Modulating semantic speech-gesture matching in healthy subjects and patients with schizophrenia spectrum disorder via transcranial direct current stimulation

Hintergrund: Schwere Defizite bei der Verarbeitung von Sprache und Gestik sind ein wichtiges Merkmal von Patienten mit Schizophrenie-Spektrum-Störungen. Da sprachbegleitende Gesten einen essentiellen Teil menschlicher Kommunikation darstellen, ist es nicht überraschend, dass Einschränkungen bei der Wahrnehmung und Durchführung von sprachbegleitender Gestik erheblich zum Leiden dieser Patienten beitragen. Mittels bildgebender Verfahren konnte gezeigt werden, dass links frontale Cortexareale sowohl bei Gesunden als auch bei Patienten mit Schizophrenie-Spektrum-Störungen eine große Rolle bei der Verarbeitung sprachbegleitender Gestik spielen. Der linke inferiore frontale Gyrus scheint insbesondere für die Wahrnehmung metaphorischer Gesten, d.h. von Gesten die einen Satz mit abstraktem Inhalt begleiten (z.B. das Heben der Hand, um die hohe Qualität einer Diskussion darzustellen), wichtiger zu sein als für die Wahrnehmung ikonischer Gesten, d.h. von Gesten die einen Satz mit konkretem Inhalt begleiten (z.B. eine kreisförmige Bewegung der Hand, um einen runden Tisch zu veranschaulichen). Bei Patienten mit Schizophrenie liegt zudem eine übermäßige Aktivierung links frontaler Hirnareale vor. Bisher wurde noch nicht untersucht, ob transkranielle Gleichstromstimulation die gestörte Verarbeitung sprachbegleitender Gestik von Patienten mit Schizophrenie beeinflussen kann. Zielsetzung: Im ersten Teil unserer Studie (Publikation 1) untersuchten wir mittels transkranieller Gleichstromstimulation die funktionelle Bedeutung des linken Frontallappens für die Verarbeitung metaphorischer sprachbegleitender Gestik bei gesunden Probanden. Wir stellten die Hypothese auf, dass sich links frontale transkranielle Gleichstromstimulation polarisationsabhängig auf die Bewertung der semantischen Passung von Sprache und Gestik bei einer Sprach-Gestik-Passungsbewertungsaufgabe auswirkt und sich dieser Effekt durch eine Veränderung der Reaktionszeiten und der Bewertungen der Passung feststellen lässt. Im zweiten Teil der Studie (Publikation 2) untersuchten wir die Auswirkungen von transkranieller Gleichstromstimulation auf die Verarbeitung sprachbegleitender Gestik bei Patienten mit Schizophrenie-Spektrum-Störungen. Unsere Hypothese war, dass inhibitorische transkranielle Gleichstromstimulation des linken Frontallappens die Leistung der Patienten bei der Sprach-Gestik-Passungsbewertungsaufgabe verbessert. Methoden: Wir führten bei neunundzwanzig gesunden Probanden sowie zwanzig Patienten mit Schizophrenie-Spektrum-Störungen anodale, kathodale und Schein-Stimulation der frontalen, parietalen und frontoparietalen Hirnareale durch. Während der Stimulation wurden den Probanden Videosequenzen eines Schauspielers gezeigt. Dieser sprach einen konkreten oder abstrakten Satz aus und begleitete diesen Satz mit einer semantisch passenden oder unpassenden, ikonischen oder metaphorischen Geste. Nach jeder Videosequenz bewerteten die Probanden sofort, in welchem Ausmaß der Satzinhalt zur Gestik passte (Frage: „Passen Satzinhalt und Gestik zusammen?“, Antwort auf einer Skala von eins „sehr schlecht“ bis sieben „sehr gut“). Ergebnisse: Für die erste aus siebzehn gesunden Probanden bestehende Stichprobe (Publikation 1) fanden wir Veränderungen der Reaktionszeiten und Bewertungen in Abhängigkeit von Stimulationsort und Polarisation für metaphorische sprachbegleitende Gesten. Anodale Stimulation des linken Frontallappens reduzierte die Reaktionszeiten und Bewertungen der Sprach-Gestik-Passung für diesen Gestiktyp. Beim Vergleich zwischen den gesunden Probanden und den Patienten mit Schizophrenie-Spektrum-Störungen (Publikation 2) stellten wir einen spezifischen Effekt der transkraniellen Gleichstromstimulation auf die Bewertung der Sprach-Gestik-Passung bei Patienten fest. Links frontale kathodale Stimulation verbesserte die Unterscheidung zwischen passenden und unpassenden Gesten bei Patienten signifikant und reduzierte somit den Unterschied in der Bewertung der Sprach-Gestik-Passung zwischen Patienten und gesunden Probanden. Fazit: Zunächst zeigten wir, dass links frontale transkranielle Gleichstromstimulation die Verarbeitung sprachbegleitender metaphorischer Gesten bei Gesunden beeinflusst (Publikation 1). Anschließend demonstrierten wir, dass transkranielle Gleichstromstimulation auch bei Patienten mit Schizophrenie-Spektrum-Störungen die semantische Sprach-Gestik Verarbeitung verbessern kann. Die transkranielle Gleichstromstimulation könnte möglicherweise in der Zukunft genutzt werden, um gestörte Verarbeitungsprozesse im linken Frontallappen von Patienten mit Schizophrenie zu modulieren und dadurch die Defizite dieser Patienten in der sozialen Kommunikation zu mildern

