Выполнение когнитивных тестов и функциональная активность мозга при тревожных расстройствах

Цель. Проведение комплексного исследования, направленного на понимание психофизиологических механизмов тревожных расстройств, и включающего анализ показателей выполнения когнитивных тестов, связанных с событиями вызванных потенциалов и психометрических шкал.

Материалы и методы. В исследовании приняли участие пациенты с генерализованным тревожным расстройством (группа ГТР — 12 чел.), со смешанным тревожным и депрессивным расстройством (группа ТДР — 16 чел.), и психически здоровые добровольцы (группа нормы — 16 чел.). Психометрическое тестирование включало тесты Спилбергера, госпитальную шкалу тревоги и депрессии и опросник Карвера-Уайта (BIS/BAS Scale). Психофизиологическое исследование включало тест с антисаккадами (АС) и регистрацию слуховых вызванных потенциалов P300 при выполнении теста “Oddball”.

Результаты. Обнаружено значимое увеличение шкал тревоги и депрессии, а также снижение шкалы «BAS Реакция на награды» в клинических группах по сравнению с контрольной; только в группе ТДР наблюдалось увеличение шкалы BIS. Качество выполнения АС в клинических группах было снижено в ответ на стимулы в левом полуполе, которые изначально обрабатываются в правом полушарии, а выполнение теста “Oddball”, напротив, характеризовалось уменьшением количества пропусков целевых стимулов по сравнению с нормой. Амплитуда P300 была выше, а латентность короче в группе ТДР по сравнению с нормой; анализ асимметрии обнаружил значимое увеличение амплитуды P300 в отведениях правого полушария, наиболее выраженное в передних отделах.

Заключение. Проведенное исследование показало, что тревожные расстройства сопровождаются перераспределением ресурсов внимания и изменениями в функциональной организации нейронных сетей мозга, вовлеченных в обеспечение внимания и исполнительных функций (в клинической психологии — регуляторных функций). При одинаковой направленности выраженность сдвигов была больше в группе ТДР.

1. Гордеев С.А., Посохов С.И., Васюков С.С., Федорова В.И., Недоступ А.В. Особенности психовегетативного синдрома и межполушарной асимметрии ЭЭГ у больных с паническими атаками и пароксизмальной формой фибрилляции предсердий. Асимметрия. 2011;4:21–38.

2. Киренская А.В., Мямлин В.В. Нейрофизиологические исследования в судебной психиатрии. В сборнике: Судебная психиатрия. Актуальные проблемы. Под ред. профессора В.В. ВандышаБубко. Москва. 2022.

3. Киренская А.В., Рябова А.М., Грудень М.А., Новотоцкий-Власов В.Ю., Сторожева З.И. Асимметрия показателей окуломоторного контроля при выполнении антисаккад у носителей полиморфных Val158Met вариантов гена катехоламин-О-метилтрансферазы. Физиология человека. 2021;47(3):20-30. https://doi.org/10.31857/S0131164621030073

4. Хомская Е.Д. Об асимметрии блоков мозга. Нейропсихология сегодня. Под ред. Е.Д. Хомской. — М.: Изд-во Моск. Ун-та. 1995.

5. Amir N, Klumpp H, Elias J, Bedwell J, Yanasak N, Miller LS. Increased activation of the anterior cingulated cortex during processing of disgust faces in individuals with social phobia. Biol Psychiatry. 2005;57:975–981. https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2005.01.044

6. Ansari T, Derakshan N, Richards A. Effects of anxiety on task switching: evidence from the mixed antisaccade task. Cogn affect Behav neurosci. 2008;8(3):229–238. https://doi.org/10.3758/cabn.8.3.229

7. Ansari T, Derakshan N. The neural correlates of cognitive effort in anxiety: effects on processing efficiency. Biol Psychol. 2011;86:337–348

8. Baddeley A, Chincotta D, Adlam A. Working memory and the control of action: Evidence from task switching. J Exp Psychol Gen. 2001;130(4):641–657. https://doi.org/10.1037/0096-3445.130.4.641

9. Berggren N, Derakshan N. Attentional control deficits in trait anxiety: why you see them and why you don’t. Biol psychol. 2013; 92(3):440–446. https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2012.03.007

