کاهش فعالیت هیپوکامپ و آمیگدال پیش بینی کننده تحریف حافظه ناشی از تروما (آسیب) در PTSD مرتبط با جنگ

چکیده

کليد واژه ها

1. مقدمه

2. مواد و روش

 2.1. شرکت کنندگان

 2.2 مواد 

 2.3 روش

 2.4. MRI 

5.2 تجزیه و تحلیل داده های fMRI 

جدول1 مشخصات دموگرافیک و بالینی نمونه ها

. 2.5.1 رویکرد ROI 

 2.5.2 رویکرد وکسل وار تمام- مغزی

3. نتایج

 3.1. نتایج رفتاری

 3.1.1. ظرفیت

 3.1.2 عملکرد حافظه

3.2 نتایج تصویربرداری

 3.2.1. تجزیه و تحلیل ROI

 3.2.2 تجزیه و تحلیل وکسلی تمام- مغزی 

4. بحث 

شکل 1. رتبه بندی ظرفیت برای گروه PTSD و TEC

شکل 2 نتایج تجزیه و تحلیل منطقه مورد علاقه نشان دهنده کاهش اثر Dm برای تصاویر تروما در گروه PTSD در آمیگدال دو طرفه، هیپوکامپ قدامی چپ و هیپوکامپ خلفی راست L = چپ، R = راست، Dm = اختلاف به دلیل اثر حافظه، TEC = گروه کنترل در معرض تروما، Amy = آمیگدال ، Ant = قدامی، HC = هیپوکامپ،

شکل 3. همبستگی منفی بین Dm تروما هیپوکامپ قدامی چپ و علائم برانگیختگی  شدید  در CAPS ، (A. انتقال فعالیت برای تروما و Dm خنثی در محور قطعه گیجگاهی میانی قدامی-خلفی در گروه TEC ، (B). ، Dm = تفاوت به علت اثر حافظه، =Amy  آمیگدال، ANT = قدامی، POST = خلف، HC = هیپوکامپ، PHC = شکنج پارا هیپوکامپ. نوارهای خطا نشان دهنده  انحراف معیار میانگین است.

 5. نتیجه گیری

مدلهاي نوروبيولوژي اختلال استرس پس- آسیبی (PTSD) نشان می دهند که تغيير فعاليت در قطعه گيجگاهى میانی (MTL) در طی رمزگذاری خاطرات تروما به توسعه و ماندگاری اختلال کمک می کند. با این حال، شواهد مستقیم کمی در مقالات PTSD برای تایید این مدل وجود دارد. هدف از این تحقیق ، بررسي فعاليت MTL در رمزگذاری تروما در سربازان با استفاده از پارادايم حافظه بعدي بود. 15 سرباز دارای PTSD و 14 شرکت کننده کنترل در معرض تروما، عکس های مربوط به تروما و عکس های خنثی را در هنگام تصویر برداری fMRI مرتبط با رویداد هستند، مشاهده کردند. شرکت کنندگان یک هفته پس از تصویر برداری در آزمون حافظه شناختی شرکت نمودند. تجزیه و تحلیل مغزی منطقه مورد علاقه (ROI) و وکسل به منظور بررسی ویژگی های عصبی رمزگذاری موفق حافظه انجام شد. بیماران مبتلا به PTSD نرخ هشدارهای کاذب بیشتری برای گول زنک های (طعمه، ،وسيله تطميع ،طعمه يا چيز جالبى که سبب عطف توجه ديگرى شود) جدید نسبت به گروه کنترل نشان می دهند، و این نشان دهنده وابستگی به خاطرات جزئی است نه رمزگذاری جزئیات متنی. تجزیه و تحلیل تصویربرداری ها نشان داد که فعالیت در آمیگدال و هیپوکامپ در بیماران مبتلا به PTSD در طی رمزگذاری موفق محرک های مرتبط با تروما کاهش یافته است. کاهش فعالیت هیپوکامپ چپ با علائم برانگیختگی شدید در مقیاس PTSD بالینی (CAPS) همراه بود. نرخ هشدار کاذب رفتاری برای محرک های تروما بسته به فعالیت در precuneus دو طرفه تغییر میکند. این نتایج نظریه های نوروبیولوژیک را تایید می کند : کاهش فعالیت هیپوکامپ در شرایط استرس و برانگیختگی شدید. کاهش فعالیت MTL برای رمزگذاری موفقیت آمیز محرک ها و افزایش فعالیت precuneus ممکن است موجب کاهش رمزگذاری محرک-خاص و حافظه جزئی بیشتر در بیماران مبتلا به PTSD شود که منجر به ماندگاری اختلال می شود.

