BOCS) podczas konsultacji psychiatrycznej, gdy są rekrutowani35,36. W przeciwnym razie zbierz te informacje podczas oceny psychometrycznej. Patrz Plik Uzupełniający 5 dla kwestionariusza wykorzystanego w tym badaniu, wraz z tłumaczeniem na język angielski.
    2. Po wypełnieniu skal wyjaśnij, na czym polega zadanie ponownej oceny poznawczej, które należy wykonać przy skanerze, i przeszkol uczestników w zakresie strategii regulacji emocji, które należy zastosować (patrz sekcja 2.3).
      UWAGA: Ważne jest, aby zawsze starać się stosować te skale przed akwizycją MRI, aby upewnić się, że zadanie ponownej oceny poznawczej nie wpływa na odpowiedzi skali.
  2. Akwizycja danych obrazowych (~30 min)
    1. Pozyskaj dane obrazowe na skanerze 3T (patrz tabela materiałów), wyposażonym w 32-kanałową cewkę głowicy. Przed rozpoczęciem akwizycji MRI poinstruuj uczestników, aby położyli się na łóżku do skanowania na wznak i dodaj dodatkową amortyzację głowy, aby upewnić się, że uczestnicy czują się komfortowo podczas skanowania, co zminimalizuje ruch. Należy zapewnić uczestnikom ochronniki słuchu, skrzynkę informacyjną w prawej ręce (zob. sekcja 2.3) oraz przycisk zatrzymania awaryjnego w lewej ręce na wypadek, gdyby zaszła pilna potrzeba zatrzymania skanera.
    2. Poproś wszystkich uczestników, aby wykonali zadanie ponownej oceny poznawczej wewnątrz skanera (patrz poniżej). Podczas tego zadania należy uzyskać wielopasmową sekwencję obrazowania echoplanarnego (EPI) (CMRREPI 2D) wrażliwą na wahania kontrastu poziomu zależnego od natlenienia krwi (BOLD), o następujących parametrach (7,8 min): czas powtarzania (TR) = 1 000 ms, czas echa (TE) = 27 ms, kąt odwrócenia (FA) = 62°, 2 mm3 izometryczny rozmiar woksela, 64 warstwy osiowe na matrycy 200 x 200 mm2.
    3. Uwzględnij w sesji skanowania anatomiczne echo gradientowe Namagnesowanie - Przygotowana szybka akwizycja w płaszczyźnie strzałkowej do celów rejestracyjnych (MPRAGE, TR = 2,420 ms, TE = 4,12 ms, FA = 9°, pole widzenia (FOV) = 176 x 256 x 256 mm3, 1 mm3 izometryczny rozmiar woksela).
      UWAGA: Przed rozpoczęciem zbierania danych upewnij się, że uczestnicy wyraźnie widzą prezentację bodźca w projekcji ekranu i że przyciski odpowiedzi odpowiednio zbierają odpowiedzi. Upewnij się, że uczestnicy widzą bodźce we właściwej orientacji, a nie odwrócone lub odwrócone.
  3. Zadanie ponownej oceny poznawczej fMRI
    1. Przed skanowaniem przeszkol uczestników w zakresie strategii dystansowania i reinterpretacji. Na przykład, pokazując zdjęcia z niepokojącymi scenariuszami (zobacz Plik Uzupełniający 6 dla tych wykorzystanych w tym badaniu), poinstruuj ich, aby ponownie ocenili swoje emocje poprzez poznawcze przeformułowanie sceny w jeden z następujących sposobów: (i) sytuacja nie jest tak zła, jak się początkowo wydaje (tj. interpretacja sytuacji w bardziej pozytywnym świetle) (reinterpretacja); (ii) z czasem sytuacja będzie się poprawiać (reinterpretacja); (iii) przedstawiona scena nie jest rzeczywista (np. jeśli na scenie znajdują się ludzie, myśląc, że są aktorami) (dystans); oraz (iv) osoby ukazane w tej scenie są obce, a zatem nie będzie to miało wpływu na nas samych (dystans). W szczególności poinstruuj uczestników, aby nie używali strategii niepoznawczych (takich jak odwracanie wzroku) podczas wykonywania zadania.
    2. Użyj zadania ponownej oceny poznawczej37 podczas pobierania sekwencji fMRI. Zadanie składa się z serii bloków, w tym neutralnych lub negatywnych bodźców obrazowych, które uczestnicy proszeni są o:
      1. Obserwuj (aby biernie obserwować neutralne bodźce).
      2. Utrzymanie (aktywne skupienie się na emocjach wywołanych przez negatywne bodźce, utrzymywanie ich w czasie).
      3. Regulacja (ponowna ocena emocji wywołanych przez negatywne bodźce przy użyciu wcześniej wytrenowanych strategii ponownej oceny poznawczej).
    3. Wykorzystaj następujące 24 bodźce (fotografie) z Międzynarodowego Systemu Obrazów Afektywnych (IAPS38):
      1. Przedstaw osiem neutralnych obrazków (np. przedmioty gospodarstwa domowego) w stanie Obserwuj (kody 1670, 5395, 5455, 5660, 5900, 6150, 7000, 7496, patrz plik uzupełniający 7).
      2. Użyj 16 bardzo nieprzyjemnych, podniecających obrazów (np. okaleczeń) w warunkach Utrzymuj (kody 2661, 3230, 3300, 6360, 6831, 9041, 9560, 9570, patrz Plik Uzupełniający 8) i Reguluj (kody 2141, 3030, 6838, 7380, 9300, 9530, 9561, 9582, patrz Plik Uzupełniający 9).
    4. Uporządkuj zadanie tak, aby składało się z 12 bloków, po cztery bloki dla każdego warunku (Obserwacja, Konserwacja lub Regulacja). Pseudolosowo przydzielaj instrukcje w trakcie wykonywania zadania, aby uniknąć wywoływania trwałego stanu nastroju.
      UWAGA: W tym eksperymencie kolejność warunków była następująca: Regulować, utrzymywać, obserwować, utrzymywać, regulować, obserwować, utrzymywać, obserwować, regulować, obserwować, obserwować, utrzymywać, regulować.
    5. Rozpocznij każdy blok od instrukcji (Obserwuj, Utrzymuj lub Reguluj) wyświetlanej przez 4 sekundy na środku ekranu. Po wyświetleniu monitu pokaż uczestnikom dwa różne bodźce o równoważnej wartościowości przez 10 s każdy. Po przedstawieniu drugiego bodźca z każdego bloku, poproś uczestników, aby samodzielnie ocenili intensywność doświadczanej negatywnej emocji w skali liczbowej od 1 do 5 (gdzie 1 oznacza uczucie "neutralne", a 5 "skrajnie negatywne"). Aby zminimalizować efekty przeniesienia, pokaż krzyżyk fiksacji na środku ekranu przez 10 s po każdym bloku.
      UWAGA: Bodźce zostały wybrane na podstawie ich normatywnych wyników pod kątem pobudzenia emocjonalnego i walencji. Równoważenie emocjonalnej zawartości negatywnych obrazów w różnych warunkach Utrzymuj i Reguluj powinno być dokładnie przemyślane, aby uniknąć mylących efektów wynikających z różnic w tych właściwościach.
    6. Użyj wspomnianego oprogramowania39 (patrz Tabela materiałów) i systemu lusterek kątowych kompatybilnego z MRI, aby wyświetlić instrukcje zadania i bodźce wizualne
      7. .
    7. Użyj podkładki reakcyjnej zgodnej z rezonansem magnetycznym (patrz tabela materiałów), aby rejestrować oceny emocjonalne w skanerze.
    8. Po sesji rezonansu magnetycznego przeprowadź wywiad z uczestnikami, aby upewnić się, że postępowali zgodnie z instrukcjami i odpowiednio wykonali zadanie. Zapytaj ich, jakiego rodzaju strategie regulacji emocji zostały użyte (reinterpretacja, dystansowanie się lub inne) i czy zmienili strategie w trakcie zadania, czy też istniała konkretna strategia, która działała dla nich najlepiej i była utrzymywana na stałym poziomie przez cały czas trwania zadania. Patrz plik uzupełniający 10 dla kwestionariusza wykorzystanego w tym badaniu, wraz z tłumaczeniem na język angielski.
    9. Wykorzystaj informacje z wywiadu po rezonansie magnetycznym, aby skategoryzować próbkę w różnych podgrupach w zależności od zastosowanej strategii regulacji emocji (dystans, reinterpretacja lub jedno i drugie) i dalej badać kolejne analizy osobno dla każdej z tych podgrup.

