ENIGMA-anxiety working group : Rationale for and organization of large-scale neuroimaging studies of anxiety disorders

Altres ajuts: Anxiety Disorders Research Network European College of Neuropsychopharmacology; Claude Leon Postdoctoral Fellowship; Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, German Research Foundation, 44541416-TRR58); EU7th Frame Work Marie Curie Actions International Staff Exchange Scheme grant 'European and South African Research Network in Anxiety Disorders' (EUSARNAD); Geestkracht programme of the Netherlands Organization for Health Research and Development (ZonMw, 10-000-1002); Intramural Research Training Award (IRTA) program within the National Institute of Mental Health under the Intramural Research Program (NIMH-IRP, MH002781); National Institute of Mental Health under the Intramural Research Program (NIMH-IRP, ZIA-MH-002782); SA Medical Research Council; U.S. National Institutes of Health grants (P01 AG026572, P01 AG055367, P41 EB015922, R01 AG060610, R56 AG058854, RF1 AG051710, U54 EB020403).Anxiety disorders are highly prevalent and disabling but seem particularly tractable to investigation with translational neuroscience methodologies. Neuroimaging has informed our understanding of the neurobiology of anxiety disorders, but research has been limited by small sample sizes and low statistical power, as well as heterogenous imaging methodology. The ENIGMA-Anxiety Working Group has brought together researchers from around the world, in a harmonized and coordinated effort to address these challenges and generate more robust and reproducible findings. This paper elaborates on the concepts and methods informing the work of the working group to date, and describes the initial approach of the four subgroups studying generalized anxiety disorder, panic disorder, social anxiety disorder, and specific phobia. At present, the ENIGMA-Anxiety database contains information about more than 100 unique samples, from 16 countries and 59 institutes. Future directions include examining additional imaging modalities, integrating imaging and genetic data, and collaborating with other ENIGMA working groups. The ENIGMA consortium creates synergy at the intersection of global mental health and clinical neuroscience, and the ENIGMA-Anxiety Working Group extends the promise of this approach to neuroimaging research on anxiety disorders

Von der Furchtextinktion zur Expositionstherapie: Neuronale Mechanismen und Moderatoren der Extinktion

Emotional-associative learning processes such as fear conditioning and extinction are highly relevant to not only the development and maintenance of anxiety disorders (ADs), but also to their treatment. Extinction, as the laboratory analogue to behavioral exposure, is assumed a core process underlying the treatment of ADs. Although exposure-based treatments are highly effective for the average patient suffering from an AD, there remains a gap in treatment efficacy with over one third of patients failing to achieve clinically significant symptom relief. There is ergo a pressing need for intensified research regarding the underlying neural mechanisms of aberrant emotional-associative learning processes and the neurobiological moderators of treatment (non-)response in ADs. The current thesis focuses on different applications of the fundamental principles of fear conditioning and extinction by using two example cases of ADs from two different multicenter trials. First, we targeted alterations in fear acquisition, extinction, and its recall as a function of psychopathology in panic disorder (PD) patients compared to healthy subjects using fMRI. Second, exposure-based therapy and pre-treatment patient characteristics exerting a moderating influence on this essential learning process later on (i.e. treatment outcome) were examined using multimodal functional and structural neuroimaging in spider phobia. We observed aberrations in emotional-associative learning processes in PD patients compared to healthy subjects indicated by an accelerated fear acquisition and an attenuated extinction recall. Furthermore, pre-treatment differences related to defensive, regulatory, attentional, and perceptual processes may exert a moderating influence on treatment outcome to behavioral exposure in spider phobia. Although the current results need further replication, on an integrative meta level, results point to a hyperactive defensive network system and deficient emotion regulation processes (including extinction processes) and top-down control in ADs. This speaks in favor of transdiagnostic deficits in important functional domains in ADs. Deficits in transdiagnostic domains such as emotion regulation processes could be targeted by enhancing extinction learning or by means of promising tools like neurofeedback. The detection of pre-treatment clinical response moderators, for instance via machine learning frameworks, may help in supporting clinical decision making on individually tailored treatment approaches or, respectively, to avoid ineffective treatment and its related financial costs. In the long run, the identification of neurobiological markers which are capable of detecting non-responders a priori represents an ultimate goal.Emotional-assoziative Lernprozesse wie Furchtkonditionierung und Extinktion sind für die Entstehung und Aufrechterhaltung, aber auch für die Behandlung von Angststörungen (AS) von hoher Relevanz. Extinktion, als Laboranalog der Verhaltensexposition, gilt als ein der Behandlung von AS zugrundeliegender Kernprozess. Obwohl expositionsbasierte Behandlungen für den durchschnittlichen Angstpatienten hoch wirksam sind, besteht weiterhin eine Behandlungslücke, da über ein Drittel der Patienten keine klinisch signifikante Verbesserung erzielt. Daher besteht ein dringender Bedarf an intensivierter Forschung hinsichtlich der neuronalen Grundlagen veränderter emotional-assoziativer Lernprozesse und der neurobiologischen Moderatoren des (Nicht-)Ansprechens bei der Behandlung von AS. Die vorliegende Arbeit konzentriert sich daher auf verschiedene Anwendungen des grundlegenden Prinzips der Furchtkonditionierung und Extinktion anhand zweier Anwendungsbeispiele aus zwei multizentrischen Studien. Zuerst wurden psychopathologisch bedingte Veränderungen der basalen Mechanismen des Furchtlernens, der Extinktion und des Extinktionsabrufs bei Patienten mit Panikstörung im Vergleich zu gesunden Probanden untersucht. Anschließend wurde mittels multimodaler funktioneller und struktureller Bildgebung der moderierende Einfluss von Patientencharakteristika vor der Behandlung auf das spätere Behandlungsergebnis bei Spinnenphobie untersucht. Bei Panikpatienten wurden Abweichungen in emotional-assoziativen Lernprozessen im Sinne einer beschleunigten Furchtakquisition und eines abgeschwächten Extinktionsabrufs beobachtet. Bei Spinnenphobikern üben Unterschiede in Bezug auf Defensiv-, Regulations-, Aufmerksamkeits- und Wahrnehmungsprozesse vor der Behandlung möglicherweise einen moderierenden Einfluss auf das Behandlungsergebnis einer Verhaltensexposition aus. Obwohl diese Ergebnisse noch weiterer Replikation bedürfen, weisen sie auf der transdiagnostischen Metaebene auf ein hyperaktives Defensivnetzwerk und mangelhafte Emotionsregulationsprozesse (einschließlich Extinktionsprozesse) sowie Top-Down-Kontrolle bei Angstpatienten hin. Defizite in transdiagnostischen Bereichen wie Emotionsregulationsprozessen könnten durch eine Verbesserung des Extinktionslernens oder durch vielversprechende Verfahren wie Neurofeedback angegangen werden. Die Identifizierung von Moderatoren und neurobiologischen Markern des Behandlungs(miss-)erfolgs bereits vor der Behandlung, z.B. durch maschinelles Lernen, könnte personalisierte Behandlungsansätze unterstützen bzw. ineffektive Behandlungen und damit verbundene Kosten ersparen und stellt somit ein Langzeitziel dar

