Gerçek zamanlı fMRI Biofeedback Kirlilik Anksiyete orbitofrontal korteks Hedefleme

Bu prosedürün genel amacı, kişilere kontaminasyon kaygısı ile ilgili beyin bölgelerini kontrol etmeleri konusunda eğitim vermek ve bu eğitimin beyin fonksiyonlarını değiştirip kontaminasyon kaygısı üzerindeki kontrolü artırıp artırmadığını görmektir. Bu işlem, öncelikle deneğin kontaminasyon kaygısında rol oynayan orbital frontal korteks bölgesinin belirlenmesiyle gerçekleştirilir. Bu bölge, bir biyofeedback müdahalesi için hedef alan olacaktır.

Bir sonraki adım, biyogeribildirim müdahalesi öncesinde, deneğin kontaminasyonla ilişkili görüntülere yanıt olarak yaşadığı anksiyete düzeyini ve beyin bağlantı örüntülerini değerlendirmektir. Ardından denek, hedef beyin bölgesini kontrol etmek için biyogeribildirim yoluyla eğitilir. Son adım ise, biyogeribildirim sonucunda deneklerin hedef beyin bölgeleri ve kontaminasyon anksiyeteleri üzerinde daha fazla kontrol geliştirip geliştirmediklerini ve bu tür değişikliklerin hedef beyin bölgesine olan bağlantı değişiklikleriyle ilişkili olup olmadığını değerlendirmektir.

Nihayetinde, bu yaklaşım, gerçek zamanlı fMRI biyogeribildirimin obsesif kompulsif bozukluğu olan hastalar için potansiyel klinik bir değeri olup olmadığını ortaya çıkaracak ve kontaminasyon kaygısının nöral temelini araştıracaktır. Gerçek zamanlı fMRI biyogeribildirimi, bireylerin semptomlara yol açan beyin fonksiyonlarının belirli yönlerini kontrol etmelerine olanak sağlayabileceği için birçok farklı ruhsal hastalık formu için potansiyel terapötik değere sahiptir.

Burada, bu yöntemin insanların kontaminasyon anksiyetesini kontrol etmelerine yardımcı olup olamayacağını araştırıyoruz. Eğer öyleyse, obsesif kompulsif bozukluğu olan hastalar için klinik olarak faydalı olabilir. Biyogeribildirimi, klinik değişkenlerin ve beyin bağlantısının öncesi ve sonrası değerlendirmeleriyle birleştiren burada sunulan yaklaşım, nörobilim ve psikiyatrideki temel sorulara da yanıt verebilir.

Biyofeedback, beyin dinamiklerini değiştirmemize olanak tanır ve böylece beyin bağlantısındaki değişikliklerin klinik veya bilişsel değişkenlerde nasıl farklılıklara yol açtığını ölçebiliriz. Bu deneye başlamadan önce, kapsamlı bir stimülasyon geliştirme sürecine ihtiyaç vardır. Öncelikle kontaminasyonla ilişkili ve nötr görüntüler toplanmalı ve ardından bu stimülasyonların tetiklediği anksiyetenin provokasyon koşulları arasında dengeli olduğundan ve provokasyon koşullarındaki anksiyetenin nötr koşullara göre anlamlı derecede daha yüksek olduğundan emin olmak için pilot çalışmalar yapılmalıdır.

Pilot çalışmalar tamamlandığında, MRI deneylerine güvenle katılabilecek, yüksek düzeyde kontaminasyon anksiyetesi bildiren ve bu anksiyeteyi kontrol etmeyi öğrenme isteği olan sağlıklı bireyler belirlenmek amacıyla potansiyel deneklerin alımı ve taranması gerçekleştirilmelidir. Bu deney için denekler, tüm çalışmanın tamamlanması iki hafta sürecek şekilde, yaklaşık olarak yarım haftalık aralıklarla planlanmış dört ayrı günde gelirler. Burada görülen akış şeması, gerçek biyofeedback seansları alacak her bir deneğe uygulanacak protokolü özetlemektedir.