3. Analiza danych

  1. Analiza behawioralna
    1. Do przeprowadzenia analiz statystycznych należy użyć odnośnego oprogramowania (patrz tabela materiałów).
    2. Rozważ, że wartości P < 0,05 są statystycznie istotne.
    3. Sprawdź normalność zmiennych ciągłych za pomocą testu normalności Shapiro-Wilka i w zależności od wyników porównaj grupy na tych zmiennych za pomocą testów t dla próby niezależnej lub testów U Manna-Whitneya.
    4. Użyj testu chi-kwadrat, aby porównać rozkład płci/płci między grupami.
    5. Użyj testu chi-kwadrat, aby porównać rozkład strategii regulacji emocji między grupami.
    6. Użyj ANOVA 2 x 3 z powtarzającymi się pomiarami, aby przeanalizować potencjalne różnice w ocenach każdego warunku (Obserwuj, Utrzymuj i Reguluj) w skanerze między obiema grupami. Następnie użyj testów post-hoc, aby sprawdzić różnice między każdymi dwoma warunkami, w tym poprawkę Holma dla wielokrotnych porównań. Zrób to dla pełnej próby, jak również dla każdej podgrupy regulacji emocji.
    7. Oblicz sukces uczestników w zmniejszaniu ich negatywnych emocji w skanerze, odejmując średnią oceny Reguluj od średniej Utrzymuj oceny (Sukces = Utrzymuj - Reguluj), i oblicz reaktywność emocjonalną uczestników podczas przetwarzania emocjonalnego, odejmując średnie oceny Obserwuj od średnich ocen Utrzymuj (Reaktywność = Utrzymuj - Obserwuj). Następnie porównaj grupy na obliczonych zmiennych za pomocą testów t dla próby niezależnej lub testów Manna-Whitneya w zależności od normalności danych. Zrób to dla pełnej próby, jak również dla każdej podgrupy regulacji emocji.
      UWAGA: Kilka zrzutów ekranu pokazujących, jak przeprowadzić te analizy w systemie JASP, można znaleźć w pliku uzupełniającym 11.
  2. Wstępne przetwarzanie danych neuroobrazowania
    UWAGA: Wstępnie przetwarzaj obrazy za pomocą oprogramowania, do którego się odwołuje40,41 (patrz Tabela materiałów). To oprogramowanie wykonuje ustandaryzowany, solidny potok przetwarzania wstępnego zarówno dla danych funkcjonalnych, jak i strukturalnych i dostosowuje swój potok w zależności od tego, jakie dane i metadane są dostępne i używane jako dane wejściowe, bez konieczności definiowania jakichkolwiek parametrów lub kroków przez użytkownika. Aby uzyskać więcej informacji na temat potoku, zobacz Plik uzupełniający 11 i sekcję przepływów pracy w dokumentacji.
    1. Aby uwzględnić ruchy w skanerze, należy zastosować kryterium wykluczenia średniego przemieszczenia ramki (FD) > 0,5 mm, biorąc pod uwagę średnie wartości FD zawarte w raporcie kontroli jakości wygenerowanym przez oprogramowanie do przetwarzania wstępnego.
      UWAGA: W tym badaniu nie było uczestników przekraczających ten próg; W związku z tym żaden uczestnik nie musiał zostać z tego powodu wykluczony.
    2. Ponadto należy przeprowadzić wizualną inspekcję raportów wyjściowych, aby ocenić dokładność współrejestracji i zidentyfikować wszelkie inne potencjalne problemy podczas potoku przetwarzania wstępnego.
    3. Użyj funkcji fslmaths z przywoływanego oprogramowania42 (patrz Tabela materiałów), aby przestrzennie wygładzić wynikowe szeregi czasowe za pomocą jądra o pełnej szerokości w połowie maksimum (FWHM) o średnicy 8 mm (zobacz Plik uzupełniający 11, aby zapoznać się z konkretnym poleceniem użytym w tym badaniu).
  3. Analiza aktywacji zadania fMRI
    UWAGA: Przeprowadź analizę aktywacji zadania za pomocą oprogramowania referencyjnego (patrz Tabela materiałów).
    1. Jako wstępny krok, dostosuj wymiary matrycy danych szeregów czasowych fMRI wynikających ze wstępnego przetwarzania, aby umożliwić kompatybilność między oprogramowaniem korzystającym z funkcji 3dresample z przywoływanego oprogramowania43 (patrz Tabela materiałów), z szablonem "MNI152_T1_2mm_brain.nii.gz" jako obrazem głównym (zobacz Plik uzupełniający 11 dla konkretnego polecenia użytego w tym badaniu).
    2. Dla analiz pierwszego poziomu (jednoobiektowych) zdefiniuj następujące kontrasty będące przedmiotem zainteresowania w SPM12: Maintain > Observe, który umożliwia wykrycie aktywacji związanych z doświadczanymi negatywnymi emocjami, oraz Adjust > Maintain, w celu zidentyfikowania aktywacji związanych z wdrażaniem strategii ponownej oceny poznawczej.
    3. Modeluj warunki dla 20 sekund, w których obrazy znajdowały się na ekranie, z wyłączeniem okresów instrukcji, oceny i fiksacji krzyżowej. Połącz odpowiedź BOLD na każdym wokselu z kanoniczną funkcją odpowiedzi hemodynamicznej i użyj filtra górnoprzepustowego 128 s.
    4. Użyj średnich sygnałów płynu mózgowo-rdzeniowego i istoty białej jako zmiennych towarzyszących, a także zmiennych do korekty ruchu, obliczonych podczas wstępnego przetwarzania fMRIprep. Zmienne ruchu obejmowały pierwsze sześć składowych aCompCor, a także FD i DVARS (pochodna średniej kwadratowej VARiance nad wokselami).
    5. W przypadku analiz drugiego poziomu (grupowych) należy użyć testów t dla dwóch prób w celu znalezienia różnic między grupami w kontrastach będących przedmiotem zainteresowania. Zrób to dla pełnej próby, jak również dla każdej podgrupy regulacji emocji. Analizuj dane na poziomie całego mózgu, używając korekcji progów klastrowych: woksel p < 0,001 nieskorygowany i klaster p < 0,05 błędu rodzinnego skorygowany.
      UWAGA: Kilka zrzutów ekranu procesu przeprowadzania tej analizy można znaleźć w pliku uzupełniającym 11.
  4. Analiza interakcji psychofizjologicznych
    1. Aby zbadać łączność między regionami mózgu stymulowanymi przez różne warunki zadania, przeprowadź analizę interakcji psychofizjologicznych (PPI) w oprogramowaniu, do którego się odwołujesz.
    2. Aby przeprowadzić tę analizę, wybierz jeden lub kilka regionów zalążkowych w oparciu o co najmniej dwa różne podejścia: podejście oparte na danych, wybierając regiony, które okazały się znacząco różniące między grupami w analizie aktywacji zadań; lub podejście oparte na teorii, wybierając nasiona na podstawie wcześniejszej literatury. Do tego badania wybierz nasiona IPP w oparciu o wcześniejszą literaturę na temat zmian w przetwarzaniu emocjonalnym u pacjentów z OCD.
      1. Na przykład użyj następujących regionów z metaanalizy Picó-Pérez i wsp.15, zidentyfikowanych jako hiperaktywacja podczas przetwarzania emocjonalnego u pacjentów z OCD w porównaniu z HC: skupisko rozciągające się od prawej przedniej wyspy do ciała migdałowatego i skorupy, lewy zakręt kątowy, skupisko obejmujące lewe ciało migdałowate i skorupę brzuszną, lewy zakręt przedśrodkowy, przyśrodkowa kora przedczołowa i lewe wzgórze (więcej informacji znajduje się w Tabeli 1).
    3. Zbadaj wpływ kontrastów zainteresowania ("czynnik psychologiczny") na siłę korelacji między sześcioma wybranymi nasionami a wszystkimi innymi obszarami mózgu (czynnik "fizjologiczny").
    4. Oszacuj mapy połączeń funkcjonalnych dla każdego kontrastu i każdego ziarna za pomocą analiz regresji liniowej całego mózgu. Użyj filtra górnoprzepustowego ustawionego na 128 s, aby usunąć dryfty o niskiej częstotliwości mniejsze niż około 0,008 Hz. Wygeneruj obrazy kontrastowe dla każdego obiektu (analizy pierwszego poziomu), szacując współczynnik regresji między szeregami czasowymi zalążków a sygnałem każdego woksela z reszty mózgu.
    5. Aby ocenić różnice między grupami (analizy drugiego poziomu), należy uwzględnić obrazy wynikowe z poprzedniego kroku w analizie testu t dla każdej z prób dla każdego z kontrastów. Zrób to dla pełnej próby, jak również dla każdej podgrupy regulacji emocji. Użyj tego samego progu istotności, co w analizie aktywacji zadania fMRI. Dodatkowo zastosuj poprawkę Bonferroniego do wartości p tych wyników, aby uwzględnić poprawkę wielokrotnego porównania przez liczbę zbadanych nasion (p < 0,05 / 6 = p < 0,0083).
      UWAGA: Kilka zrzutów ekranu procesu przeprowadzania tej analizy można znaleźć w pliku uzupełniającym 11.

