Измењене везе на путу до психопатије | молекуларна психијатрија

Измењене везе на путу до психопатије | молекуларна психијатрија

Anonim

Апстрактан

Психопатија је снажно повезана с тешким криминалним понашањем (на пример, силовањем и убиствима) и рецидивизмом. Међутим, биолошка основа психопатије остаје слабо разумљива. Раније студије сугерисале су да дисфункција амигдале и / или орбитофронталног кортекса (ОФЦ) може бити основа психопатије. Нико, међутим, никада није проучавао везе беле материје (попут нециканог фасцикула (УФ)) који повезују ове структуре код психопата. Због тога смо користили ин виво дифузијску дифузију тенсор магнетском резонанцом (ДТ-МРИ) трактографију да анализирамо микроструктурни интегритет УФ код психопата (дефинисано оценом психопатије на Ревидираној листи (ПЦЛ-Р) од 25) са осудама које укључују покушај убиства, убиство, вишеструко силовање са дављењем и лажним затвором. Извештавамо о значајно смањеној фракционој анизотропији (ФА) ( П <0, 003), индиректној мери микроструктуралног интегритета, код УФ код психопата у поређењу са контролама подудараним са старосним и ИК нивоима. Такође смо, унутар психопата, пронашли повезаност мера антисоцијалног понашања и анатомских разлика у УФ. Да бисмо потврдили да су ови налази специфични за лимбичку амигдала-ОФЦ мрежу, такође смо проучавали два „не-лимбичка“ контролна тракта која повезују задња видна и слушна подручја са амигдалом и ОФЦ-ом и нисмо утврдили значајне разлике између група. И на крају, да бисмо утврдили да наша открића УФ-а не могу у потпуности објаснити неспецифичним забунама, извршили смо пост-хок поређење са контролном групом за психијатрију са прошлошћу историје злоупотребе дрога и институционализацијом. Наши налази су остали значајни. Узето заједно, ови резултати сугеришу да абнормалности у одређеној лимбичкој мрежи амигдала – ОФЦ подупиру неуробиолошку основу психопатије.

Увод

Психопатски поремећај личности (психопатија) карактеришу карактеристике емоционалне одвојености и антисоцијалне особине1 и снажно је повезан са криминалним понашањем и рецидивизмом. 2 Процењено је, на пример, да су 15% затворске популације психопате и они починили око 50% више кривичних дела од недихопатских криминалаца. 3

Развој поузданих и ваљаних метода за дијагностицирање психопатије (на пример, Ревизорни спис за психопатску мржњу ревидиран; ПЦЛ-Р 4 ) у комбинацији са техникама сликовног прегледа мозга конвергира се ка идентификацији неуробиолошких механизама који могу бити основа психопатије. Пошто је извештај о случају Пхинеас Гаге, 5 који је показао "стечену социопатију" после повреде предњег режња, орбитофронтални кортекс (ОФЦ) и друге регије префронталног кортекса (ПФЦ) сматрани су важним за личност и друштвено понашање. 6 На пример, ОФЦ је пресудан за успешно учење преокрета (у коме су претходно награђени стимуланси повезани са казном), а преокретно учење значајно је ослабљено код одраслих психопата 7 и код младих људи са психопатским особинама. 8 Такође је објављено да су насилници са поремећајем поремећаја личности смањили волумен 9 сиве материје ПФЦ и метаболизам глукозе, 10 и ослабили активацију ОФЦ (и лимбички) током аверзивног кондиционирања. 11 За разлику од тога, други истраживачи тврде да је дисфункција амигдале централна у афективном дефициту и ослабљеној моралној социјализацији психопатије. 12 Ово последње мишљење поткријепљено је доказима да психопати показују мањак перформанси у задацима осетљивим на оштећење амигдале, 13, 14 и значајно су смањили волумен амигдале 15 и смањили активацију амигдале током вербалног учења 16 и смањили активност у регионима мозга који су амигдали модулисани током страха лица. обрада. 17