Is transcranial direct current stimulation, alone or in combination with antidepressant medications or psychotherapies, effective in treating major depressive disorder? A systematic review and meta-analysis.

BACKGROUND: Transcranial direct current stimulation (tDCS) has shown mixed results for depression treatment. The efficacies of tDCS combination therapies have not been investigated deliberately. This review aims to evaluate the clinical efficacy of tDCS as a monotherapy and in combination with medication, psychotherapy, and ECT for treating adult patients with major depressive disorder (MDD) and identified the factors influencing treatment outcome measures (i.e. depression score, dropout, response, and remission rates). METHODS: The systematic review was performed in PubMed/Medline, EMBASE, PsycINFO, Web of Sciences, and OpenGrey. Two authors performed independent literature screening and data extraction. The primary outcomes were the standardized mean difference (SMD) for continuous depression scores after treatment and odds ratio (OR) dropout rate; secondary outcomes included ORs for response and remission rates. Random effects models with 95% confidence intervals were employed in all outcomes. The overall effect of tDCS was investigated by meta-analysis. Sources of heterogeneity were explored via subgroup analyses, meta-regression, sensitivity analyses, and assessment of publication bias. RESULTS: Twelve randomised, sham-controlled trials (active group: N = 251, sham group: N = 204) were included. Overall, the integrated depression score of the active group after treatment was significantly lower than that of the sham group (g = - 0.442, p = 0.017), and further analysis showed that only tDCS + medication achieved a significant lower score (g = - 0.855, p < 0.001). Moreover, this combination achieved a significantly higher response rate than sham intervention (OR = 2.7, p = 0.006), while the response rate remained unchanged for the other three therapies. Dropout and remission rates were similar in the active and sham groups for each therapy and also for the overall intervention. The meta-regression results showed that current intensity is the only predictor for the response rate. None of publication bias was identified. CONCLUSION: The effect size of tDCS treatment was obviously larger in depression score compared with sham stimulation. The tDCS combined selective serotonin re-uptake inhibitors is the optimized therapy that is effective on depression score and response rate. tDCS monotherapy and combined psychotherapy have no significant effects. The most important parameter for optimization in future trials is treatment strategy

Mindfulness practice for protecting mental health during the COVID-19 pandemic.

Emerging evidence shows that the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic is negatively affecting mental health around the globe. Interventions to alleviate the psychological impact of the pandemic are urgently needed. Whether mindfulness practice may protect against the harmful emotional effects of a pandemic crisis remains hitherto unknown. We investigated the influence of mindfulness training on mental health during the COVID-19 outbreak in China. We hypothesized that mindfulness practitioners might manifest less pandemic-related distress, depression, anxiety, and stress than non-practitioners and that more frequent practice would be associated with an improvement in mental health during the pandemic. Therefore, we assessed pandemic-related distress and symptoms of depression, anxiety, and stress, as well as the frequency of meditation practice at the peak of new infections (Feb 4-5; N = 673) and three weeks later (Feb 29-30; N = 521) in mindfulness practitioners via online questionnaires. Self-reported symptoms were also collected from non-practitioners at peak time only (N = 1550). We found lower scores of pandemic-related distress in mindfulness practitioners compared to non-practitioners. In general, older participants showed fewer symptoms of depression and anxiety. In younger practitioners, pandemic-related distress decreased from peak to follow-up. Importantly, increased mindfulness training during the preceding two weeks was associated with lower scores of depression and anxiety at both assessments. Likewise, practice frequency predicted individual improvement in scores of depression, anxiety, and stress at follow-up. Our results indicate that mindfulness meditation might be a viable low-cost intervention to mitigate the psychological impact of the COVID-19 crisis and future pandemics