ویژگی های کلیدی اختلال استرس پس از سانحه (PTSD) عبارتند از: یادآوری مکرر رویدادهای تروما ، افسردگی و کابوس. جلوگیری از علائم رویدادهای تروما معمولا دشوار است، و PTSD با دسترسی غیرطبیعی به خاطرات تروما و مشکل در یادآوری برخی از جنبه های تروما ارتباط دارد . ماهیت حافظه برای رویدادهای تروما موضوعی بحث برانگیز در زمینه استرس پس از سانحه است. با این حال، مطالعات اندکی نوروبیولوژی رمزگذاری منفی حافظه را در PTSD مورد بررسی قرار داده اند و هیچ کدام به طور مستقیم رمزگذاری حافظه اطلاعات مربوط به تروما را مورد بررسی قرار نداده اند، . در این مطالعه ، ما شواهدی ارائه می دهیم که فعالیت های عصبی تغییر یافته برای رمزگذاری یادآورهای تروما ممکن است برای درک چگونگی ادامه یافتن اختلال مفید باشد. یک فرضیه در مورد علت PTSD نشان می دهد که رمزگذاری ناکارآمد ممکن است منجر به تخریب حافظه تروما شود با توجه به این فرضیه ، خاطرات تروما با برداشت های حسی گیج کننده مشخص می شود که به طور موقت با تروما مرتبط است، اما از زمینه ای که در آن شکل گرفته اند ، جدا شده اند. این تغییرات حافظه، مانع توانایی فرد در تمایز بین محرک های خطرناک واقعی می شوند . علایم بالینی آن، ماندگاری اختلال از طریق باز-تجربه مداوم، برانگیختگی افزایش یافته و اجتناب از تروما است. شواهدی وجود دارد که نشان می دهد خاطرات بیماران مبتلا به PTSD در رویدادهای هیجانی بیشتر عمومی و یا جزئی است، نه با جزئیات. با توجه به اینکه نمودهای جزئی اغلب در معرض اطلاعات کاذب و هشدارهای کاذب است؛ ممکن است رمزگذاری خاطرات تروما که جزئی و بدون جزئیات خاص متنی هستند، با تحریف حافظه در PTSD مرتبط باشد. ناهنجاری های رمزگذاری در رویدادهای تروما ممکن است ناشی از مشکلات حافظه ای در PTSD باشد اما شواهد مستقیم برای حمایت از این فرضیه وجود ندارد. یکی از مشکلات اخلاقی و عملی در انسان ها این است که مطالعه ی نوروبیولوژی حافظه تروما در زمان اتفاق افتادن، امکان پذیر نیست. با این وجود، می توان از طریق مطالعه رمزگذاری یادآورهای تروما، ماندگاری تحریف حافظه در PTSD را بررسی کرد. یکی از ویژگی های PTSD این است که علائم تروما در یک زمینه ایمن اتفاق می افتد، و این نشان می دهد که بیماران در به روز رسانی نمود های متنی رویداد تروما با مشکل مواجه هستند. ماندگاری این اختلال ممکن است تا حدی به واسطه رمزگذاری یادآورهای تروما که جزئی و فاقد اطلاعات متنی هستند ، انجام شود. با توجه به مقالات موجود در مورد تروما و استرس در حیوانات ، مشارکت ساختارهای قطعه گيجگاهى میانی (MTL) از جمله هیپوکامپ و آمیگدال، در رمزگذاری اطلاعات منفی حیاتی هستند. با توجه به فرضیه مدولاسیون، رویدادهای هیجانی به دلیل اثر مدولاتوری آمیگدال بر دیگر ساختارهای MTL از جمله هیپوکامپ بهتر از رویدادهای خنثی به یاد آورده می شوند. هیپوکامپ به ویژه برای شکل گیری خاطرات خاص و متنی ضروری می باشد. با این حال، عملکرد هیپوکامپ در پاسخ به استرس ممکن است U -شکل معکوس باشد . به عبارت دیگر، عملکردهای هیپوکامپ در سطوح متوسط استرس به طور مطلوب عمل می کنند ، اما نه در سطوح بسیار پایین و بسیار بالای استرس. شواهد فراواني وجود دارد که سطح بالای استرس باعث کاهش فعالیت هیپوکامپ می شود و در انسان، ظرفیت منفی احتمال حافظه کاذب را افزایش می دهد . استرس و برانگیختگی مزمن باعث ترشح گلوكوكورتيكوئيدها، كاتكولامين ها و ديگر نورومودولاتورهايي كه هيپوكامپ را تحت تأثير قرار مي دهند می شود . مطالعات به نقش سمیت -عصبی کورتیکواستروئیدها