Diurnal variation of heart rate variability as a physiological index of mood and emotion regulation processes in Major Depression and Borderline Personality Disorder

Background: Heart rate variability (HRV), a measure of autonomic nervous system activity, has been studied in a number of psychiatric disorders during the resting state but evidence on its circadian patterns in Major Depressive Disorder (MDD) and Borderline Personality Disorder (BPD) is scarce. We sought to identify and differentiate HRV circadian patterns in MDD, BPD and healthy controls (HC) while exploring potential physiological mechanisms associated with mood and emotion dysregulation. Methods: 24-Hour electrocardiographic recordings were obtained from fifty subjects (16 HC, 18 BPD, 16 MDD). HRV was calculated during sleep and wake periods. Associations with mood and affect measures, and with cognitive emotion regulation strategies and self-reported difficulties in emotion regulation (DERS) were examined. Participant’s resilience traits were explored in relation to mood and emotion regulation variables. Results: Lower diurnal measures of HRV (i.e, RMSSD and HF) were observed in MDD subjects compared to HCs. Decreased HF was observed during wake vs. sleep in MDD patients. HAM-D and negative affect scores negatively correlated with HRV in MDD and BPD respectively. MDD and BPD exhibited a positive relationship between the implementation of emotion regulation strategies and HRV compared to HC. Increased resilience was associated with lower HAM-D and DERS scores in BPD and HC. Conclusion: HRV alterations characterized by low diurnal cardiac parasympathetic control constitute a potential trait biomarker of major depression and psychiatric vulnerability to depressive episodes in BPD. HRV anomalies in MDD may persist during clinical remission. Diurnal HRV may represent a psychophysiological index of mood and emotion regulationFil: Wainsztein, Agustina Edith. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; ArgentinaFil: Abulafia, Carolina Andrea. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Goldberg, Ximena. Universidad Autonoma de Barcelona. Instituto de Gobierno y Políticas Públicas.; EspañaFil: Camacho Téllez, Vicente. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Vulcano, Mercedes. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina; ArgentinaFil: Vigo, Daniel Eduardo. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Menchón, José M.. Universidad de Barcelona. Hospital Duran I Reynals. Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge; España. Instituto de Salud Carlos Iii (isciii); . Universidad de Barcelona; EspañaFil: Soriano Mas, Carles. Universidad de Barcelona. Hospital Duran I Reynals. Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge; España. Instituto de Salud Carlos Iii (isciii); . Universitat Autònoma de Barcelona; EspañaFil: Nemeroff, Charles B.. University of Texas at Austin; Estados UnidosFil: Guinjoan, Salvador Martín. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Castro, Mariana Nair. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Distinct neural processing of acute stress in major depression and borderline personality disorder

Background: Major depressive disorder (MDD) and borderline personality disorder (BPD) are highly prevalent and often comorbid psychiatric conditions, with abnormal processing of negative affect resulting from psychological stress. Characteristics of central processing of autonomic response to stress in each disorder are not clearly settled. Methods: We obtained whole brain 3T fMRI with concurrent skin conductance, respiration rate, and heart rate variability measures in a cohort of MDD (N=19), BPD (N=19) patients, and healthy (N=20) individuals. Experiments were conducted in resting conditions, during a control mental arithmetic task, during highly stressful mental arithmetic, and in the period immediately following psychological stress. Results: Widespread activation of central autonomic network (CAN) structures was observed during stress compared to a control task in the group of healthy participants, whereas CAN activation during stress was less intense in both BPD and MDD. Both patient groups displayed increased sympathetic and decreased parasympathetic activation compared to healthy subjects, as previously reported. The relationship between peripheral sympathetic or parasympathetic activity and simultaneous regional brain BOLD activity was similar in BPD patients and healthy subjects, and markedly different from that seen in MDD patients. Limitations: The sample size, the fact it belonged to a single study site, and low grade affective symptomatology in both patient groups limit the generalizability of the present findings. Conclusions: The diverging neurobiological signature in the homeostatic response to stress in MDD and BPD possibly represents a heuristically valuable candidate biomarker to help discern MDD and BPD patients.Fil: Villarreal, Mirta Fabiana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; ArgentinaFil: Wainsztein, Agustina Edith. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; ArgentinaFil: Alvarez Mercè, Rocío. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaFil: Goldberg, Ximena. Centro de Investigación Biomédica en Red de Salud Mental; EspañaFil: Castro, Mariana Nair. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina; ArgentinaFil: Brusco, Luis Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina; ArgentinaFil: Ladrón de Guevara, Maria Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaFil: Bodurka, Jerzy. Laureate Institute for Brain Research; Estados UnidosFil: Paulus, Martin. Laureate Institute for Brain Research; Estados UnidosFil: Menchón, José M.. Universidad de Barcelona. Hospital Duran I Reynals. Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge; España. Instituto de Salud Carlos III; España. Universidad de Barcelona; EspañaFil: Soriano Mas, Carles. Universidad de Barcelona. Hospital Duran I Reynals. Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge; España. Instituto de Salud Carlos III; España. Universitat Autònoma de Barcelona; EspañaFil: Guinjoan, Salvador Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires; Argentina. Laureate Institute for Brain Research; Estados Unido