У новије време, дихотомија између истраживача који постављају питање да ли је ОФЦ или дисфункција амигдале средишња од психопатије 18 се сузила, а уместо тога се сугерише да социјални и емоционални дефицит психопата могу одражавати интеракцију између ОФЦ и амигдала дисфункције. 19, 20 Анализа функционалних и анатомских веза између ових структура нуди потенцијал за прелазак изван теорија регионалне дисфункције ка кохерентнијем разумевању могућих можданих мрежа у основи психопатије. Међутим, до данас нико није проучавао трагове беле материје који повезују ове регије мозга. ОФЦ и амигдала међусобно су повезани влакнима која припадају некинираном фасцикулу (УФ), чији се волумен и интегритет могу анализирати ин виво помоћу трактографије магнетне резонанције дифузијским тензором (ДТ-МРИ). Ово је неинвазивна техника неуровизирања која се може користити за реконструкцију тродимензионалних путања тракта беле материје унутар живог мозга21 и испитивање микроструктурног интегритета беле материје у широком распону неуропсихијатријских стања. 22

Због тога смо ин виво ДТ-МРИ користили да сецирамо и измеримо запремину и микроструктурни интегритет УФ. 21 За сваку хемисферу сецирали смо влакна УФ-а и бројали број струјања (СЛ) као сурогат запремине тракта. Такође смо измерили средњу фракциону анизотропију (ФА) - која је индиректно мерило просторне организације и интегритета беле материје. 23 Упоређивали смо психопате (то јест, ПЦЛ-Р резултат 25 24 ) са контролама подударних по узрасту и ИК-у. Регрутовали смо психопате из три специјалистичке форензичке болничке јединице. Сви су били поновљени насилници са индексним делима који укључују покушај убиства, убиство, вишеструка силовања са дављењем и лажно затварање.

Методе

Пацијенти

Проучавали смо 18 нормалних интелектуалних добровољаца, добровољних мушкараца: девет са високим резултатима ПЦЛ-Р (средња вредност 28, 4, распон 25–34), старих 34 ± 12 година, са ИК (ФСИК) 94 ± 7, и девет здравих мушке контроле у ​​доби од 37 ± 9 година, са ФСИК 91 ± 6. Сви пацијенти (то јест, у обе групе) били су неозначени и прегледани формалним психијатријским полуструктурираним интервјуом користећи критеријуме истраживања ИЦД-10, 25 и урађен је преглед белешки случаја да би се искључила било која кобидорна психијатријска болест или неуролошка / екстра-церебрални поремећаји који могу утицати на функцију мозга.

Већина психопата је у прошлости имала злоупотребу алкохола и / или супстанци (злоупотреба полисуше ( н = 3), комбинована злораба полисушића и алкохола ( н = 3) и злоупотреба алкохола ( н = 1)), али ниједан није испунио критеријуме за супстанцу поремећај злоупотребе или зависности у року од 6 месеци пре скенирања, с изузетком једног пацијента који је испунио критеријуме за штетну употребу кокаина. Психопати су регрутовани из три специјалистичке форензичке болничке јединице током периода од 6 година из групе од 34 пацијента са високим ПЦЛ-Р резултатима (то је 25). Шеснаест пацијената је у почетку пристало да учествује, а девет је погодно за снимање магнетном резонанцом (МРИ). Здраве контроле су регрутоване из опште популације путем Института за психијатрију, Кингс Цоллеге Лондон, а одсуство психопатије потврђено је коришћењем Харе Псицхопатхи Цхецклист: Сцреенинг Версион (ПЦЛ-СВ). 26

Етичко одобрење добијено је од Етичког комитета јужног Лондона и Маудслеи Труста и Института за психијатрију и Ст Георгес Хеалтхцаре Труст. После комплетног описа студије пацијентима је добијена писмена обавештена сагласност.

Неуроимагинг и анализа података

Магнетна резонанца мозга изведена је на ГЕ Сигна 1.5 Тесла ЛКС МРИ систему (Генерал Елецтриц, Милваукее, ВИ, САД) у болници Маудслеи, Лондон.