Tabela 1: Nasiona użyte w analizie interakcji psychofizjologicznych. Skróty: Ke, zasięg klastra w wokselach; MNI, Instytut Neurologiczny w Montrealu. Kliknij tutaj, aby pobrać tę tabelę.

Wyniki

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

Tabela 2 zawiera podsumowanie informacji klinicznych i socjodemograficznych uczestników. Badaniem objęto 67 osób dorosłych (34 pacjentów z OCD i 31 HC). Jednak sześciu uczestników (czterech pacjentów i dwóch członków grupy kontrolnej) zostało wykluczonych z powodu artefaktów MRI lub nieoptymalnego wykonania zadania (podczas wywiadu na końcu dwóch uczestników stwierdziło, że nie zastosowano żadnych strategii regulacji i że nie zwracali uwagi). Końcowa próba składała się z 30 pacjentów z OCD (17 kobiet; średni wiek = 28,97, SD = 11,14 lat) i 29 HC (15 kobiet; średni wiek = 29,35, SD = 12,14 lat). Obie grupy zostały dopasowane pod względem wieku, lat edukacji, rozkładu płci/płci oraz strategii regulacji emocji zastosowanej podczas zadania. Tabela 2 przedstawia również informacje kliniczne dla grupy pacjentów z OCD, w tym nasilenie objawów, wiek zachorowania i stan leków.

Jeśli chodzi o oceny podczas zadania dla pełnej próby, użyto testu Huynha-Feldta, ponieważ nasza ANOVA z powtarzanymi pomiarami 2 x 3 naruszyła założenie sferyczności. Główny efekt warunku był statystycznie istotny (F(1,783, 98,067) = 112,728, p < 0,001), a testy post-hoc wykazały, że warunek Utrzymaj istotnie różnił się od warunku Obserwuj (wskazując na udaną indukcję negatywnych emocji dla obu grup; t = −14,423, pholm < 0,001), a warunek Reguluj różnił się od warunku Utrzymuj (wskazujące również na skuteczną regulację emocji w obu grupach; t = 3,597, pholm < 0,001) (Rysunek 2). Jednak główny efekt grupy nie był statystycznie istotny (F(1, 55) = 0,155, p = 0,695), a także nie było istotnej interakcji między grupami i warunkami (F (1,783, 98,067) = 1,877, p = 0,163). Jednak zmienna sukcesu istotnie różniła się między grupami (t(55) = 2,15, p = 0,036), przy czym grupa kontrolna wykazywała lepszą regulację niż pacjenci z OCD.