Childhood adversity modulation of central autonomic network components during cognitive regulation of emotion in Major Depressive Disorder and Borderline Personality Disorder

Adverse childhood experiences (ACEs) have lifelong effects on emotional behavior and are frequent in Borderline Personality Disorder (BPD) and Major Depressive Disorder (MDD). The Central Autonomic Network (CAN), which modulates heart rate variability (HRV), comprises brain regions that mediate emotion regulation processes. However, it remains unclear the effect of ACEs on CAN dynamics and its relationship with HRV in these disorders. We studied the effects of ACEs on the brain and HRV simultaneously, during regulation of psychological stress in 19 BPD, 20 MDD and 20 healthy controls (HC). Participants underwent a cognitive reappraisal task during fMRI with simultaneous ECG acquisition. ACEs exposure was associated with increased activity of CAN and salience network components in patients with MDD compared to BPD during cognitive reappraisal. A brain-autonomic coupling was found in BPD relative to HC during emotion regulation, whereby greater activity of left anterior cingulate and medial superior frontal gyrus areas was coupled with increased HRV. Results suggest that ACEs exposure is associated with a distinct activation of the CAN and salience network regions governing responses to psychological stress in MDD compared to BPD. These alterations may constitute a distinctive neurobiological mechanism for abnormal emotion processing and regulation related to ACEs in MDD.Fil: Wainsztein, Agustina Edith. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; ArgentinaFil: Castro, Mariana Nair. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaFil: Goldberg, Ximena. Universidad de Barcelona; EspañaFil: Camacho Téllez, Vicente. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaFil: Vulcano, Mercedes. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina; ArgentinaFil: Abulafia, Carolina Andrea. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires". Instituto de Investigaciones Biomédicas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas; ArgentinaFil: Ladrón de Guevara, Maria Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaFil: Cardoner, Magdalena. Universidad de Barcelona; EspañaFil: Nemeroff, Charles B.. University of Texas; Estados UnidosFil: Menchón, José M. Universidad de Barcelona. Hospital Duran I Reynals. Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge; EspañaFil: Soriano-Mas, Carles. Universidad de Barcelona. Hospital Duran I Reynals. Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge; EspañaFil: Villarreal, Mirta Fabiana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; ArgentinaFil: Guinjoan, Salvador Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Psicología; Argentina. Universidad de Barcelona; Españ

An fMRI study of cognitive reappraisal in major depressive disorder and borderline personality disorder