Набавка ДТ-МРИ

Подаци су добијени са 40 мТ м −1 градијентима, користећи секвенцу аквизиције потпуно оптимизовану за ДТ-МРИ беле материје, пружајући изотропну резолуцију (2, 5 × 2, 5 × 2, 5 мм) и покривање целе главе. Аквизиција је усмерена на срчани циклус помоћу периферног решеткастог решетка постављеног на кажипрст пацијента. После корекције за изобличења слике уведене применом градијената за дифузију кодирања, дифузијски тензор је одређен у сваком вокелу по методи Бассер ет ал. 27 Оператор (Мицхаел Ц. Цраиг) извршио је све дисекције слепе до дијагнозе. Анатомска усклађеност са класичним описима интересантних тракта потврђена је употребом уџбеника о неуроанатомији и атлаксима из трактографије.

Реконструкције тракта

Трајектори УФ-а, инфериорни уздужни фасцикулус (ИЛФ) и инфериорни фронто-окципитални фасцикулус (ИФОФ) реконструисани су коришћењем приступа који је укључивао сецирање две интересне регије (РОИ) 28 (слика 1).

Image

Виртуелна секција главних путова асоцијације који се спајају на амигдалу и орбитофронтални кортекс (ОФЦ). Приступ два региона од интереса (РОИ) коришћен је за обављање виртуелне секције главних путова асоцијације који повезују амигдалу и ОФЦ. Предњи "фронтални" РОИ је дефинисан око предњег дна спољне капсуле у пет узастопних аксијалних пресека (од МНИ -6 до -14). Други „темпорални“ РОИ је дефинисан око беле материје предњег темпоралног режња у пет узастопних аксијалних пресека (од МНИ -22 до -30). Трећи „окципитални“ регион дефинисан је у белој материји окципиталног режња у 10 узастопних аксијалних пресека (приказаних овде само од МНИ-4 до 4). Да би сецирали некинирани тракт, сва влакна која пролазе кроз 'фронталну' и 'темпоралну' област су приказана жутом бојом. Сва влакна која пролазе кроз предњу и окципиталну област приказана су црвеном бојом и одговарају унутрашњем предњем окципиталном тракту. Коначно, сва влакна која пролазе кроз темпоралне и окципиталне регије приказана су зеленом бојом и одговарају унутрашњем уздужном тракту. Дијељене су дисекције за обје хемисфере.

Слика пуне величине

ИЛФ је вентрални асоцијативни сноп с дугим и кратким влакнима који спајају окципитални и темпорални режањ. 3, 28 Дуга влакна су средња од кратких влакана и повезују окципитална видна подручја са амигдалом и хипокампусом. Први (временски) РОИ који је коришћен за сецирање ИЛФ-а дефинисан је око беле материје предњег темпоралног режња, обично на пет аксијалних одсека. Други (окципитални) РОИ је дефинисан око беле материје окципиталног режња, обично на 13–15 кришки.

УФ је вентрални предњи асоцијативни сноп који повезује предњи темпорални режањ (укључујући амигдалу и хипокампус) са медијалним и латералним ОФЦ. Први (временски) РОИ је дефинисан у предњем темпоралном режњеву (МНИ, -15 до -19), како је описано за ИЛФ. Друга (спољна / екстремна капсула) РОИ је дефинисана око беле материје предњег дна спољне / екстремне капсуле.

ИФОФ је вентрални асоцијативни сноп који повезује вентрални окципитални режањ и ОФЦ. У овом окципиталном току, ИФОФ траје паралелно са ИЛФ. При приближавању предњем темпоралном режња, влакна ИФОФ-а се скупљају и улазе у спољну капсулу дорзално према влакнима УФ-а. Први РОИ је постављен око окципиталног режња на приближно 13–15 суседних аксијалних резова на исти начин као и задњи РОИ ИЛФ. Друга регија је дефинисана око спољне / екстремне капсуле као што је горе описано.

Сва влакна која пролазе кроз темпоралну и окципиталну регију приказана су у светлосивој боји и приписују се ИЛФ. За све СЛ-ове који пролазе кроз привремену и спољну / екстремну капсулу сматра се да припадају УФ и приказани су белом бојом. Коначно, сматра се да сви СЛ-ови који пролазе кроз окципиталну и спољну / екстремну капсулу припадају ИФОФ-у.

