Amygdala-related electrical fingerprint is modulated with neurofeedback training and correlates with deep-brain activation: proof-of-concept in borderline personality disorder

Background: The modulation of brain circuits of emotion is a promising pathway to treat borderline personality disorder (BPD). Precise and scalable approaches have yet to be established. Two studies investigating the amygdala-related electrical fingerprint (Amyg-EFP) in BPD are presented: one study addressing the deep-brain correlates of Amyg-EFP, and a second study investigating neurofeedback (NF) as a means to improve brain self-regulation. Methods: Study 1 combined electroencephalography (EEG) and simultaneous functional magnetic resonance imaging to investigate the replicability of Amyg-EFP-related brain activation found in the reference dataset (N = 24 healthy subjects, 8 female; re-analysis of published data) in the replication dataset (N = 16 female individuals with BPD). In the replication dataset, we additionally explored how the Amyg-EFP would map to neural circuits defined by the research domain criteria. Study 2 investigated a 10-session Amyg-EFP NF training in parallel to a 12-weeks residential dialectical behavior therapy (DBT) program. Fifteen patients with BPD completed the training, N = 15 matched patients served as DBT-only controls. Results: Study 1 replicated previous findings and showed significant amygdala blood oxygenation level dependent activation in a whole-brain regression analysis with the Amyg-EFP. Neurocircuitry activation (negative affect, salience, and cognitive control) was correlated with the Amyg-EFP signal. Study 2 showed Amyg-EFP modulation with NF training, but patients received reversed feedback for technical reasons, which limited interpretation of results. Conclusions: Recorded via scalp EEG, the Amyg-EFP picks up brain activation of high relevance for emotion. Administering Amyg-EFP NF in addition to standardized BPD treatment was shown to be feasible. Clinical utility remains to be investigated

Code for Amyg-EFP neurofeedback study with individuals with Borderline Personality Disorder

Analysis code supporting original publicatio

Amygdala-related electrical fingerprint is modulated with neurofeedback training and correlates with deep-brain activation: proof-of-concept in borderline personality disorder

Background: The modulation of brain circuits of emotion is a promising pathway to treat borderline personality disorder (BPD). Precise and scalable approaches have yet to be established. Two studies investigating the amygdala-related electrical fingerprint (Amyg-EFP) in BPD are presented: one study addressing the deep-brain correlates of Amyg-EFP, and a second study investigating neurofeedback (NF) as a means to improve brain self-regulation. Methods: Study 1 combined electroencephalography (EEG) and simultaneous functional magnetic resonance imaging to investigate the replicability of Amyg-EFP-related brain activation found in the reference dataset (N = 24 healthy subjects, 8 female; re-analysis of published data) in the replication dataset (N = 16 female individuals with BPD). In the replication dataset, we additionally explored how the Amyg-EFP would map to neural circuits defined by the research domain criteria. Study 2 investigated a 10-session Amyg-EFP NF training in parallel to a 12-weeks residential dialectical behavior therapy (DBT) program. Fifteen patients with BPD completed the training, N = 15 matched patients served as DBT-only controls. Results: Study 1 replicated previous findings and showed significant amygdala blood oxygenation level dependent activation in a whole-brain regression analysis with the Amyg-EFP. Neurocircuitry activation (negative affect, salience, and cognitive control) was correlated with the Amyg-EFP signal. Study 2 showed Amyg-EFP modulation with NF training, but patients received reversed feedback for technical reasons, which limited interpretation of results. Conclusions: Recorded via scalp EEG, the Amyg-EFP picks up brain activation of high relevance for emotion. Administering Amyg-EFP NF in addition to standardized BPD treatment was shown to be feasible. Clinical utility remains to be investigated.ISSN:0033-2917ISSN:1469-897

Correlates of Protection Against SIVmac251 Infection in Rhesus Macaques Immunized With Chimpanzee-Derived Adenovirus Vectors

We report on prime-boost vaccine regimens with two simian adenovirus (Ad) vectors (SAdV) or two human serotype Ad vectors (HAdV) expressing Gag and gp160 of simian immunodeficiency virus (SIV)mac239 tested in HAdV-seropositive rhesus macaques (RMs) repeatedly challenged rectally with low doses of SIVmac251. Both vaccine regimens reduced set point and peak viral loads (PVL) and accelerated viral clearance. In SAdV-vaccinated controller genotype RMs resistance against infection correlated with levels of envelope (Env)-specific antibody (Ab) titers. In both vaccine groups CD8+T cells controlled viral loads (VL) upon infection. Circulating CD4+ and CD8+ T cells showed significant changes in their transcriptome over time following vaccination, which differed between the vaccine groups. T cells from SIV-resistant RMs had unique transcriptional profiles indicating that both follicular T helper (TFH) cell responses and highly activated CD8+ T cells may play a role in protection. Keywords: HIV-1 vaccine, Adenovirus vector, Mucosal challenge, Protection, Gene expression profile

