Потенциальные нейрофизиологические маркеры посттравматического стрессового расстройства у участников боевых действий: кросс-секционное диагностическое исследование

2

Аннотация

ВВЕДЕНИЕ: Исследования показывают, что компоненты вызванных потенциалов головного мозга (ВП) могут являться биомаркерами посттравматического стрессового расстройства (ПТСР) вследствие участия в боевых действиях, однако на сегодняшний день исследования фрагментарны, не представлены исследования, сочетающие различные парадигмы. На русской выборке ветеранов с ПТСР не изучался компонент негативности рассогласования.

ЦЕЛЬ: Выявление объективных нейрофизиологических маркеров ПТСР вследствие участия в боевых действиях методом слуховых вызванных потенциалов в парадигмах активного и пассивного слушания.

МЕТОДЫ: Исследование включало регистрацию слуховых ВП в парадигме вероятностного предъявления (oddball) в трех состояниях: 1) направленное внимание на слуховые стимулы; 2) пассивное слушание при просмотре нейтрального видеоряда; 3) при просмотре видеоряда, связанного с травматическим событием. Обследованы комбатанты с диагнозом ПТСР (18 человек) в сравнении с психически здоровыми гражданскими добровольцами (22 человека).

РЕЗУЛЬТАТЫ: В группе лиц с ПТСР обнаружено увеличение латентного периода ранних компонентов слухового ВП (N100 и Р200), увеличение амплитуды компонента Р200 на девиантный стимул и снижение на стандартный в парадигме активного слушания. Не выявлено значимых различий в показателях компонента Р300. Выявлены особенности негативности рассогласования в пассивной парадигме: увеличение амплитуды феномена как при предъявлении видеоряда, связанного с травматическим событием, так и при предъявлении нейтрального видеоряда. Построенная с использованием выделенных показателей модель бинарной логистической регрессии показала, что выявленные особенности потенциально можно рассматривать как диагностические маркеры ПТСР у комбатантов — точность классификации составила 87% (чувствительность — 81%, специфичность — 91%).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Потенциальными нейрофизиологическими маркерами ПТСР являются амплитуда и латентный период ранних компонентов слуховых ВП в парадигме направленного внимания на стимулы, а также амплитуда негативности рассогласования при пассивном внимании.

Общая информация

Ключевые слова: посттравматические расстройства, акустические вызванные потенциалы, вызванные потенциалы, негативность, негативность рассогласования

Рубрика издания: Исследования

Тип материала: научная статья

DOI: https://doi.org/10.17816/CP15512

Получена: 12.02.2024

Принята в печать:

Для цитаты: Телешева К.Ю., Савенкова В.И., Морозова И.О., Очнева А.Г., Зельцер А.И., Андреюк Д.С., Резник А.М., Мухин В.Н., Мелконян Г.Г., Лыткина К.А., Митрофанов А.А., Морозова А.Ю. Потенциальные нейрофизиологические маркеры посттравматического стрессового расстройства у участников боевых действий: кросс-секционное диагностическое исследование // Consortium Psychiatricum. 2024. Том 5. № 2. С. 31–44. DOI: 10.17816/CP15512