По завршетку праћења, ФА - мера која квантификује смер дифузије на скали од 0 (када је дифузија потпуно случајна) до 1 (када молекули воде могу да дифузују само у једном правцу) - редовно су узорковани ( 0, 5 мм) интервали дуж тракта (олакшано апроксимацијом континуалног тензорског поља Б-вретена 3 ) и израчуната средства. Прекинули смо праћење влакана када је ФА пао испод (произвољног) прага од 0, 15. За сваки тракт је проверена добијена путања да би се обезбедила конзистентност са неуроанатомским атласима реконструкцијом у три димензије.

Анализе трактата

У нашој почетној анализи упоредили смо средњи број СЛ и ФА УФ код психопата и контролних група. Хипотетирали смо да ће средњи број СЛ и ФА УФ код психопата бити значајно мањи него у контролној групи.

Да бисмо тестирали хипотезу да су промене ФА специфичне за УФ, извршили смо секундарну анализу запремине и микроструктурног интегритета веза два 'не лимбичка' контролна тракта која повезују задња визуелна подручја са амигдалом (кроз ИЛФ) и ОФЦ (преко ИФОФ-а). Хипотетирали смо да у тим не-лимбичким трактима не би било значајних разлика међу групама у средњем броју СЛ или ФА.

Такође смо истражили да ли су анатомске разлике у УФ код психопата повезане са променом у тежини симптома. Ране факторске анализе ПЦЛ-Р сугерисале су да две димензије одражавају „емоционалну одвојеност“ (фактор 1) и „антисоцијално понашање“ (фактор 2). 29 Стога смо повезали анатомске варијације са овим факторима ПЦЛ-Р унутар психопата. Новије факторске анализе ПЦЛ-Р такође су сугерисале да су 18 предмета подржана четири фактора: међуљудским (фактор 1), афективним (фактор 2), животним стилом (фактор 3) и антисоцијалним (фактор 4). 30, 31 Повезали смо, дакле, анатомске варијације са овим ПЦЛ-Р факторима код психопата користећи модел „два фактора“ и „четири фактора“.

Коначно, као што је горе поменуто, психопати су имали историју злоупотребе и институционализације супстанци, а то је могло утицати на значајну разлику коју смо пронашли у УФ. Стога смо извршили пост-хоц анализу упоређујући ФА у УФ код психопата са оним код 11 пацијената који су имали прошлу прошлост злоупотребе алкохола / супстанци и институционализовану негу за психичке менталне болести. Ови пацијенти се нису значајно разликовали у старости (33 ± 6 година), ИК-у (95 ± 5) или покретљивости и прегледани су како би се искључило присуство дијагнозе Акис ИИ (на пример, антисоцијални поремећај личности) користећи распоред за афективне поремећаје и шизофренија, доживотна верзија (САДС-Л). 32

Статистичка анализа

Статистичко упоређивање података извршено је коришћењем СПСС софтвера (СПСС Инц., Цхицаго, ИЛ, УСА). Студентов т- тест (дворедни) за независне узорке коришћен је за испитивање разлика у средњој групи специфичних за трактуру у ФА и броју СЛ. Статистичке анализе су кориговане за више поређења помоћу Бонферронијеве корекције.

Резултати

Група психопата имала је сличан број СЛ-а у десном и левом УФ-у у поређењу са контролама које се подударају са годинама и ИК-ом, али значајно смањену средњу вредност ФА у десном УФ-у (психопати 0, 403 ± 0, 014, контроле 0, 435 ± 0, 023, П = 0, 003). Није било разлике у ФА левог УФ-а (психопате 0, 419 ± 0, 027; контроле 0, 427 ± 0, 020, П = 0, 448) (Табела 1, слика 2).

Табела пуне величине

Image

Мерења фракционе анизотропије (ФА) за тракта специфична за тракта у психопатији и контролној групи. Психопати су имали значајно смањену средњу ФА у десном УФ ( П = 0, 003). Није било разлике у ФА левог УФ-а ( П = 0, 448) или у ФА два 'нелимбична' контролна тракта: ИЛФ и ИФОФ.