Podczas badania tego dla podgrupy dystansowej, założenie sferyczności również zostało naruszone, więc test Huynha-Feldta został ponownie użyty jako nasza powtarzalna ANOVA 2 x 3. Główny efekt warunku był istotny statystycznie (F(1,398, 27,961) = 35,704, p < 0,001), a testy post-hoc wykazały, że warunek Maintain istotnie różnił się od warunku Observe (wskazującego na udaną indukcję negatywnych emocji; t = −7,666, pholm < 0,001), ale przy czym warunek Reguluj nie różnił się już znacząco od warunku Maintain (wskazujące na niepowodzenie w skutecznej regulacji emocji; t = 0,755, pholm < 0,455) (Rysunek 2). Główny efekt grupy również nie był istotny (F(1, 20) = 0,887, p = 0,358), a to samo dotyczyło interakcji między grupą a stanem (F (1,398, 27,961) = 0,103, p = 0,832). W związku z tym zmienna Success również nie różniła się istotnie między grupami (t(20) = -0,132, p = 0,896).

Jeśli chodzi o podgrupę Reinterpretacji, przeprowadzono 2 x 3 powtórzone pomiary ANOVA bez korekcji sferyczności, ponieważ założenie sferyczności nie zostało naruszone. Główny efekt warunku był również istotny (F(1,8; 23,404) = 28,355, p < 0,001), a testy post-hoc wykazały, że warunek Utrzymania istotnie różnił się od warunku Obserwuj (wskazujący na udaną indukcję negatywnych emocji; t = −7,48, pholm < 0,001), a warunek Reguluj różnił się od warunku Utrzymuj (wskazując na skuteczną regulację emocji; t = 2,983, pholm < 0,006) (Rysunek 2). Jednak główny efekt grupy nie był statystycznie istotny (F(1, 13) = 2,623, p = 0,129), a także nie było istotnej interakcji między grupami i warunkami (F (1,8; 23,404) = 2,312, p = 0,126). Jednak zmienna sukcesu istotnie różniła się między grupami (t(13) = 2,664, p = 0,019), przy czym grupa kontrolna wykazywała lepszą regulację niż pacjenci z OCD.

Na koniec, jeśli chodzi o podgrupę Obie strategie, przeprowadzono również ANOVA 2 x 3 z powtarzanymi pomiarami bez korekcji sferyczności, ponieważ założenie sferyczności nie zostało naruszone. Główny efekt warunku był statystycznie istotny (F(1,592, 22,294) = 27,772, p < 0,001), a testy post-hoc wykazały, że warunek Utrzymanie istotnie różnił się od warunku Obserwuj (wskazujący na udaną indukcję negatywnych emocji; t = −7,114, pholm < 0,001), ale warunek Reguluj nie różnił się już znacząco od Warunku Utrzymuj (wskazując na niepowodzenie w skutecznym regulowaniu emocji; t = 1,634, pholm < 0,114) (Rysunek 2). Główny efekt grupy nie był statystycznie istotny (F(1, 14) = 0,245, p = 0,629), a także nie było istotnej interakcji między grupami i warunkami (F (1,592, 22,294) = 0,143, p = 0,867). Podobnie, zmienna sukcesu nie różniła się istotnie między grupami (t(13) = 0,597, p = 0,56).

Ogólnie, biorąc pod uwagę pełną próbkę, indukcja negatywnych emocji była skuteczna, a regulacja emocji była skuteczna w obu grupach, chociaż kontrole wydawały się wykazywać lepszą regulację emocji niż pacjenci z OCD, biorąc pod uwagę zmienną sukcesu. Jeśli chodzi o konkretne podgrupy strategii regulacji emocji, indukcja negatywnych emocji była skuteczna dla wszystkich z nich, podczas gdy regulacja emocji wydawała się zawodzić w podgrupach dystansowania i obu strategii, odnosząc sukces tylko w podgrupie reinterpretacji. Co więcej, tylko ta podgrupa wykazała znaczące różnice grupowe w zmiennej sukcesu, przy czym grupa kontrolna wykazywała lepszą regulację emocji w porównaniu z pacjentami z OCD (zgodnie z pełną próbą). Dostarcza to dowodów na korzyści płynące z zastosowania strategii reinterpretacji w tym zadaniu, zarówno w celu zapewnienia skutecznej regulacji emocji w ogóle, jak i w celu wykrycia istotnych różnic między grupą kontrolną a grupą pacjentów. Wyniki te należy jednak traktować z ostrożnością, biorąc pod uwagę zmniejszoną wielkość próby każdej podgrupy i związaną z tym utratę mocy statystycznej podczas przeprowadzania analiz podgrup.

Jeśli chodzi o skale psychometryczne, nie było znaczących różnic między grupami w ERQ, ale pacjenci z OCD uzyskali znacznie wyższe wyniki niż HC we wszystkich podskalach OCI-R, z wyjątkiem gromadzenia OCI-R (Tabela 2).

Na koniec, jeśli chodzi o wyniki aktywacji zadania fMRI, nie stwierdzono istotnych różnic między grupami dla pełnej próbki na poziomie całego mózgu dla Utrzymania > Obserwacji lub Regulacji > Utrzymania na wybranym progu skorygowanym wielokrotnym porównaniem. Jednak podczas badania podgrup w zależności od zastosowanej strategii regulacji emocji pojawiły się znaczące różnice między grupami dla podgrup Reinterpretacji i Obu strategii. W szczególności, w podgrupie Reinterpretacji, grupa kontrolna wykazywała wyższą aktywację niż pacjenci z OCD w przedklinku dla kontrastu Utrzymuj > obserwuj. Z drugiej strony, w podgrupie obu strategii, pacjenci z OCD wykazywali zwiększoną aktywację w prawej tylnej wyspie i obustronnym zakręcie przedśrodkowym, również w kontraście Utrzymuj > Obserwuj (patrz >Tabela 3 i Ryc. 3). Nie znaleziono statystycznie istotnych wyników dla podgrupy dystansującej się ani dla kontrastu regulującego > utrzymującego.

