Angst und autonome Hyperaktivität

Mithilfe einer adrenalinähnlichen Herausforderung während der Bildgebung des Gehirns haben wir herausgefunden, dass eine abnormale Kommunikation zwischen Herz und Gehirn bei Frauen mit generalisierter Angststörung zu erhöhter Angst beiträgt

Einführung

Die generalisierte Angststörung (GAD), die häufigste klinische Manifestation von Angstzuständen, ist durch übermäßige, unkontrollierbare Angst und Sorge gekennzeichnet, die mindestens sechs Monate anhält.

Patienten mit GAD zeigen häufig eine Resistenz gegen Pharmakotherapie und Psychotherapie, was sie zu einer der am schwierigsten zu behandelnden Angststörungen macht.

Von einer generalisierten Angststörung sind fast doppelt so viele Frauen wie Männer betroffen, und Komorbiditäten mit Depressionen, Substanzgebrauch und anderen Angststörungen sind häufig. Bei Menschen mit GAD treten häufig Symptome von Übererregung auf, darunter Unruhe, Nervosität oder Nervosität, Muskelverspannungen und Schlaflosigkeit.

Patienten mit GAD suchen gleichzeitig mit Patienten mit Panikstörung auch eine kardiologische Untersuchung auf Symptome autonomer Erregung auf, aber solche Symptome (z. B. schnelle Herzfrequenz [HR], Kurzatmigkeit und Schwitzen) korrelieren nicht konsistent mit peripheren autonomen Indizes im ambulanten Studium.

Folglich stimmt ihre Wahrnehmung der physiologischen Erregung oft nicht mit ihrem tatsächlichen physiologischen Zustand überein, was darauf hindeutet, dass eine interozeptive Dysfunktion ein charakteristisches Merkmal der Störung ist. Die Identifizierung von Substraten dieser Funktionsstörung, die an krankheitsmodifizierenden Prozessen beteiligt sind, könnte neue Ansatzpunkte für Behandlungen liefern, die dazu beitragen können, das hohe Maß an ängstlichen Rückfällen und Resistenzen gegen bestehende Behandlungen zu überwinden.

Ziel  

Untersuchen Sie die neuronalen Schaltkreise, die der autonomen Erregung zugrunde liegen, die durch Isoproterenol, einen schnell wirkenden peripheren β-adrenergen Agonisten ähnlich wie Adrenalin, induziert wird.

Design, Umgebung und Teilnehmer  

Diese randomisierte klinische Crossover-Studie mit 58 Frauen mit artefaktfreien Daten wurde vom 1. Januar 2017 bis 31. November 2019 am Laureate Institute for Brain Research in Tulsa, Oklahoma, durchgeführt.

Ausstellungen  

Die funktionelle Magnetresonanztomographie wurde verwendet, um neuronale Reaktionen während zufälliger intravenöser Bolusinfusionen von Isoproterenol (0,5 und 2,0 μg) und Kochsalzlösung zu bewerten, die jeweils zweimal doppelblind verabreicht wurden.

Wichtigste Ergebnisse und Maßnahmen  

Vom Sauerstoffgehalt des gesamten Gehirns abhängige Reaktionen während der Verabreichung von Isoproterenol bei GAD-Patienten im Vergleich zu gesunden Vergleichspersonen. Während des Infusionsprotokolls wurden auch Herz- und Atemreaktionen sowie interozeptive Wahrnehmung und Angst gemessen.

Ergebnisse  

Von den 58 an der Studie teilnehmenden Frauen hatten 29 eine GAD (mittleres [SD]-Alter: 26,9 [6,8] Jahre) und 29 waren gesunde Vergleichspersonen (mittleres [SD]-Alter: 24,4 [5,0] Jahre).

Während der 0,5-μg-Isoproterenol-Dosis zeigte die GAD-Gruppe höhere Herzfrequenzreaktionen (b = 5,34; 95 %-KI, 2,06–8,61; P = 0,002), eine höhere Intensität weist auf höhere Werte kardiorespiratorischer Empfindungen hin (b = 8,38; 95 %-KI, 2,05–14,71; p = 0,01), ein höheres Maß an selbstberichteter Angst (b = 1,04; 95 %-KI, 0,33–1,76; P = 0,005) und eine signifikante Hypoaktivierung im ventromedialen präfrontalen Kortex (vmPFC), die im gesamten Verlauf erkennbar war Spitzenreaktion (Cohen d = 1,55; P < 0,001) und frühe Erholungsphasen (Cohen d = 1,52; P < 0,001).