Литература

  1. Butt M, Espinal E, Aupperle RL, et al. The electrical aftermath: Brain signals of posttraumatic stress disorder filtered through a clinical lens. Front Psychiatry. 2019;10:368. doi: 10.3389/fpsyt.2019.00368
  2. Post-traumatic stress disorder. In: Soldatkina VA, editor. Rostov-on-Don: Rostov State Medical University; 2015. 624 p. Russian.
  3. Sukiasyan S. Posttraumatic or pеritraumatic disorders: A diagnostic dilemma. Current Therapy of Mental Disorders. 2022;(3):3–13. doi: 10.21265/PSYPH.2022.69.67.001
  4. Reznik AM, Kostyuk GP. Mental disorders in participants and veterans of military operations (conditions and mechanisms of development, clinical manifestations, approaches to psychiatric care, treatment). Moscow: “KDU”, “Doborsvet”; 2023. 176 p. doi: 10.31453/kdu.ru.978-5-7913-1284-6-2023-176
  5. Lytkin VM, Shamrey VK, Kostyuk GP. Concerning mental health problems of combatants. Russian Journal of Psychiatry. 2007;6:63–68.
  6. Zukerman G, Pinhas M, Icht M. Hypervigilance or shutdown? Electrophysiological processing of trauma-unrelated aversive stimuli after traumatic life events. Exp Brain Res. 2023;241(4):1185–1197. doi: 10.1007/s00221-023-06578-w
  7. Theodoratou M, Kougioumtzis GA, Yotsidi V, et al. Neuropsychological consequences of massive trauma: Implications and clinical interventions. Medicina (Kaunas). 2023;59(12):2128. doi: 10.3390/medicina59122128
  8. Nicholson AA, Densmore M, Frewen PA, et al. The dissociative subtype of Posttraumatic stress disorder: Unique resting-state functional connectivity of basolateral and centromedial amygdala complexes. Neuropsychopharmacol. 2015;40(10):2317–2326. doi: 10.1038/npp.2015.79
  9. Haris EM, Bryant RA, Williamson T, Korgaonkar MS. Functional connectivity of amygdala subnuclei in PTSD: A narrative review. Mol Psychiatry. 2023;28(9):3581–3594. doi: 10.1038/s41380-023-02291-w
  10. Khanna MM, Badura-Brack AS, McDermott TJ, et al. Veterans with post-traumatic stress disorder exhibit altered emotional processing and attentional control during an emotional Stroop task. Psychol Med. 2017;47(11):2017–2027. doi: 10.1017/S0033291717000460
  11. Volodarskaya AA, Lobachev AV, Marchenko AA, Habarov IJ. Prospects of using event-related potentials in medical examination of military mental disorders. Medicо-Biological and Socio-Psychological Problems of Safety in Emergency Situations. 2023;(2):75–88. doi: 10.25016/2541-7487-2023-0-2-75-88
  12. Morris DJ, Steinmetzger K, Tøndering J. Auditory event-related responses to diphthongs in different attention conditions. Neurosci Lett. 2016;626:158–163. doi: 10.1016/j.neulet.2016.05.002
  13. Zweerings J, Sarkheil P, Keller M, et al. Rt-fMRI neurofeedback-guided cognitive reappraisal training modulates amygdala responsivity in posttraumatic stress disorder. Neuroimage Clin. 2020;28:102483. doi: 10.1016/j.nicl.2020.102483
  14. Adenauer H, Pinösch S, Catani C, et al. Early processing of threat cues in posttraumatic stress disorder-evidence for a cortical vigilance-avoidance reaction. Biol Psychiatry. 2010;68(5):451–458. doi: 10.1016/j.biopsych.2010.05.015
  15. Zukerman G, Fostick L, Ben-Itzchak E. Early automatic hyperarousal in response to neutral novel auditory stimuli among trauma-exposed individuals with and without PTSD: An ERP study. Psychophysiology. 2018;55(11):e13217. doi: 10.1111/psyp.13217
  16. Löw A, Frey JD, Gorzka R, et al. Multifeature mismatch negativity in patients with posttraumatic stress disorder. Clin EEG Neurosci. 2019;50(3):147–153. doi: 10.1177/1550059418814976
  17. Marquardt CA, Pokorny VJ, Kang SS, et al. Posttraumatic stress symptom dimensions and brain responses to startling auditory stimuli in combat veterans. J Abnorm Psychol. 2021;130(5):455–467. doi: 10.1037/abn0000552
  18. Felmingham KL, Stewart LF, Kemp AH, Carr AR. The impact of high trait social anxiety on neural processing of facial emotion expressions in females. Biol Psychol. 2016;117:179–186. doi: 1010.1016/j.biopsycho.2016.04.001
  19. Wang HY, Li LZ, Chang Y, et al. Impaired implicit emotion regulation in patients with panic disorder: An event-related potential study on affect labeling. World J Psychiatry. 2024;14(2):234–244. doi: 10.5498/wjp.v14.i2.234
  20. Barkar AA, Markina LD. Cognitive evoked potentials, as additional criterion in the estimation of functional interhispare asymmetry. Asymmetry. 2019;13(2);17–23. doi: 10.25692/ASY.2019.13.2.003
  21. Felmingham KL, Bryant RA, Kendall C, Gordon E. Event-related potential dysfunction in posttraumatic stress disorder: the role of numbing. Psychiatry Res. 2002;15;109(2):171–179. doi: 10.1016/S0165-1781(02)00003-3
  22. Wang C, Rapp P, Darmon D, et al. Utility of P300 ERP in monitoring post-trauma mental health: A longitudinal study in military personnel returning from combat deployment. J Psychiatr Res. 2018;101:5–13. doi: 10.1016/j.jpsychires.2018.02.027