Ponadto, jeśli chodzi o analizę PPI, okazało się, że dla pełnej próby, połączenie między lewym ziarnem zakrętu kątowego a lewym brzuszno-bocznym PFC (vlPFC) było znacznie wyższe w grupie kontrolnej w porównaniu do pacjentów z OCD dla kontrastu Maintain > Obserwuj, podczas gdy odwrotny wzorzec stwierdzono dla Regulacji > Utrzymania (zwiększona łączność u pacjentów z OCD). Podczas badania różnych podgrup strategii stwierdzono zwiększoną łączność między lewym nasieniem ciała migdałowatego a zarówno prawym dolnym zakrętem skroniowym (ITG), jak i lewym środkowym zakrętem potylicznym (MOG) dla podgrupy dystansującej i kontrastu Utrzymuj > obserwuj. Co więcej, połączenie tego samego nasienia z prawym grzbietowo-bocznym PFC (dlPFC), prawym ogonem ogoniastym ogona ogoniastego i lewym przyśrodkowym PFC było również zwiększone u pacjentów w podgrupie obu strategii oraz w kontraście Reguluj > Utrzymuj. Wreszcie, w podgrupie Reinterpretacji, połączenie między przyśrodkowym nasieniem PFC a prawym zakrętem przedśrodkowym było znacznie wyższe w grupie kontrolnej w porównaniu z pacjentami z OCD dla kontrastu Reguluj > Utrzymuj (>Tabela 3 i Figura 4).

Podsumowując, analiza aktywacji zadań całego mózgu nie wykazała żadnych istotnych różnic między grupami dla pełnej próby, ale analizy podgrup podkreśliły konkretne różnice związane z zastosowaną strategią regulacji emocji. Na przykład strategia reinterpretacji wykazała zmniejszoną aktywację przedklinka u pacjentów z OCD, podczas gdy podgrupa obu strategii wykazała zwiększoną aktywację w regionach takich jak tylna wyspa i zakręty przedśrodkowe u pacjentów z OCD dla kontrastu Utrzymuj > obserwuj. Odkrycia te wskazują na potencjalne specyficzne dla strategii zmiany neuronalne w OCD, które, co ciekawe, są widoczne nie podczas regulowania emocji (Reguluj > Utrzymuj kontrast), ale podczas ich doświadczania (Utrzymuj > Obserwuj kontrast). Wskazuje to na ogólny wpływ różnych podejść do regulacji emocji na przetwarzanie emocjonalne. Analizy łączności funkcjonalnej (PPI) dostarczyły dalszych informacji, ujawniając zmienione wzorce połączeń u pacjentów z OCD. Warto zauważyć, że sieć lewego zakrętu kątowego-vlPFC wykazała zmniejszoną łączność u pacjentów z OCD dla kontrastu Utrzymuj > Obserwuj, podczas gdy kontrast Reguluj > Utrzymuj wykazywał odwrotny wzorzec. Analizy podgrup wykazały dodatkowe zakłócenia w łączności związane z ciałem migdałowatym i przyśrodkowymi nasionami PFC, przy czym grupy kontrolne wykazały silniejszą łączność w kluczowych sieciach regulacyjnych, szczególnie w przypadku angażowania się w strategię reinterpretacji.

figure-results-1
Rysunek 2: Wyniki zachowań. Średnia (95% przedział ufności) oceny emocjonalne w skanerze dla każdej grupy i każdego warunku (1 oznacza "neutralny", a 5 "skrajnie negatywny"), dla pełnej próby (na górze), a także dla różnych podgrup w zależności od zastosowanej strategii regulacji emocji (na dole). Skróty: HC = zdrowa kontrola; OCD = zaburzenie obsesyjno-kompulsywne. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-2
Rysunek 3: Wyniki aktywacji zadania fMRI. Różnice między grupami w aktywacji całego mózgu dla podgrup Reinterpretacji i obu strategii dla kontrastu Utrzymuj > Obserwuj. Wyniki są znaczące na poziomie całego mózgu p < 0,05 Cluster FWE skorygowany Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-3
Rysunek 4: Wyniki interakcji psychofizjologicznej zadania fMRI. Różnice między grupami w łączności całego mózgu dla pełnej próbki i różnych podgrup strategii dla lewego zakrętu kątowego (2), lewego ciała migdałowatego (3) i przyśrodkowych nasion PFC (5). Nasiona są reprezentowane na czerwono, podczas gdy regiony z łącznością różnicową są reprezentowane na żółto (OCD > HC) lub niebiesko (HC > OCD) dla kontrastu Utrzymuj > Obserwuj oraz na zielono (OCD > HC) lub fioletowo (HC > OCD) dla Reguluj > Utrzymuj kontrast. Wyniki są istotne na poziomie całego mózgu p < 0,05 skorygowanym klastrem FWE. Patrz Tabela 3, aby zapoznać się z wynikami, które przetrwały dodatkową poprawkę Bonferroniego o liczbę zbadanych nasion. Skróty: HC = zdrowa kontrola; OCD = zaburzenie obsesyjno-kompulsywne. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Tabela 2: Charakterystyka socjodemograficzna i kliniczna uczestników. Razem N = 58 dla podskal OCI-R, N = 57 dla ocen emocjonalnych w skanerze i N = 54 dla strategii zastosowanej podczas zadania. Skróty: AP = leki przeciwpsychotyczne; Odległość = dystans; ERQ = Kwestionariusz Regulacji Emocji; HC = zdrowa grupa kontrolna; OCD = zaburzenie obsesyjno-kompulsywne; OCI-R = Obsesyjno-Kompulsywny Inwentarz – Poprawiony; Reint = reinterpretacja; SD = odchylenie standardowe; SSRI = selektywne inhibitory wychwytu zwrotnego serotoniny; Y-BOCS = Skala Obsesyjno-Kompulsywna Yale-Browna. Kliknij tutaj, aby pobrać tę tabelę.

Tabela 3: wyniki zadania fMRI. Różnice między grupami w aktywacji zadań i analizie interakcji psychofizjologicznych dla pełnej próby, a także dla różnych podgrup strategicznych. Wyniki są istotne na poziomie całego mózgu p < 0,05 skorygowanym klastrem FWE. *Wyniki PPI, które pozostają znaczące po dodatkowej korekcie Bonferroniego o liczbę zbadanych nasion (p < 0,05 / 6 = p < 0,0083). Skróty: dlPFC, grzbietowo-boczna kora przedczołowa; HC, zdrowe grupy kontrolne; ITG, dolny zakręt skroniowy; Ke, zasięg klastra w wokselach; MNI, Instytut Neurologiczny w Montrealu; MOG, środkowy zakręt potyliczny; OCD, zaburzenie obsesyjno-kompulsywne; PFC, kora przedczołowa; PPI, analiza interakcji psychofizjologicznych; vlPFC, brzuszno-boczna kora przedczołowa. Kliknij tutaj, aby pobrać tę tabelę.

