Sağlıklı bireylerde duygusal içerikli uyaranlara karşı yaklaşma-kaçınma davranışının tekrarlayan transkraniyal manyetik uyarım (tTMU) ile modülasyonu

Sütçübaşı B., Bayram A., Metin B., Demiralp T.

20. Ulusal Sinirbilim Kongresi, İstanbul, Türkiye, 19 - 23 Ekim 2022, ss.94

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: İstanbul
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.94
  • Acıbadem Mehmet Ali Aydınlar Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Amaç: Çalışmanın amacı, yüksek bilişsel işlevler ve duygu düzenlenmesi için önem taşıyan sağ dorsolateral prefrontal korteksin (dlPFC) tekrarlayıcı transkranyal manyetik uyarım (TMU) ile inhibe edilmesiyle beyinde duygu denetimiyle ilişkili aktivasyon ve bağlantısallık değişimlerini incelemektir. Bunun için, TMU uyarımı sonrası emosyonel uyaranlara verilen davranışsal yanıtlar ve bu süreçte ortaya çıkan nöral aktivasyon ve bağlantısallık değişimleri fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRG) ölçümleriyle araştırılmıştır. 

Gereç ve Yöntem: Çalışmada plasebo kontrollü denek içi desen kullanılmış ve 19 sağlıklı gönüllünün sağ dlPFC’sine iki seansın birinde aktif ve diğerinde sham olmak üzere inhibitör olduğu düşünülen 1Hz TMU uygulanmıştır. Her iki seans sonrasında, katılımcılardan pozitif ve negatif duygusal içerikli görsellere karşı yaklaşma veya kaçınma yanıtı göstermeleri gereken denemelerde ve ayrıca dinlenim durumunda fMRG verisi kaydedilmiştir. Beyin görüntüleri NPIstanbul Hastanesi’nde 1.5 Tesla Philips Achieva MR cihazı ile kaydedilmiştir. Elde edilen görev temelli fMRG verilerine aktivasyon analizi, ve genel psikofizyolojik etkileşim (gPPI) analizi, dinlenim durumu fMRG verilerine ise tohum temelli fonksiyonel bağlantısallık analizi uygulanmıştır. 

Bulgular: Görev temelli fMRG’de negatif fotoğrafların sunumu sırasında sağ hemisferde genel olarak daha fazla aktivasyon (p-FWE<0.001), sağ dlPFC’ye aktif TMU uygulanması sonrasında ise sol medyal prefrontal kortekste aktivasyon artışı gözlenmiştir (p-FWE<0.005). TMU, pozitif fotoğraflarda daha belirgin olmak üzere yaklaşma davranışında tepki süresini kısaltmış (p<0.01), hata oranını azaltmıştır (p<0.05). TMU’ya bağlı olarak beyin entrensek bağlantıallık ağlarında (ICN), görev sırasında ağırlıklı olarak frontopariyetal ağ (FPN) (pFWE-BC=0.00017) ve görsel ağda (VN) (medyal bileşen: pFWE-BC=0,0005; lateral bileşen: pFWE-BC=0,00046), dinlenim durumunda ise olağan durum ağı (DMN) (pFWE-BC=0.0008) ve VN’de (pFWE-BC=0.0005) anlamlı bağlantısallık değişimleri gözlenmiştir. 

Sonuç: Sonuç olarak, sağ dlPFC’ye uygulanan TMU’nun geniş ölçekli nöral ağları etkilediği ve bu şekilde duygu düzenlemesini anlamlı şekilde modüle ettiği gösterilmiştir. Sağlıklı bireylerden elde edilen bu bulgular, TMU’nun bipolar veya anksiyete bozuklukları gibi duygudurum bozukluklarının tedavisinde kullanımının mümkün olabileceğini ortaya koymaktadır. 


Anahtar sözcükler: duygu düzenleme, transkranyal manyetik uyarım, fonksiyonel bağlantısallık, dinlenim durumu ağları, fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme

Objectives: The aim is to investigate the activation and connectivity changes in the brain related to emotion regulation by inhibiting right dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC) by means of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS). For this, the behavioral responses, neural activation, and connectivity variations to emotional stimuli after TMS were investigated with functional magnetic resonance imaging (fMRI). 

Methods: In a placebo-controlled within subject design, 1 Hz active, thought to be inhibitory, and sham TMS was applied to the right dlPFC of 19 healthy volunteers in two sessions. After both sessions, fMRI data were recorded in trials where participants were required to show approach and avoidance responses to images with positive and negative emotional content, as well as in resting-state. Brain images were recorded with 1.5 Tesla Philips Achieva MR device at NPIstanbul Hospital. Activation analysis and general psychophysiological interaction (gPPI) analysis were performed on task-based fMRI, and seed-based functional connectivity analysis was applied on resting-state fMRI data.

Results: In task-based fMRI, the activation was higher and lateralized to the right hemisphere during presentation of negative images in general (p-FWE<0.001). After application of active TMS to the right dlPFC, increased activation was observed in the left medial prefrontal cortex (p-FWE<0.005). TMS shortened response times (p<0.01) and decreased error rates (p<0.05) in approach behavior, which was more prominent in positive images. Significant connectivity changes were observed in brain intrinsic connectivity networks (ICN) due to TMS, predominantly frontoparietal network (FPN) (pFWE-BC=0.00017) and visual network (VN) (medial component: pFWE-BC=0,0005; lateral component: pFWE-BC=0,00046) during the task, and default mode network (DMN) (pFWE-BC=0.0008) and VN (pFWE-BC=0.0005) at rest.

Conclusion: It has been shown that TMS applied to the right dlPFC affects large-scale neural networks and modulates emotion regulation. These findings from healthy individuals reveal that TMS may be used in the treatment of mood disorders such as bipolar or anxiety disorders.


Keywords: emotion regulation, transcranial magnetic stimulation, functional connectivity, resting state networks, functional magnetic resonance imaging