Anpassung und Validierung eines naturalistischen Furchtkonditionierungsparadigmas für die Anwendung im Magnetresonanztomographen

Einleitung: Bei der Entstehung und Aufrechterhaltung der Posttraumatischen Belastungsstörung (PTBS) spielen Furchtkonditionierungsprozesse eine entscheidende Rolle. Intrusionen sind ein Kernsymptom der PTBS und können als konditionierte Furchtreaktionen in Folge eines traumatischen Erlebnisses angesehen werden. Mithilfe des Conditioned-Intrusion Paradigms konnte anhand einer gesunden Stichprobe erfolgreich ein positiver Zusammenhang zwischen individueller Konditionierbarkeit und intrusivem Wiedererinnern festgestellt werden. Um diese Ergebnisse auch auf neurophysiologischer Ebene untersuchen zu können, soll daher nun eine für den Einsatz im fMRT-Scanner adaptierte Version validiert werden. Methode: 22 gesunde weibliche Versuchspersonen durchliefen eine differenzielle Furchtkonditionierungsprozedur im fMRT-Scanner. Als konditionierte Stimuli (CS) kamen zwei Bilder von weiblichen Gesichtern mit neutralem Gesichtsausdruck zum Einsatz. Während einer davon, der CS+, in 75% der Fälle von einer aversiven Filmszene (unkonditionierter Stimulus, UCS) gefolgt wurde, wurde der andere (CS-) mit gleicher Verstärkungsrate von einer neutralen Filmszene gefolgt. Zur Erfassung des Konditionierungsverlaufs wurden CS-Valenz-und UCS-Erwartungsbewertungen sowie die Hautleitfähigkeitsreaktion (SCR) erhoben. Ergebnisse: Anhand der erhobenen Maße konnte eine erfolgreiche differenzielle Furchtkonditionierung festgestellt werden. Der CS+ wurde durchgehend negativer bewertet als der CS-, ebenso wurde nach dem CS+ zu allen Zeitpunkten eher ein UCS erwartet als nach dem CS-. Während der Akquisitionsphase löste der CS+ zudem eine höhere SCR aus als der CS-. Interpretation: Die Ergebnisse zeigen klar, dass die für den Einsatz im fMRT-Scanner adaptierte Version des Conditioned-Intrusion Paradigms ein valides experimentelles Furchtkonditionierungsparadigma darstellt. Dadurch eröffnet sich die Möglichkeit, neue Fragestellungen untersuchen und zu einer Erweiterung des aktuellen Forschungsstands beitragen zu können.Introduction: Fear conditioning processes play a crucial role in developing and maintaining Posttraumatic Stress Disorder (PTSD). Intrusions are a hallmark symptom of PTSD and can be considered as conditioned fear reactions in consequence of a traumatic experience. Using the Conditioned-Intrusion Paradigm within a healthy sample, a positive association between individual conditionability and intrusive memories could be revealed. To examine these results on a neurophysiological level, an adapted version for usage in a fMRI-scanner has now to be validated. Method: 22 healthy female subjects performed a differential fear conditioning procedure in the fMRI-scanner. Two pictures of female faces with neutral countenance served as conditioned stimuli (CS). Whereas one of the CS, the CS+, was followed by an aversive film clip (unconditioned stimulus, UCS) in 75% of all cases, the other one (CS-) was followed by neutral film clips with the same rate of reinforcement. Conditioning was assessed collecting CS-valence and UCS-expectancy ratings as well as recording the skin conductance response (SCR). Results: The gathered measures demonstrated successful differential fear conditioning. The CS+ was constantly rated more negatively than the CS- and an UCS was more highly expected following a CS+ than following a CS-. During acquisition phase, the CS+ elicited a stronger SCR than the CS-. Conclusions: Results clearly show that the adapted version of the Conditioned-Intrusion Paradigm for usage with fMRI represents a valid experimental fear conditioning paradigm. This opens up the possibility to investigate new issues and to contribute to an extension of the current state of research.eingereicht von Hanna Schwarzmeier, BScLiteraturverzeichnis: Blatt 35-41Zusammenfassung in deutscher und englischer SpracheParis-Lodron-Universität Salzburg, Masterarbeit, 2016(VLID)168447