Eine Korrelationsanalyse der physiologischen und subjektiven Indizes und der prozentualen Signaländerung, die während der 0,5-μg-Dosis extrahiert wurde, ergab, dass die vmPFC-Hypoaktivierung umgekehrt mit der Herzfrequenz (r 56 = –0,51, angepasstes P = 0,001) und der retrospektiven Intensität beider Herzschläge (r 56 =) korrelierte −0,50, angepasster p = 0,002) und Atemempfindungen (r 56 = −0,44, angepasster p = 0,01).

Die Hypoaktivierung des ventromedialen präfrontalen Kortex korrelierte umgekehrt mit den kontinuierlichen Markierungsbewertungen auf einem Trendniveau (r 56 = –0,38, angepasster p = 0,051), während Angst (r 56 = –0,28, p angepasst = 0,27) und chronotrope Dosis 25 (r 56 = −0,14, angepasstes p = 0,72) zeigte keinen solchen Zusammenhang.

A: Bei allen Teilnehmern wurde mittels voxelweiser Gesamthirnanalyse während der Zeit des Spitzeneffekts einer 2,0-Isoproterenol-Infusion eine erhöhte Aktivität beobachtet, die innerhalb bilateraler Cluster der ventralen Inselrinde lokalisiert war. 0 μg. B: Bei jeder Dosis wurden innerhalb der ventralen Inselrindengruppen keine signifikanten Gruppenunterschiede festgestellt. Die 2,0-μg-Infusion löste eine deutlich stärkere Insula-Reaktion aus als sowohl Kochsalzlösung als auch die 0,5-μg-Infusion. Bei 2,0 μg identifizierte Cluster wurden als Masken verwendet, um Signaländerungen für jede Dosis zu extrahieren, und Kochsalzinfusionen basierten auf früheren Studien 18, 24, in denen gezeigt wurde, dass die 2,0 μg-Dosis bei gesunden Personen empfindlich auf die Auslösung von Insula-Aktivität reagiert. C, Cohen d-Effektgrößen im Vergleich jeder Dosis Isoproterenol mit Kochsalzlösung. Fehlerbalken zeigen SEM an. GAD weist auf eine generalisierte Angststörung hin; HC, gesunder Komparator.

Diskussion

Wir verwendeten periphere β-adrenerge Stimulation mit Isoproterenol , um physiologische, subjektive und neuronale Reaktionen während der fMRT bei Frauen mit GAD im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen (HG) zu bewerten. Wie erwartet führte diese Manipulation bei allen Teilnehmern zu dosisabhängigen Erhöhungen der kardiorespiratorischen Parameter.

Allerdings zeigte die GAD-Gruppe bei allen Reaktionsmodalitäten eine Überempfindlichkeit gegenüber der niedrigsten Isoproterenol-Dosis. Insbesondere während des Spitzenfensters der 0,5-μg-Dosis zeigte die GAD-Gruppe signifikante Erhöhungen der Herzfrequenz und berichtete auch über deutlich stärkere kardiorespiratorische Empfindungen während dieser Dosis und deutlich mehr Angstzustände als HCs während beider Dosen.

Ganzhirn-fMRT-Analysen zeigten signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen nur während der 0,5-μg-Infusion, wobei die GAD-Gruppe eine bilaterale vmPFC-Hypoaktivierung während der Spitzen- und frühen Erholungsphasen sowie eine Hypoaktivierung des parietalen Kortex aufwies. unten links während der Spitzenzeit im Vergleich zum HC.

Bemerkenswert ist, dass die vmPFC-Aktivierungsunterschiede während der 0,5-μg-Infusion mäßig bis stark mit der Herzfrequenz und dem kardiorespiratorischen Selbstbericht korrelierten. Das Fehlen von Gruppenunterschieden in den physiologischen oder neuronalen Reaktionen auf Kochsalzlösung oder 2,0 μg-Infusion verdeutlichte die Empfindlichkeit der GAD-Gruppe gegenüber sympathischen Erregungssignalen bei niedrigeren adrenergen Stimulationsniveaus.

Schlussfolgerungen und Relevanz  

In dieser randomisierten klinischen Crossover-Studie zeigten Frauen mit GAD bei geringer adrenerger Stimulation eine autonome Überempfindlichkeit, die durch eine erhöhte Herzfrequenz, ein erhöhtes interozeptives Bewusstsein , eine erhöhte Angst und eine abgeflachte neuronale Reaktion im vmPFC gekennzeichnet war.

Diese Ergebnisse stützen die Annahme, dass autonome Hypererregung mit regulatorischen Funktionsstörungen im vmPFC verbunden sein könnte, was als Behandlungsziel dienen könnte, um GAD-Patienten dabei zu helfen, sympathische Aktivierungssignale besser einzuschätzen und zu regulieren.