Слика пуне величине

Није било значајне разлике у броју СЛ или ФФ леве или десне ИЛФ и ИФОФ (Табела 1, слика 2).

Користећи 'двофакторски' модел психопатије, извештавамо о значајној негативној корелацији између резултата "антисоцијалног понашања" (фактор 2) и укупног броја СЛ у левом УФ (Пеарсонова корелација = -0, 880, П = 0, 004) и десног УФ (Пеарсонова корелација = −0.884, П = 0.004). Користећи модел „четири фактора“, извештавамо о тренду негативне корелације између антисоцијалних (фактор 4) резултата и ФА и укупног броја СЛ у десном УФ (Пеарсонова корелација = –0, 797, П = 0, 058 и Пеарсонова корелација = - 0, 794, П = 0, 059, респективно) и афективни (фактор 3) оцене и укупан број СЛ на левом УФ (Пеарсонова корелација = -0, 792, П = 0, 06) код психопата (Табела 2).

Табела пуне величине

У нашој пост-хоц анализи, упоређујући психопате са пацијентима који су имали раније злоупотребу и институционализацију супстанци, група психопата имала је значајно смањену средњу вредност ФА у десном УФ (психопати 0, 403 ± 0, 014, контроле 0, 437 ± 0, 016, П <0, 000). Поред тога, средња вредност ФА смањена је у левом УФ (психопати 0, 419 ± 0, 027, контроле 0, 460 ± 0, 024, П = 0, 002) и није било значајне разлике у броју СЛ или ФА леве или десне ИЛФ и ИФОФ после корекције за више поређења.

Дискусија

Укратко, извештавамо о значајно смањеном ФА у десном УФ код психопата у поређењу са контролама које се подударају са годинама и ИК-ом. Надаље, унутар психопата, извјештавамо о повезаности између мјера антисоцијалног понашања и анатомских разлика у УФ-у. Да бисмо потврдили да су ови налази специфични за лимбичку амигдала-ОФЦ мрежу, проучавали смо два 'не лимбичка' контролна тракта која повезују задња видна и слушна подручја са амигдалом и ОФЦ-ом и нисмо утврдили значајне разлике између група. Поред тога, испитивали смо ( пост хоц ) да ли се наши налази могу једноставно објаснити разликама у злоупотреби супстанци и / или институционализацији.

Узето заједно, наша открића сугеришу да абнормална „повезаност“ у лимбичкој мрежи амигдала-ОФЦ може допринети неуробиолошким механизмима који подупиру импулзивно, антисоцијално понашање и емоционалну одвојеност која је повезана са психопатијом. Ову хипотезу поткрепљују налази повезаности дисфункције УФ, импулсивности и реактивне агресије. На пример, раније студије су изјавиле (а) оштећење УФ у многим случајевима Клувер-Буци синдрома (то јест, синдром искључења који карактерише агресивно понашање, губитак нормалне реакције љутње и страха, смањена инхибиција и друге промене личности), 33 ( б) смањени УФ ФА код деце која показују импулсивне особине након ране тешке социо-емоционалне депривације 34 и (ц) смањена функционална повезаност између амигдале и ОФЦ-а код импулсивних агресивних граничних поремећаја личности. 35 Могло би се тврдити да наши налази сами по себи нису специфични за психопатију; али може подржати антисоцијално понашање уопште. Међутим, до данас није било студија које би посебно анализирале УФ код особа са антисоцијалним поремећајем личности. Даље, пост мортем и ДТ-МРИ студије које су анализирале УФ у схизофренији, то јест још једној менталној болести повезаној са агресивним и насилничким понашањем, 36 су пријавиле недвосмислене резултате. 37, 38, 39 Међутим, ово је очигледно важно питање којим ће се убудуће бавити.