Her MR seansından önce plasebo biyofeedback uygulaması almak üzere, yaş ve cinsiyet açısından eşleştirilmiş başka bir denek daha seçilmelidir. Birinci günde denekler metal taramasından geçirilir ve yüksek çözünürlüklü yapısal bir görüntü alınır. Ardından, iki dizi dinlenme durumu fonksiyonel verisi toplanır ve bunu, deneğin 42 saniyelik aralıklarla yoğun kontaminasyonla ilgili görüntüler ile nötr görüntüler arasında geçiş yaptığı üç yer belirleyici (localizer) fonksiyonel veri dizisi izler.

Bu lokalizör çalışmalar, kontaminasyon anksiyetesinin aktive ettiği OFC bölgesini lokalize etmek için kullanılır. Birinci gün görüntüleme oturumunun ardından denekler, yeniden değerlendirme stratejisi geliştirme oturumu için anksiyete bozuklukları konusunda uzmanlaşmış bir klinik psikologla görüşürler. Bu oturumun amacı, deneğin orbitofrontal korteksindeki aktivite üzerinde başlangıç düzeyinde bir kontrol sağlamasına yardımcı olacak bireyselleştirilmiş bir bilişsel strateji geliştirmektir.

OFC aktivitesini artırmak veya azaltmaya yönelik bu stratejiler, yalnızca OFC'yi kontrol etmek için başlangıç düzeyinde sınırlı bir yetenek sağlamayı amaçlamaktadır. Biyogeri bildirim oturumları sırasında denekler, bilişsel stratejilerini deneme ve doğrudan geri bildirim alma şansına sahip olacaklar, böylece OFC üzerinde artan bir kontrol geliştirmeleri sağlanacaktır. Ardından, birinci gün yer belirleme (localizer) aşamasında toplanan veriler, ikinci gün oturumu öncesinde analiz edilir.

Ortaya çıkan ekip haritası, deneğin kontaminasyonla ilgili görsellere baktığında beynin hangi bölgelerinin nötr görsellere baktığına kıyasla daha aktif olduğunu göstermektedir. Bu TM haritasında, OFC veya komşu frontal polar bölge içinde yer alan en yüksek değerli 30 piksel, söz konusu deneğin yaklaşan biyofeedback taramaları için OFC'deki hedef bölgesini temsil etmek üzere seçilir. Bu bölge daha sonra, en yakın komşu interpolasyonu ile yapılan rijit bir kayıt işlemi aracılığıyla fonksiyonel alandan anatomik alana aktarılır.

Beyindeki tüm beyaz maddeyi kapsayacak şekilde bir kontrol bölgesi de tanımlanmış ve MNI beyninden aynı uzaya aktarılmıştır. Bu iki bölge, ikinci gün biyogeribildirim seansı sırasında gerçek zamanlı analiz programı tarafından kullanılacaktır. Deneyin ikinci gününde denekler öncelikle mıknatıs dışında bir değerlendirme seansına katılırlar.

Her değerlendirme oturumundan önce, deneklere yaklaşan kontaminasyonla ilgili görüntüleri izlerken anksiyetelerini minimize etmeye çalışmaları sözlü olarak talimatlandırılır. Ardından, görüntülere yanıt olarak hissettikleri kontaminasyonla ilgili anksiyete düzeyini bildirmeleri için ekrandaki ayrıntılı talimatlarla yönlendirilirler. Galvanik deri tepkisi eş zamanlı olarak izlenir.

Denekler daha sonra 1,5 saatlik gerçek zamanlı fMRI biyogeribildirim seansına katılırlar. Seans, fonksiyonel verilerle aynı kesit konumlarında aksiyel anatomik görüntülerin toplanmasıyla başlar. Ardından, bir fonksiyonel referans tarama işlemi gerçekleştirilir.

İki ilgi bölgesi, iki rijit kaydırmanın ardışık uygulanmasıyla mevcut oturumun fonksiyonel uzayına aktarılır. İlk kaydırma, bölgeleri birinci günün anatomik uzayından ikinci günün anatomik uzayına eşler. İkinci kaydırma ise bölgeleri ikinci günün anatomik uzayından, ikinci günün fonksiyonel referans taramasının uzayına eşler.