  23. Kimura M, Ueda M, Takeda Y, et al. Aftermath of 3/11: earthquakes and involuntary attentional orienting to sudden ambient sounds. Biol Psychol. 2013;94(2):419–425. doi: 10.1016/j.biopsycho.2013.08.008
  24. Shim M, Jin MJ, Im CH, Lee SH. Machine-learning-based classification between post-traumatic stress disorder and major depressive disorder using P300 features. Neuroimage Clin. 2019;24:102001. doi: 10.1016/j.nicl.2019.102001
  25. Näätänen R, Kujala T, Winkler I. Auditory processing that leads to conscious perception: a unique window to central auditory processing opened by the mismatch negativity and related responses. Psychophysiology. 2011;48(1):4–22. doi: 10.1111/j.1469-8986.2010.01114.x
  26. Menning H, Renz A, Seifert J, Maercker A. Reduced mismatch negativity in posttraumatic stress disorder: a compensatory mechanism for chronic hyperarousal? Int J Psychophysiol. 2008;68(1):27–34. doi: 10.1016/j. ijpsycho.2007.12.003
  27. Ge Y, Wu J, Sun X, Zhang K. Enhanced mismatch negativity in adolescents with posttraumatic stress disorder (PTSD). Int J Psychophysiol. 2011;79(2):231–235. doi: 10.1016/j.ijpsycho.2010.10.012
  28. Bangel KA, van Buschbach S, Smit DJA, et al. Aberrant brain response after auditory deviance in PTSD compared to trauma controls: An EEG study. Sci Rep. 2017;7(1):16596. doi: 10.1038/s41598-017-16669-8
  29. Ioakeimidis V, Lennuyeux-Comnene L, Khachatoorian N, et al. Trait and State Anxiety Effects on Mismatch Negativity and Sensory Gating Event-Related Potentials. Brain Sci. 2023;13(10):1421. doi: 10.3390/brainsci13101421
  30. Wang C, Costanzo ME, Rapp PE, et al. Identifying Electrophysiological Prodromes of Post-traumatic Stress Disorder: Results from a pilot study. Front Psychiatry. 2017;8:71. doi: 10.3389/fpsyt.2017.00071
  31. Yurtaev SS. The methodology of instrumental (psychophysiological) diagnostics of post-traumatic stress disorder. Psychology. Historical-critical Reviews and Current Researches. 2019;8(3A):81–90.
  32. Quillivic R, Gayraud F, Auxéméry Y, et al. Interdisciplinary approach to identify language markers for post-traumatic stress disorder using machine learning and deep learning. Sci Rep. 2024;14(1):12468. doi: 10.1038/s41598-024-61557-7
  33. Chernyavsky EA, Zelenina NV, Yusupov VV, Grigorov AV. The application of modern psychophysiological hardware and software complexes in prediction of resistance to combat psychological stress. Russian Military Medical Academy Reports. 2022;41(3):277–282. doi: 10.17816/rmmar83952
  34. Li Q, Coulson Theodorsen M, Konvalinka I, et al. Resting-state EEG functional connectivity predicts post-traumatic stress disorder subtypes in veterans. J Neural Eng. 2022;19(6). doi: 10.1088/1741-2552/ac9aaf
  35. Eda TA, Fusun DM, Sakir G, et al. The effect of disease severity and chronic CPAP-therapy on cognitive functions and event related potentials in OSAS. Ideggyogy Sz. 2023;30;76(3–4):129–139. doi: 10.18071/isz.76.0129
  36. Miller LN, Simmons JG, Whittle S, et al. The impact of posttraumatic stress disorder on event-related potentials in affective and non-affective paradigms: A systematic review with meta-analysis. Neurosci Biobehav Rev. 2021;122:120–142. doi: 10.1016/j.neubiorev.2020.12.027
  37. Mitrofanov A, Kichuk I, Rusalova M, et al. The development of the automated discriminant analysis of the EEG to Distinguish Two Classes. Психология. Psychology. Journal of the Higher School of Economics. 2020:17(2):223–249. doi: 10.17323/1813-8918-2020-2-223-249
  38. Annanmaki T, Palmu K, Murros K, Partanen J. Altered N100-potential associates with working memory impairment in Parkinson’s disease. J Neural Transm (Vienna). 2017;124(10):1197–1203. doi: 10.1007/s00702-017-1758-z
  39. Tarawneh HY, Mulders WHAM, Sohrabi HR, et al. Investigating auditory electrophysiological measures of participants with mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease: A systematic review and meta-analysis of event-related potential studies. J Alzheimers Dis. 2021;84(1):419–448. doi: 10.3233/JAD-210556
  40. Wang B, Otten LJ, Schulze K, et al. Is auditory processing measured by the N100 an endophenotype for psychosis? A family study and a meta-analysis. Psychol Med. 2024;54(8):1559–1572. doi: 10.1017/S0033291723003409
  41. Fickling SD, Smith AM, Stuart MJ, et al. Subconcussive brain vital signs changes predict head-impact exposure in ice hockey players. Brain Commun. 2021;3(2):fcab019. doi: 10.1093/braincomms/fcab019
  42. Schramm M, Goregliad Fjaellingsdal T, Aslan B, et al. Electrophysiological evidence for increased auditory crossmodal activity in adult ADHD. Front Neurosci. 2023;17:1227767. doi: 10.3389/fnins.2023.1227767