Лезијске студије такође сугеришу да извршна функција и контрола импулса могу бити латерализовани на десној хемисфери, 40 а то би могло да помогне да се објасни зашто су наши главни налази ограничени на десни УФ. Даље, за правог УФ-а се наводи да има кључну улогу у сећању на аутобиографску меморију оптерећену афектом коју покрећу сензорни стимулуси ('ефорија'). 41 Ова релевантност овог налаза за наше истраживање је да је за психопате пријављено да показују лошију меморију за материјал оптерећен афектом у поређењу са непсихопатским преступницима 42 и здравим контролама. 43 Стога, иако изразито шпекулативни, смањени микроструктурни интегритет десног УФ-а може допринети дефициту у обради емоционалне аутобиографске меморије која може подупријети психопатске особине попут плитког утицаја и недостатка емпатије.

Коначно, могло би се тврдити да је прошла историја институционализације, злоупотреба алкохола и / или супстанци код већине психопата одговорна за анатомске разлике које смо пронашли. Иако је ФА у белој материји пацијената са прошлом историјом злоупотребе алкохола раније пријављен, промене имају тенденцију да буду дифузне и утичу на више тракта уместо да буду локализоване у једном тракту. 44 Надаље, извршили смо пост хоц анализу упоређујући психопате са пацијентима који су имали прошлу прошлост злоупотребе алкохола / супстанци и институционалну негу. Ова пост-хоц анализа потврдила је наша ранија открића да је група психопата и даље имала значајно смањену средњу ФА у десном УФ.

Дакле, укратко, ранија истраживања подржавају наша открића о повезаности између смањеног микроструктурног интегритета УФ-а и особина понашања која карактеришу психопатију. Међутим, остаје нејасно да ли је то због примарне патологије у белој материји УФ или је то секундарно због абнормалности амигдале и / или ОФЦ. Надаље, биолошки механизми који стоје у основи смањеног микроструктурног интегритета УФ такође остају нејасни. Један могући механизам може обухватати специфичне недостатке тракта у аксонском сазревању и / или мијелинизацији. Овај предлог заснован је на чињеници да ФА сигнал индиректно одражава степен мијелинације и анатомског распореда аксонских влакана, 45 и да је број СЛ индиректан индекс запремине тракта (који се такође може смањити у сразмери са аксонским бројем и / или мијелина).

Наше истраживање има низ слабости. На пример, проучавали смо само релативно мали број психопата, па је потребно да наша открића поновимо у већој студији. Међутим, тешкоће везане за регрутирање и скенирање наше истраживачке групе не могу се преувеличати. Да бисмо што боље контролирали могуће проблеме, ограничили смо нашу истрагу на групу психопата без коморбидних менталних болести, који нису узимали лекове и тренутно се не баве злоупотребом супстанци. Без обзира на то, психопати које смо регрутовали починили су најтежа кривична дела дефинисана законом (на пример, силовање, покушај убиства, итд.) Уз минималну кривицу или кајање. Као што је предвиђено, већина појединаца које смо идентификовали у овој групи одбила је да се бави медицинским истраживањима. Код психопата који су испунили критеријуме за улазак у студију и који су се сложили да помогну нашој истрази морали смо преговарати о сложеним питањима безбедности / безбедности. Стога је изузетно тешко пронаћи / регрутовати врло опасне психопате - нарочито оне који немају ко-морбидне проблеме менталног здравља и / или тренутну злоупотребу дрога. Ови фактори су допринели малом узорку који је обухваћен овом студијом и вероватно ће спречити веће студије ове популације. И на крају, могуће је да рани почетак, дугогодишње неправилности у социјалној интеракцији могу саме утицати на развој мозга. Стога су потребна и будућа истраживања о неуробиолошким разликама у популацији „ризичних“ младих који могу претходити значајном насилничком понашању.

Закључно, наша открића могу помирити дихотомију коју су предложиле раније регионалне теорије ОФЦ или дисфункцију амигдале 18 у психопатији и пружити подршку мрежном моделу. 19, 20 Потврђивање ових налаза већим студијама може имати шире медицинско-правне последице и може у коначници пружити фокус за развој третмана психопатије.

Сукоб интереса

Аутори изјављују да нема сукоба интереса.