Mindfulness practice for protecting mental health during the COVID-19 pandemic.

Emerging evidence shows that the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic is negatively affecting mental health around the globe. Interventions to alleviate the psychological impact of the pandemic are urgently needed. Whether mindfulness practice may protect against the harmful emotional effects of a pandemic crisis remains hitherto unknown. We investigated the influence of mindfulness training on mental health during the COVID-19 outbreak in China. We hypothesized that mindfulness practitioners might manifest less pandemic-related distress, depression, anxiety, and stress than non-practitioners and that more frequent practice would be associated with an improvement in mental health during the pandemic. Therefore, we assessed pandemic-related distress and symptoms of depression, anxiety, and stress, as well as the frequency of meditation practice at the peak of new infections (Feb 4-5; N = 673) and three weeks later (Feb 29-30; N = 521) in mindfulness practitioners via online questionnaires. Self-reported symptoms were also collected from non-practitioners at peak time only (N = 1550). We found lower scores of pandemic-related distress in mindfulness practitioners compared to non-practitioners. In general, older participants showed fewer symptoms of depression and anxiety. In younger practitioners, pandemic-related distress decreased from peak to follow-up. Importantly, increased mindfulness training during the preceding two weeks was associated with lower scores of depression and anxiety at both assessments. Likewise, practice frequency predicted individual improvement in scores of depression, anxiety, and stress at follow-up. Our results indicate that mindfulness meditation might be a viable low-cost intervention to mitigate the psychological impact of the COVID-19 crisis and future pandemics

Modulating semantic speech-gesture matching in healthy subjects and patients with schizophrenia spectrum disorder via transcranial direct current stimulation