Phantom study for comparison between computed tomography- and C-Arm computed tomography-guided puncture applied by residents in radiology

Zusammenfassung Ziel Vergleich der Punktionsabweichung und -dauer zwischen Computertomografie (CT) - und C-Arm-CT (CACT) -gesteuertem Punktionsverfahren bei Anwendung durch Assistenzarzte in Weiterbildung (AiW). Material und Methode In einer Kohorte von 25 AiW, die Teil einer wissenschaftlichen Forderung waren, wurden entweder CT- oder CACT-gesteuerte Punktionen an einem Phantom durchgefuhrt. Vor Beginn wurden der Weiterbildungsstand, die Erfahrung mit Spielen eines Musikinstruments, mit Videospielen und mit Ballsportarten und die Selbsteinschatzung von manueller Geschicklichkeit und raumlichem Denkvermogen abgefragt. Jede/r AiW fuhrte 2 Punktionen durch, wobei die 1. Punktion mit einem transaxialen bzw. einfach angulierten Nadelpfad und die 2. Punktion mit einem einfach bzw. doppelt angulierten Nadelpfad erfolgte. Punktionsabweichung und -dauer wurden zwischen den Verfahren verglichen und mit den Selbsteinschatzungen korreliert. Ergebnisse Die beiden Gruppen der AiW zeigten keine Unterschiede in der Erfahrung in der Radiologie (p = 1), in der Angiografie (p = 0.415) und in der Anzahl bereits durchgefuhrter Punktionen gesteuert durch Ultraschall (p = 0,483), CT (p = 0,934) und CACT (p = 0,466). In der CT (ohne Navigationssoftware) war die Punktionsdauer signifikant langer als mit der CACT-Bildsteuerung mit Navigationssoftware (p < 0,001). Bei der Punktionsdauer zeigten sich keine signifikanten Unterschiede zwischen der 1. und 2. Punktion im CT (p = 0,719), wahrend die 2. Punktion mit CACT schneller durchgefuhrt werden konnte (p = 0,006). Die Punktionsabweichung war weder signifikant zwischen CT- und CACT-Bildsteuerung (p = 0,337), noch zwischen der 1. und 2. Punktion der jeweiligen Verfahren (CT: p = 0,130; CACT: p = 0,391). Die Selbsteinschatzung der manuellen Geschicklichkeit korrelierte nicht mit der Punktionsabweichung (p = 0,059) und -dauer (p = 0,158). Das subjektive raumliche Denkvermogen zeigte eine moderate positive Korrelation zur Punktionsabweichung (p = 0,011), aber nicht zur -dauer (p = 0,541). Schlussfolgerung Die AiW erreichten eine dem Ausbildungsstand entsprechende, klinisch adaquate Punktionsabweichung unter CT- und CACT-Bildsteuerung. Die CACT-gesteuerten Punktionen mit Unterstutzung durch Navigationssoftware wurden schneller durchgefuhrt, und auch die Lernkurve war mit CACT-Bildsteuerung steiler. Raumliches Denkvermogen kann moglicherweise das Erlernen bildgesteuerter Punktionen beschleunigen. Kernaussagen: Die Erfahrung mit Punktionen war in einer Gruppe von AiW, die im Rahmen des Programms der Deutschen Rontgengesellschaft e. V. Forscher-fur-die-Zukunft ausgesucht wurden, dem Weiterbildungsstand entsprechend. Trotz kollektiv geringerer Erfahrung der radiologischen AiW mit der CACT-gesteuerten Punktion mit Navigationssoftwareunterstutzung ist die Lernkurve gegenuber der einfachen CT-Punktion moglicherweise steiler. Bei schwierigen Punktionswegen konnte die CACT-Bildsteuerung mit Softwareunterstutzung einen Vorteil in der Durchfuhrung gegenuber der konventionellen CT-Bildsteuerung haben. Zitierweise Meine TC, Hinrichs JB, Werncke T et al. Phantom study for comparison between computed tomography- and C-Arm computed tomography-guided puncture applied by residents in radiology. Fortschr Rontgenstr 2021; DOI: 10. 1055/a-1586-273