Background. One common denominator to the clinical phenotypes of borderline personality disorder (BPD) and major depressive disorder (MDD) is emotion regulation impairment. Although these two conditions have been extensively studied separately, it remains unclear whether their emotion regulation impairments are underpinned by shared or distinct neurobiological alterations.Methods. In the present study we contrasted the neural correlates of negative emotion regulation across an adult sample of BPD patients (n=19), MDD patients (n=20) and healthy controls (HCs; n=19). Emotion regulation was assessed using an established functional magnetic resonance imaging (fMRI) cognitive reappraisal paradigm. We assessed both task-related activations and modulations of interregional connectivity (i.e., Psychophysiological Interactions, PPI). Results. When compared to HCs, patients with BPD and MDD displayed a homologous decreased activation in the right ventrolateral prefrontal cortex (vlPFC) during cognitive reappraisal. Additionally, the MDD group presented decreased activations in other prefrontal areas (i.e., left dorsolateral and bilateral orbitofrontal cortices), while the BPD group was characterized by a more extended pattern of alteration in the connectivity between the vlPFC and cortices of the visual ventral stream during reappraisal. Conclusions. Decreased activation of the vlPFC underlays emotion regulation deficits in MDD and BPD, although, beyond this finding, these groups are characterized by specific neurobiological underpinnings. Alterations in patients with MDD suggest a primary deficit in the strength of prefrontal activations, while patients with BPD are better characterized by connectivity disruptions between the prefrontal cortex and temporal emotion processing regions. These findings substantiate in neurobiological terms the different profiles of emotion regulation alteration observed in these disorders.Fil: De la Peña Arteaga, Víctor. Universidad de Barcelona. Hospital Duran I Reynals. Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge; EspañaFil: Berruga Sánchez, Mercedes. Universidad de Barcelona. Hospital Duran I Reynals. Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge; EspañaFil: Steward, Trevor. University of Melbourne; AustraliaFil: Martínez Zalacaín, Ignacio. Universidad de Barcelona. Hospital Duran I Reynals. Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge; EspañaFil: Goldberg, Ximena. Parc Taulí University Hospital; EspañaFil: Wainsztein, Agustina Edith. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaFil: Abulafia, Carolina Andrea. Pontificia Universidad Católica Argentina "Santa María de los Buenos Aires"; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaFil: Cardoner, Narcís. Parc Taulí University Hospital; EspañaFil: Castro, Mariana Nair. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Salud Mental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas; ArgentinaFil: Villarreal, Mirta Fabiana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Física; ArgentinaFil: Menchón, José M.. Universidad de Barcelona. Hospital Duran I Reynals. Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge; EspañaFil: Guinjoan, Salvador Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Salud Mental; ArgentinaFil: Soriano Mas, Carles. Universidad de Barcelona. Hospital Duran I Reynals. Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge; Españ

Hemispheric specialization in affective responses, cerebral dominance for language, and handedness: Lateralization of emotion, language, and dexterity

Hemispheric specialization in affective responses has received little attention in the literature. This is a fundamental variable to understand circuit dynamics of networks subserving emotion. In this study we put to test a modified "valence" hypothesis of emotion processing, considering that sadness and happiness are processed by each hemisphere in relation to dominance for language and handedness. Mood induction and language activation during functional magnetic resonance imaging (fMRI) were used in 20 right-handed and 20 nonright-handed subjects, focusing on interconnected regions known to play critical roles in affective responses: subgenual cingulate cortex, amygdala, and anterior insular cortex. We observed a consistent relationship between lateralization of affective processing, motor dexterity, and language in individuals with clear right-handedness. Sadness induces a greater activation of right-hemisphere cortical structures in right-handed, left-dominant individuals, which is not evident in nonright-handed subjects who show no consistent hemispheric dominance for language. In anterior insula, right-handed individuals displayed reciprocal activation of either hemisphere depending upon mood valence, whereas amygdala activation was predominantly left-sided regardless of mood valence. Nonright-handed individuals exhibited less consistent brain lateralization of affective processing regardless of language and motor dexterity lateralization. In contrast with traditional views on emotion processing lateralization, hemispheric specialization in affective responses is not a unitary process but is specific to the brain structure being activated.Fil: Costanzo, Elsa Yolanda. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Salud Mental; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaFil: Villarreal, Mirta Fabiana. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires; ArgentinaFil: Drucaroff, Lucas Javier. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Salud Mental; ArgentinaFil: Ortiz Villafañe, Manuel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Salud Mental; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaFil: Castro, Mariana Nair. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Ciencias Fisiológicas; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Salud Mental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Goldschmidt, Micaela Giuliana. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Salud Mental; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Salud Mental; ArgentinaFil: Wainsztein, Agustina Edith. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Salud Mental; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaFil: Ladrón de Guevara, Maria Soledad. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Salud Mental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaFil: Romero, Carlos. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; ArgentinaFil: Brusco, Luis Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; ArgentinaFil: Camprodon, Joan A.. Harvard Medical School; Estados UnidosFil: Nemeroff, Charles. University of Miami; Estados UnidosFil: Guinjoan, Salvador Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Departamento de Salud Mental; Argentina. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Psicología; Argentin