Plik uzupełniający 1: Kwestionariusz socjodemograficzny użyty (w języku portugalskim), wraz z tłumaczeniem na język angielski. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 2: Wykorzystany kwestionariusz kliniczny (w języku portugalskim), wraz z tłumaczeniem na język angielski. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 3: Używana portugalska wersja OCI-R, wraz z tłumaczeniem na język angielski. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 4: Używana portugalska wersja ERQ, wraz z tłumaczeniem na język angielski. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 5: Portugalska wersja Y-BOCS wraz z tłumaczeniem na język angielski. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 6: Prezentacja używana do wyjaśnienia zadania ponownej oceny poznawczej i szkolenia uczestników na temat strategii dystansowania i reinterpretacji przed skanowaniem, wraz z tłumaczeniem na język angielski. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 7: Neutralne obrazki IAPS używane do obserwacji warunków zadania ponownej oceny poznawczej. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 8: Negatywne zdjęcia IAPS używane do utrzymania stanu zadania ponownej oceny poznawczej. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 9: Negatywne zdjęcia IAPS użyte do Reguluj warunki zadania ponownej oceny poznawczej. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 10: Kwestionariusz używany po sesji MRI w celu sprawdzenia, czy uczestnicy prawidłowo wykonali zadanie i zanotowania, jakie strategie zastosowali, wraz z tłumaczeniem na język angielski. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 11: Szczegółowe kroki oprogramowania dla różnych analiz danych zawartych w tym badaniu. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Dyskusja

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

Protokół ten pozwala naukowcom badać neuronalne korelaty regulacji emocji u pacjentów z OCD w porównaniu z grupą kontrolną, przy użyciu zadania ponownej oceny poznawczej fMRI. Projekt ten wykazuje potencjał w zakresie lepszego zrozumienia mechanizmów regulacji emocji w mózgu poprzez celowe strategie i może być stosowany u pacjentów z OCD, a także w innych populacjach psychiatrycznych. Co więcej, starannie zaprojektowaliśmy protokół, wykorzystując najnowsze złote standardy neuroobrazowania (na przykład sekwencja wielopasmowa, wstępne przetwarzanie fMRIPrep i odpowiednia metoda korekcji wielokrotnego porównania). Szczególną uwagę zwrócono na to, aby obie grupy uczestników zostały dopasowane pod względem zmiennych socjodemograficznych i aby uczestnicy posiadający dane o niskiej jakości zostali wykluczeni z analizy.

Pomimo tych wszystkich środków ostrożności, w niektórych analizach uzyskaliśmy negatywne wyniki (tj. brak różnic między grupami). Na poziomie behawioralnym efekt grupowy był nieistotny w analizie ocen w skanerze przy użyciu ANOVA 2 x 3 powtarzanych pomiarów dla pełnej próby. Odkrycie to jest zgodne z wcześniejszymi metaanalizami i przeglądami systematycznymi w populacjach psychiatrycznych23,44, sugerując potencjalne wpływy efektów atrakcyjności społecznej, ocen behawioralnych przeprowadzanych za pomocą skanera lub upośledzonej samoświadomości doświadczeń emocjonalnych. Jednak znaczące różnice grupowe pojawiły się w zmiennej Sukces, co wskazuje, że osoby z OCD wykazywały gorszą regulację emocji. W związku z tym, pomimo ogólnego podobieństwa we wzorcu ocen w różnych warunkach dla obu grup, zmiany są nadal obserwowane, gdy koncentrujemy się tylko na warunkach utrzymania i regulacji.

Co więcej, powtarzając tę analizę dla różnych podgrup regulacji emocji, podgrupa Reinterpretacji była jedyną, która wykazała ten sam wzorzec wyników, co dla pełnej próby, podczas gdy podgrupy Dystansowanie i Obie strategie nie wykazały skutecznej regulacji emocji na podstawie ocen w skanerze, ani statystycznie istotnych różnic między grupami dla zmiennej sukcesu. Wskazuje to na korzystny wpływ stosowania strategii reinterpretacji podczas tego zadania, zarówno dla zapewnienia skutecznej regulacji emocji w ogóle, jak i dla wykrycia istotnych różnic między grupą kontrolną a grupą pacjentów. W każdym razie ogólne wyniki sugerują ograniczone dowody na deficyty ponownej oceny poznawczej u pacjentów z OCD, które mogą być bardziej wyraźne w konfrontacji z bodźcami specyficznymi dla objawów (takimi jak obrazy o określonej treści objawów45), kontrastując ze stosunkowo zachowanymi zdolnościami ponownej oceny po wystawieniu na bodźce o ogólnej negatywnej treści.

Niewielka różnica w sukcesie regulacji emocji nie odpowiadała istotnym różnicom w aktywacji mózgu podczas analizy pełnej próby. Niemniej jednak, skupiając się w podgrupie reinterpretacji, pacjenci z OCD wykazywali zmniejszoną aktywację w przedklinku podczas doświadczania emocji w porównaniu z grupą kontrolną. Przedklinek, jako część sieci trybu domyślnego (DMN), jest regionem krytycznie zaangażowanym w przetwarzanie autoreferencyjne46, co może odzwierciedlać lepszą zdolność osób kontrolnych, które używają strategii reinterpretacji, aby dostosować się do wymagań zadania, prawidłowo angażując się w przetwarzanie emocjonalne podczas stanu utrzymania (podczas gdy pacjenci z OCD tego nie robią). Jeśli chodzi o analizę PPI, ujawniła ona różnice w łączności dla pełnej próbki między regionami lewej sieci czołowo-ciemieniowej, szczególnie między lewym zakrętem kątowym a lewym regionem vlPFC krytycznym dla selektywnej uwagi, kontroli poznawczej i pamięci roboczej47,48. Chociaż brak związanych z zadaniem różnic w aktywacji fMRI dla pełnej próbki wraz ze znaczącymi zmianami łączności w sieci czołowo-ciemieniowej może początkowo wydawać się sprzeczny, twierdzimy, że podkreśla to znaczenie stosowania różnych analiz neuroobrazowania. Takie podejścia dają wyraźne spostrzeżenia, co sugeruje, że pewne modalności neuroobrazowania i metody analityczne mogą być wymagane do wykrycia określonych zmian. Co więcej, dalsze różnice stwierdzono w analizach podgrup regulacji emocji, identyfikując dodatkowe zakłócenia w łączności związane z ciałem migdałowatym i przyśrodkowymi nasionami PFC, przy czym grupa kontrolna wykazała silniejszą łączność w kluczowych sieciach regulacyjnych, szczególnie w przypadku angażowania się w strategię reinterpretacji.

Podsumowując, wyniki te sugerują, że deficyty regulacji emocji w OCD nie są globalne, ale zależą od kontekstu i strategii. Podczas gdy niektóre sieci neuronowe wspierające regulację emocji pozostają funkcjonalne, inne wykazują wyraźne zmiany, szczególnie w odpowiedzi na określone strategie. Wyniki te podkreślają znaczenie uwzględnienia indywidualnych różnic w strategiach regulacji emocji i mechanizmów neuronalnych leżących u podstaw tych procesów podczas oceny OCD. Przyszłe badania powinny zbadać wpływ bodźców specyficznych dla objawów i zbadać potencjalne interwencje terapeutyczne ukierunkowane na te zakłócone sieci.