Bölgeler kaydedilirken, kontrol görevi yürütmeleri olarak adlandırılan iki fonksiyonel yürütme toplanır. Bu yürütmeler biyogeribildirim içermez, ancak deneklerin kontaminasyonla ilgili görüntülere maruz kaldıklarında OFC ilgi alanlarındaki aktiviteyi kontrol etme yeteneklerini değerlendirmek için kullanılır. Denekler tarayıcıdayken, kontaminasyonla ilgili görüntüler için yukarı veya aşağıyı, nötr görüntüler için ise ileriyi gösteren bir ok içeren görüntüler izlerler.

Deneklere, ok yukarıyı gösterdiğinde OFC'deki aktiviteyi artırmaya, aşağıyı gösterdiğinde OFC'deki aktiviteyi azaltmaya ve ok sağa baktığında ise sadece rahatlamaya çalışmaları söylenir. Kontrol görevi çalıştırıldıktan ve hedef bölge ile kontrol bölgesi mevcut fonksiyonel alana kaydedildikten sonra, ok ve resim her 26 saniyede bir değişerek üç durum arasında dönüşümlü olarak ilerler. Deneklere bağlı olarak altı biyofeedback veya sham biyofeedback çalışması gerçekleştirilir.

Biyogeribildirim oturumları, denekleri O-F-C-R-O-I aktivitelerini kontrol etmeleri için eğitmek amacıyla kullanılır. Bu oturumlar, deneklerin beyin bölgesini kontrol etmedeki başarılarına ilişkin ekranın alt kısmında geri bildirim almaları dışında, kontrol görevi oturumlarına benzer. Burada gösterilen biyogeribildirim ekranı hızlandırılmıştır, ancak bunun dışında bir deneğin biyogeribildirim sırasında gördüklerini aynen yansıtmaktadır.

Plasebo biyogeribildirim oturumları, deneklerin OFC'deki aktivite zaman çizelgesini, biyogeribildirim deneğinin OFC'deki aktiviteyi kontrol edebildiği derecede, önceki yaş ve cinsiyete uygun bir deneğin biyogeribildirim oturumundan izlemesi dışında, biyogeribildirim oturumlarıyla aynı olacaktır. Plasebo deneği, plasebo oturumları sırasında eşit derecede başarılı görünecek ve bu da benzer başarı izlenimleri oluşmasını sağlayacaktır. Son olarak, her denek için iki kontrol görevi oturumu daha toplanır.

Ardından denekler, ikinci günle aynı olan bir tarama oturumu için üçüncü günde geri dönmelidir; ancak dördüncü günde ayrı eşleşmiş uyaran setleri kullanılarak deneklerin final değerlendirme oturumuna katılması gerekir. Tüm denekler için veri toplandıktan sonra, dinlenme durumu fonksiyonel bağlantı verilerinin toplandığı son bir saatlik bir MR görüntüleme oturumu gerçekleştirilir. Hedef bölgeleri üzerinde daha fazla kontrol geliştirip geliştirmediklerini ve bunun kontaminasyon anksiyeteleri üzerinde daha fazla kontrol sağlamalarına yardımcı olup olmadığını belirlemek için, gerçek biyofeedback alan denekler, sham biyofeedback alan deneklerle karşılaştırılabilir.

Biofeedback deneklerindeki kontaminasyon anksiyetesindeki değişimler, hedef bölgeleri üzerindeki kontrolle ve fonksiyonel bağlantı örüntülerindeki değişimlerle ilişkilidir. Burada, OFC üzerinde başarıyla kontrol sağlayan bir deneğin son biofeedback oturumlarından birine ait görsel ekran görüntüsünü görüyoruz. Oturum nötr durumla sona erdiği için ok beyazdır ve ileriye dönüktür.

Bu denek, müdahale sonrası değerlendirme oturumundaki daha düşük anksiyete puanlarının gösterdiği üzere, kontaminasyon anksiyetesi üzerinde daha fazla kontrol göstermiş ve kontrol görevi yürütmeleri sırasında orbital frontal korteks üzerinde daha fazla kontrole sahip olmuştur. Bu yöntem, hem klinik bir tedavi hem de klinik semptomların temelini oluşturan nöral substratları araştırmak için bir araştırma aracı olarak psikiyatride büyük bir potansiyele sahiptir.