Hintergrund: Schwere Defizite bei der Verarbeitung von Sprache und Gestik sind ein wichtiges Merkmal von Patienten mit Schizophrenie-Spektrum-Störungen. Da sprachbegleitende Gesten einen essentiellen Teil menschlicher Kommunikation darstellen, ist es nicht überraschend, dass Einschränkungen bei der Wahrnehmung und Durchführung von sprachbegleitender Gestik erheblich zum Leiden dieser Patienten beitragen. Mittels bildgebender Verfahren konnte gezeigt werden, dass links frontale Cortexareale sowohl bei Gesunden als auch bei Patienten mit Schizophrenie-Spektrum-Störungen eine große Rolle bei der Verarbeitung sprachbegleitender Gestik spielen. Der linke inferiore frontale Gyrus scheint insbesondere für die Wahrnehmung metaphorischer Gesten, d.h. von Gesten die einen Satz mit abstraktem Inhalt begleiten (z.B. das Heben der Hand, um die hohe Qualität einer Diskussion darzustellen), wichtiger zu sein als für die Wahrnehmung ikonischer Gesten, d.h. von Gesten die einen Satz mit konkretem Inhalt begleiten (z.B. eine kreisförmige Bewegung der Hand, um einen runden Tisch zu veranschaulichen). Bei Patienten mit Schizophrenie liegt zudem eine übermäßige Aktivierung links frontaler Hirnareale vor. Bisher wurde noch nicht untersucht, ob transkranielle Gleichstromstimulation die gestörte Verarbeitung sprachbegleitender Gestik von Patienten mit Schizophrenie beeinflussen kann. Zielsetzung: Im ersten Teil unserer Studie (Publikation 1) untersuchten wir mittels transkranieller Gleichstromstimulation die funktionelle Bedeutung des linken Frontallappens für die Verarbeitung metaphorischer sprachbegleitender Gestik bei gesunden Probanden. Wir stellten die Hypothese auf, dass sich links frontale transkranielle Gleichstromstimulation polarisationsabhängig auf die Bewertung der semantischen Passung von Sprache und Gestik bei einer Sprach-Gestik-Passungsbewertungsaufgabe auswirkt und sich dieser Effekt durch eine Veränderung der Reaktionszeiten und der Bewertungen der Passung feststellen lässt. Im zweiten Teil der Studie (Publikation 2) untersuchten wir die Auswirkungen von transkranieller Gleichstromstimulation auf die Verarbeitung sprachbegleitender Gestik bei Patienten mit Schizophrenie-Spektrum-Störungen. Unsere Hypothese war, dass inhibitorische transkranielle Gleichstromstimulation des linken Frontallappens die Leistung der Patienten bei der Sprach-Gestik-Passungsbewertungsaufgabe verbessert. Methoden: Wir führten bei neunundzwanzig gesunden Probanden sowie zwanzig Patienten mit Schizophrenie-Spektrum-Störungen anodale, kathodale und Schein-Stimulation der frontalen, parietalen und frontoparietalen Hirnareale durch. Während der Stimulation wurden den Probanden Videosequenzen eines Schauspielers gezeigt. Dieser sprach einen konkreten oder abstrakten Satz aus und begleitete diesen Satz mit einer semantisch passenden oder unpassenden, ikonischen oder metaphorischen Geste. Nach jeder Videosequenz bewerteten die Probanden sofort, in welchem Ausmaß der Satzinhalt zur Gestik passte (Frage: „Passen Satzinhalt und Gestik zusammen?“, Antwort auf einer Skala von eins „sehr schlecht“ bis sieben „sehr gut“). Ergebnisse: Für die erste aus siebzehn gesunden Probanden bestehende Stichprobe (Publikation 1) fanden wir Veränderungen der Reaktionszeiten und Bewertungen in Abhängigkeit von Stimulationsort und Polarisation für metaphorische sprachbegleitende Gesten. Anodale Stimulation des linken Frontallappens reduzierte die Reaktionszeiten und Bewertungen der Sprach-Gestik-Passung für diesen Gestiktyp. Beim Vergleich zwischen den gesunden Probanden und den Patienten mit Schizophrenie-Spektrum-Störungen (Publikation 2) stellten wir einen spezifischen Effekt der transkraniellen Gleichstromstimulation auf die Bewertung der Sprach-Gestik-Passung bei Patienten fest. Links frontale kathodale Stimulation verbesserte die Unterscheidung zwischen passenden und unpassenden Gesten bei Patienten signifikant und reduzierte somit den Unterschied in der Bewertung der Sprach-Gestik-Passung zwischen Patienten und gesunden Probanden. Fazit: Zunächst zeigten wir, dass links frontale transkranielle Gleichstromstimulation die Verarbeitung sprachbegleitender metaphorischer Gesten bei Gesunden beeinflusst (Publikation 1). Anschließend demonstrierten wir, dass transkranielle Gleichstromstimulation auch bei Patienten mit Schizophrenie-Spektrum-Störungen die semantische Sprach-Gestik Verarbeitung verbessern kann. Die transkranielle Gleichstromstimulation könnte möglicherweise in der Zukunft genutzt werden, um gestörte Verarbeitungsprozesse im linken Frontallappen von Patienten mit Schizophrenie zu modulieren und dadurch die Defizite dieser Patienten in der sozialen Kommunikation zu mildern

Modulating the assessment of semantic speech–gesture relatedness via transcranial direct current stimulation of the left frontal cortex

<p>Raw data related to the publication:</p> <p>Schülke, R., & <strong>Straube, B.</strong> (accepted). Modulating the assessment of semantic speech-gesture relatedness via transcranial direct current stimulation of the left frontal cortex. Brain Stimulation. DOI: 10.1016/j.brs.2016.10.012.</p> <p> </p> <p>Statistical software: SPSS</p> <p>Variables:</p> <p>Subject<br> Stimulus<br> SessionNr<br> Stimulation<br> Localisation - frontal/parietal/frontoparietal<br> Polarisation - anode left/right<br> Relatedness - related/unrelated<br> Gesture_type - iconic/metaphoric<br> Reaction_time - in milliseconds<br> Rating - on a scale from 1-7</p