اشاره دارد که باعث آتروفی (تحليل رفتگى) و مرگ سلولی در نورون های هیپوکامپ می شود. مطالعات MRI ، حجم هیپوکامپ کمتری را در PTSD ،مداوم گزارش کرده اند . مطالعات طیف سنجی رزونانس مغناطیسی (MRS) از PTSD ، کاهش N-acetyl-aspartate (NAA را در هیپوکامپ نشان داده اند که نشان دهنده اختلال در سلامت عصبی است. بررسی های حافظه تروما و یا رمزگذاری اطلاعات مرتبط با تروما، فعال شدن هیپوکامپ رال را در PTSD نشان می دهد . فعالیت هیپوكامپ زیر-بهینه در هنگام یادآورهای استرس زای شدید میتواند منجر به حافظه های غیر متنی برای این محركها در بیماران مبتلا به PTSD شود. این فرضیه مطابق با مدل شناختی PTSD است که نشان می دهد که حافظه تروما با برداشت های غلط و حسی شناخته می شود و نه حافظه دقیق که بتواند به راحتی در پایگاه اطلاعات اتوبیوگرافی (خودزيستنامه اى) فرد ادغام شود. به منظور مطالعه مبنای عصبی رمزگذاری یادآورهای تروما، پارادایم حافظه بعدی را به کار بردیم که یک روش قدرتمند در درک مبانی عصبی رمزگذاری و بازیابی موفق حافظه در انسان است. در این پارادایم فعالیت BOLD در طی رمزگذاری محرک هایی که پس از یک تاخیر برای موفقیت حافظه مورد بررسی قرار می گیرند، اندازه گیری می شود. تفاوت در فعالیت رمزگذاری برای موارد به یاد مانده یا فراموش شده بر مبنای شرکت کننده - شرکت کننده برای شناسایی مناطق مغزی تعاملات میان برانگیختگی هیجانی و کارکرد های موفق حافظه ارزیابی می شود. تفاوت بین فعال سازی به یاد مانده و فراموش شده ، تفاوت ناشی از اثر حافظه یا اثر Dm نامیده می شود. برای اندازه گیری حافظه جزئی بدون جزئیات متنی، گول زنک های (lures) جدیدی به آزمون حافظه بعدی برای بررسی میزان هشدارهای کاذب معرفی شدند. تشخیص دقیق مواردی که قبلا مورد مطالعه قرار گرفته است، بستگی به اطلاعات جزئی و آیتم-خاص دارد، در حالی که شناخت گول زنک های کاذب به بیادآوری ها یجزئی بستگی دارد، نه به اطلاعات آیتم- خاص. با توجه به علاقه ما به مناطق MTL، از تجزیه و تحلیل منطقه مورد علاقه (ROI) برای بررسی فعالیت های آمیگدال، هیپوکامپ و شکنج پارا هیپوکامپ استفاده کردیم. ما فرض کردیم که بیماران مبتلا به PTSD فعالیت های آمیگدال بیشتر و فعالیت های هیپوکامپ کمتری در حین یادآوری های موفقیت آمیز تروما در مقایسه با شرکت کنندگان گروه کنترل و هشدار های کاذب بیشتری نشان می دهند. برای بررسی رابطه بین عملکرد برانگیختگی و هیپوکامپ، ما یک بررسی همبستگی بین نمرات خوشه CAPS و فعالیت هیپوکامپ انجام دادیم با این فرضیه که علائم برانگیختگی شدید (hyperarousal) PTSD با فعال سازی هیپوکامپ همبستگی منفی دارد، (در حمایت از این مفهوم که فعالیت های هیپوکامپ در شرایط برانگیختگی و استرس بالا مختل می شود). به عنوان یک تجزیه و تحلیل ثانویه، ما رابطه بین رمزگذاری هیجانی و مناطق حافظه در امتداد محور طولی MTL. را بررسی می کنیم. کارهای قبلی نشان می دهد که مناطق حافظه MTL حساسیت متفاوتی نسبت به اثرات هیجانات در رمزگذاری موفقیت آمیز دارند، به طوری که مناطق قدامی MTL بیشتر به هیجانات حساس هستند، در حالی که مناطق خلفی MTL به موارد خنثی پاسخ می دهند. این داده ها از این مفهوم پشتیبانی می کند که آمیگدال دارای یک اثر تعدیل کننده بر مناطق MTL قدامی است. ما پیش بینی کردیم که گروه کنترل تغییراتی در پاسخ عصبی به محرک های هیجانی و خنثی در امتداد محور طولی MTL شبیه به افراد سالم نشان می دهد، اما این رابطه ممکن است در PTSD به صورت پاسخ به اثرات سمیت-عصبی استرس در هیپوکامپ مختل شود.