Kolejna uwaga dotyczy ograniczeń projektowych zadania, ponieważ z natury stanowi ono wyzwanie w ocenie zaangażowania i wydajności uczestników w doświadczaniu i regulowaniu emocji. Aby spróbować złagodzić to ograniczenie, przeprowadziliśmy wywiad postMRI, pytając uczestników, jakie strategie regulacji emocji stosowali podczas zadania i wykluczyliśmy tych uczestników, którzy nie wykonali odpowiednio zadania. W związku z tym przyszłe badania wykorzystujące podobne projekty mogą zwiększyć odporność poprzez włączenie obiektywnych wskaźników psychofizjologicznych, takich jak zmienność rytmu serca, co może zapewnić bardziej wiarygodną ocenę skuteczności regulacji emocji. Co więcej, próbowaliśmy rozwikłać zróżnicowane behawioralne i neuronalne skutki stosowania strategii reinterpretacji lub dystansowania (lub obu), ale przyszłe badania, które lepiej nadają się do tych analiz, rzucą światło na solidność i powtarzalność naszych wstępnych ustaleń.

Oświadczenia

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

W ciągu ostatnich 3 lat PM otrzymał granty, honoraria związane z CME lub honoraria konsultingowe od Angelini, AstraZeneca, Bial Foundation, Biogen, DGS-Portugal, FCT, FLAD, Janssen-Cilag, Gulbenkian Foundation, Lundbeck, Springer Healthcare, Tecnimede i 2CA-Braga.

Podziękowania

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

Ta praca została sfinansowana z portugalskich funduszy krajowych za pośrednictwem Fundacji na rzecz Nauki i Technologii (FCT) - projekt UIDB/50026/2020 (DOI 10.54499/UIDB/50026/2020), UIDP/50026/2020 (DOI 10.54499/UIDP/50026/2020) i LA/P/0050/2020 (DOI 10.54499/LA/P/0050/2020), oraz przez projekt NORTE-01-0145-FEDER-000039, wspierany przez Regionalny Program Operacyjny Norte Portugal (NORTE 2020) w ramach Umowy Partnerstwa PORTUGAL 2020 za pośrednictwem Europejskiego Programu Rozwoju Regionalnego Europejskiego Funduszu Ekonomiczno-Rozwojowego (EFRR). MPP otrzymało wsparcie w postaci grantu RYC2021-031228-I finansowanego przez MCIN/AEI/10.13039/501100011033 oraz przez "Next GenerationEU/PRTR" Unii Europejskiej.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
AFNINarodowy Instytut Zdrowia PsychicznegoRRID:SCR_005927https://afni.nimh.nih.gov/
Diagnostyczny i statystyczny podręcznik zaburzeń psychicznychAmerykańskie Towarzystwo Psychiatryczne5. wydanie
fMRIPrepNiPreps CommunityRRID:SCR_016216Na podstawie Nipype (RRID:SCR_002502). Szczegóły dotyczące rurociągu: https://fmriprep.org/en/stable/workflows.html
Bibliotekaoprogramowania FSL FMRIB, Analysis Group, FMRIB, Oxford
JASP Zespół JASP, Uniwersytet w Amsterdamie, Holandia
Skaner rezonansu magnetycznego (MRI)Podkładka odpowiedzi kompatybilna z rezonansem magnetycznym SiemensVerio 3T
Lumina– Cedrus Corporation
PsychoPy3Uniwersytet w Nottingham
SPM12Wellcome Trust Center for Neuroimaginghttps://www.fil.ion.ucl. ac.uk/spm/