 

Информация об авторах

Телешева Клавдия Юрьевна, кандидат психологических наук, старший научный сотрудник лаборатории клинической нейрофизиологии, ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр психиатрии и наркологии имени В.П. Сербского» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Москва, Россия, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5534-9320, e-mail: tel86@inbox.ru

Савенкова Валерия Игоревна, Лаборант-исследователь, ГБУЗ «Психиатрическая клиническая больница № 1 им. Н.А. Алексеева Департамента здравоохранения города Москвы», Москва, Россия, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8381-5445, e-mail: savva9806@yandex.ru

Морозова Ирина Олеговна, ГБУЗ «Психиатрическая клиническая больница №1 им. Н.А. Алексеева Департамента здравоохранения города Москвы», Москва, Россия, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2102-4111

Очнева Александра Геннадьевна, младший научный сотрудник отдела шизофрении и других первично психотических расстройств НКИЦН, ГБУЗ «Психиатрическая клиническая больница № 1 им. Н.А. Алексеева Департамента здравоохранения города Москвы», Москва, Россия, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4182-5503, e-mail: aleksochneva@yandex.ru

Зельцер Ангелина Ильинична, ГБУЗ «Психиатрическая клиническая больница №1 им. Н.А. Алексеева Департамента здравоохранения города Москвы», Москва, Россия, ORCID: https://orcid.org/0009-0009-2715-1523

Андреюк Денис Сергеевич, кандидат биологических наук, ГБУЗ «Психиатрическая клиническая больница № 1 им. Н.А. Алексеева Департамента здравоохранения города Москвы» , Москва, Россия, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3349-5391, e-mail: denis.s.andreyuk@yandex.ru

Резник Александр Михайлович, кандидат медицинских наук, доцент, ГБУЗ «Психиатрическая клиническая больница № 1 им. Н.А. Алексеева Департамента здравоохранения города Москвы», ФГБОУ ВО «Российский биотехнологический университет»; ГБУЗ «Психиатрическая клиническая больница № 4 им. П.Б. Ганнушкина», Москва, Россия, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7076-5901, e-mail: a.m.reznik1969@gmail.com

Мухин Владимир Николаевич, Госпиталь для ветеранов войны №3 Департамента здравоохранения города Москвы, Москва, Россия, ORCID: https://orcid.org/0009-0004-1616-5739

Мелконян Георгий Геннадьевич, Госпиталь для ветеранов войны №3 Департамента здравоохранения города Москвы, Москва, Россия, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7234-4185

Лыткина Каринэ Арнольдовна, Госпиталь для ветеранов войны №3 Департамента здравоохранения города Москвы, Москва, Россия, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9647-7492

Митрофанов Андрей Алексеевич, ФГБНУ «Научный центр психического здоровья» (ФГБНУ НЦПЗ), Москва, Россия, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8431-0107

Морозова Анна Юрьевна, ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр психиатрии и наркологии им. В.П. Сербского» Минздрава России, ГБУЗ «Психиатрическая клиническая больница № 1 им. Н.А. Алексеева Департамента здравоохранения города Москвы», Москва, Россия, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8681-5299, e-mail: hakurate77@gmail.com

Метрики

Просмотров

Всего: 17
В прошлом месяце: 7
В текущем месяце: 10

Скачиваний

Всего: 2
В прошлом месяце: 0
В текущем месяце: 2