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Buckholtz, J. W., Meyer-Lindenberg, A. Psychopathology and the human connectome: toward a transdiagnostic model of risk for mental illness. Neuron. 74 (6), 990-1004 (2012).
  2. Menon, V. Large-scale brain networks and psychopathology: a unifying triple network model. Trends Cogn Sci. 15 (10), 483-506 (2011).
  3. Picó-Pérez, M., et al. Neural predictors of cognitive-behavior outcome in anxiety-related disorders: a meta-analysis of task-based fMRI studies. Psychol Med. 53 (8), 3387-3395 (2023).
  4. Gross, J. J. Antecedent- and response-focused emotion regulation: Divergent consequences for experience, expression, and physiology. J Pers Soc Psychol. 74 (1), 224-237 (1998).
  5. Ochsner, K., Silvers, J., Buhle, J. Functional imaging studies of emotion regulation: A synthetic review and evolving model of the cognitive control of emotion. Ann N Y Acad Sci. 1252, 1-35 (2012).
  6. Buhle, J. T., et al. Cognitive reappraisal of emotion: A meta-analysis of human neuroimaging studies. Cereb Cortex. 24 (11), 2981-2990 (2013).
  7. Frank, D. W., et al. Emotion regulation: Quantitative meta-analysis of functional activation and deactivation. Neurosci Biobehav Rev. 45, 202-211 (2014).
  8. Dosenbach, N. U. F., et al. Distinct brain networks for adaptive and stable task control in humans. Proc Natl Acad Sci USA. 104 (26), 11073-11078 (2007).
  9. Ochsner, K. N., Gross, J. J. The neural bases of emotion and emotion regulation: A valuation perspective. Gross, J. J. (ed) Handbook. , The Guilford Press. 23-42 (2014).
  10. Morawetz, C., Bode, S., Baudewig, J., Kirilina, E., Heekeren, H. R. Changes in effective connectivity between dorsal and ventral prefrontal regions moderate emotion regulation. Cereb Cortex. 26 (5), 1923-1937 (2016).
  11. Steward, T., et al. Dynamic neural interactions supporting the cognitive reappraisal of emotion. Cereb Cortex. 31 (2), 961-973 (2021).
  12. American Psychiatric Association. Diagnostic and statistical manual of mental disorders. , (2013).
  13. Schienle, A., Schäfer, A., Stark, R., Walter, B., Vaitl, D. Neural responses of OCD patients towards disorder-relevant, generally disgust-inducing and fear-inducing pictures. Int J Psychophysiol. 57 (1), 69-77 (2005).
  14. vanden Heuvel, O. A., et al. Amygdala activity in obsessive-compulsive disorder with contamination fear: a study with oxygen-15 water positron emission tomography. Psychiatry Res Neuroimaging. 132 (3), 225-237 (2004).
  15. Picó-Pérez, M., et al. Modality-specific overlaps in brain structure and function in obsessive-compulsive disorder: Multimodal meta-analysis of case-control MRI studies. Neurosci Biobehav Rev. 112, 83-94 (2020).
  16. Goldberg, X., et al. Inter-individual variability in emotion regulation: Pathways to obsessive-compulsive symptoms. J Obsessive Compuls Relat Disord. 11, 105-112 (2016).
  17. Mataix-Cols, D., vanden Heuvel, O. A. Common and distinct neural correlates of obsessive-compulsive and related disorders. Psychiatr Clin North Am. 2 (2), 391-410 (2006).
  18. Milad, M. R., Rauch, S. L. Obsessive-compulsive disorder: beyond segregated cortico-striatal pathways. Trends Cogn Sci. 16 (1), 43-51 (2012).
  19. Paul, S., Simon, D., Endrass, T., Kathmann, N. Altered emotion regulation in obsessive-compulsive disorder as evidenced by the late positive potential. Psychol Med. 46 (1), 137-147 (2016).
  20. Franklin, M. E., Foa, E. B. Treatment of obsessive compulsive disorder. Annual review of clinical psychology. , 229-243 (2011).
  21. Hu, T., et al. Relation between emotion regulation and mental health: a meta-analysis review. Psychol Rep. 114 (2), 341-362 (2014).
  22. Phillips, M. L., Drevets, W. C., Rauch, S. L., Lane, R. Neurobiology of emotion perception II: implications for major psychiatric disorders. Biol Psychiatry. 54 (5), 515-528 (2003).
  23. Picó-Pérez, M., Radua, J., Steward, T., Menchón, J. M., Soriano-Mas, C. Emotion regulation in mood and anxiety disorders: A meta-analysis of fMRI cognitive reappraisal studies. Prog Neuro-Psychopharmacology Biol Psychiatry. 79, 96-104 (2017).
  24. de Wit, S. J., et al. Multicenter voxel-based morphometry mega-analysis of structural brain acans in obsessive-compulsive disorder. Am J Psychiatry. 171 (3), 340-349 (2014).
  25. Ferreira, S., et al. Frontoparietal hyperconnectivity during cognitive regulation in obsessive-compulsive disorder followed by reward valuation inflexibility. J Psychiatr Res. 137, 657-666 (2020).
  26. Menzies, L., et al. Integrating evidence from neuroimaging and neuropsychological studies of obsessive-compulsive disorder: The orbitofronto-striatal model revisited. Neurosci Biobehav Rev. 32 (3), 525-549 (2008).
  27. Huyser, C., Veltman, D. J., Wolters, L. H., De Haan, E., Boer, F. Functional magnetic resonance imaging during planning before and after cognitive-behavioral therapy in pediatric obsessive-compulsive disorder. J Am Acad Child Adolesc Psychiatry. 49 (12), 1238-1248 (2010).
  28. Vriend, C., et al. Switch the itch: A naturalistic follow-up study on the neural correlates of cognitive flexibility in obsessive-compulsive disorder. Psychiatry Res Neuroimaging. 213 (1), 31-38 (2013).
  29. Fink, J., Pflugradt, E., Stierle, C., Exner, C. Changing disgust through imagery rescripting and cognitive reappraisal in contamination-based obsessive-compulsive disorder. J Anxiety Disord. 54, 36-48 (2018).
  30. Sheehan, D. V., et al. The Mini-International Neuropsychiatric Interview (M.I.N.I.): The development and validation of a structured diagnostic psychiatric interview for DSM-IV and ICD-10. J Clin Psychiatry. 59, (1998).
  31. Foa, E. B., et al. The obsessive-compulsive inventory: Development and validation of a short version. Psychol Assess. 14 (4), 485-496 (2002).
  32. Varela Cunha,, G,, et al. The Obsessive-Compulsive Inventory-Revised (OCI-R): Translation and validation of the European Portuguese version. Acta Med Port. 36 (3), 174-182 (2023).
  33. Gross, J. J., John, O. P. Individual differences in two emotion regulation processes: implications for affect, relationships, and well-being. J Pers Soc Psychol. 85 (2), 348-362 (2003).
  34. Vaz, F. M., Martins, C., Martins, E. C. Diferenciação emocional e regulação emocional em adultos portugueses. PSICOLOGIA. 22 (2), 123-135 (2008).
  35. Goodman, W. K., et al. The Yale-Brown Obsessive Compulsive Scale. Arch Gen Psychiatry. 46 (11), 1006(1989).
  36. Castro-Rodrigues, P., et al. Criterion validity of the Yale-Brown Obsessive-Compulsive Scale second edition for diagnosis of obsessive-compulsive disorder in adults. Front Psychiatry. 9. 431, (2018).
  37. Phan, K. L., et al. Neural substrates for voluntary suppression of negative affect: A functional magnetic resonance imaging study. Biol Psychiatry. 57 (3), 210-219 (2005).
  38. Lang, P., Bradley, M., Cuthbert, B. International Affective Picture System (IAPS): Digitized photographs, instruction manual and affective ratings. Technical Report A-6. , University of Florida. Gainesville, FL. (2005).
  39. Peirce, J. W. PsychoPy-Psychophysics software in Python. J Neurosci Methods. 162 (1-2), 8-13 (2007).
  40. Esteban, O., et al. fMRIPrep: a robust preprocessing pipeline for functional MRI. Nat Methods. 16 (1), 111-116 (2019).
  41. Esteban, O., et al. Analysis of task-based functional MRI data preprocessed with fMRIPrep. Nat Protoc. 15 (7), 2186-2202 (2020).
  42. Jenkinson, M., Beckmann, C. F., Behrens, T. E. J., Woolrich, M. W., Smith, S. M. FSL. NeuroImage. 62 (2), 782-790 (2012).
  43. Cox, R. W. AFNI: software for analysis and visualization of functional magnetic resonance neuroimages. Comput Biomed Res. 29 (29), 162-173 (1996).
  44. Zilverstand, A., Parvaz, M. A., Goldstein, R. Z. Neuroimaging cognitive reappraisal in clinical populations to define neural targets for enhancing emotion regulation. A systematic review. Neuroimage. 151, 105-116 (2017).
  45. Thorsen, A. L., et al. Emotion regulation in obsessive-compulsive disorder, unaffected siblings, and unrelated healthy control participants. Biol Psychiatry Cogn Neurosci Neuroimaging. 4 (4), 352-360 (2019).
  46. Utevsky, A. V., Smith, D. V., Huettel, S. A. Precuneus is a functional core of the default-mode network. J Neurosci. 34 (3), 932(2014).
  47. Aron, A. R., Robbins, T. W., Poldrack, R. A. Inhibition and the right inferior frontal cortex: one decade on. Trends Cogn Sci. 18 (4), 177-185 (2014).
  48. Pessoa, L., Kastner, S., Ungerleider, L. G. Neuroimaging studies of attention: from modulation of sensory processing to top-down control. J Neurosci. 23 (10), 3990-3998 (2003).

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

funkcjonalny rezonans magnetycznyregulacja emocjisie czo owo ciemieniowafMRI zadaniowestrategie regulacji emocjipoziom utlenowania krwianaliza grupowa

Powiązane artykuły