10. Bishop SJ. Neurocognitive mechanisms of anxiety: an integrative account. Trends Cogn Sci. 2007;11(7):307–316. https://doi.org/10.1016/j.tics.2007.05.008

11. Borkovec TD, Inz J. The nature of worry in generalized anxiety disorder: a predominance of thought activity. Behav Res Ther. 1990;28(2):153–158. https://doi.org/10.1016/0005-7967(90)90027-g

12. Bruder GE, Fong R, Tenke C, Leite P, Towey J, Stewart J, et al. Regional brain asymmetries in major depression with or without an anxiety disorder: a quantitative electroencephalographic study. Biol psychiatry. 1997;41(9):939–948. https://doi.org/10.1016/S0006-3223(96)00260-0

13. Bruder GE, Kayser J, Tenke C, Leite P, Schneier FR, Stewart J, Quitkin FM. Cognitive ERPs in depressive and anxiety disorders during tonal and phonetic oddball tasks. Clin Electroencephalogr. 2002;33(3):119–124. https://doi.org/10.1177/155005940203300308

14. Carver CS, White T. Behavioral inhibition, behavioral activation and affective responses to impending reward and punishment: The BIS/BAS Scales. J Pers Soc Psychol. 1994;67(2):319-333

15. Clark CR, McFarlane A, Weber D, Battersby M. Enlarged frontal P300 to stimulus change in panic disorder. Biol Psychiatry. 1996; 39(10):845–856. https://doi.org/10.1016/0006-3223(95)00288-X

16. Coan JA, Allen J. Frontal EEG asymmetry as a moderator and mediator of emotion. Biol Psychol. 2004; 67:7–49. https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2004.03.002

17. Coplan JD, Aaronson C, Panthangi V, Kim Y. Treating comorbid anxiety and depression: psychosocial and pharmacological approaches. World J Psychiatry. 2015;5:366–378. https://doi.org/10.5498/wjp.v5.i4.366

18. Davidson RJ. Anterior cerebral asymmetry and the nature of emotion. Brain Cogn. 1992;20(1):125–151. https://doi.org/10.1016/0278-2626(92)90065-t

19. De Bellis MD, Casey B, Dahl R, Birmaher B, Williamson D, Thomas K, et al. A pilot study of amygdala volumes in pediatric generalized anxiety disorder. Biol Psychiatry. 2000;48:51–57. https://doi.org/10.1016/s0006-3223(00)00835-0

20. Derakshan N, Ansari TL, Hansard M, Shoker L, Eysenck MW. Anxiety, inhibition, efficiency, and effectiveness. An investigation using antisaccade task. Exp Psychol. 2009;56(1):48-55. https://doi.org/10.1027/1618-3169.56.1.48

21. Eysenck MW, Derakshan N. New Perspectives in Attentional Control Theory. Personality and Individual Differences. 2011;50:955-960. https://doi.org/10.1016/j.paid.2010.08.019

22. Furmark T, Tillfors M, Marteinsdottir I, Fischer H, Pissiota A, Langstrom B, Fredrikson M. Common changes in cerebral blood flow in patients with social phobia treated with citalopram or cognitive behavioral therapy. Arch Gen Psychiatry. 2002;59:425–433. https://doi.org/10.1001/archpsyc.59.5.425

23. Geen RG. Evaluation apprehension and response withholding in solution of anagrams. Personality and Individual Differences. 1985;6:293-298. https://doi.org/10.1016/0191-8869(85)90052-2

24. Gottesman I, Gould T. The Endophenotype Concept in Psychiatry: Etymology and Strategic Intentions. Am J Psychiatry. 2003;160(4):636–645. https://doi.org/10.1176/appi.ajp.160.4.636

25. Gray JA. Perspectives on Anxiety and Impulsivity: A Commentary. Journal of Research in Personality. 1987;21:493-509. https://doi.org/10.1016/0092-6566(87)90036-5

26. Gray JR, Burgess GC, Schaefer A, Yarkoni T, Larsen RJ, Braver TS. Affective personality differences in neural processing efficiency confirmed using fMRI. Cogn Affect Behav Neurosci. 2005;5(2):182–190. https://doi.org/10.3758/cabn.5.2.182.

27. Hagopian LP, Ollendick TH. Behavioral inhibition and anxiety sensitivity: A reanalysis. Personality and Individual Differences. 1996;21(2):247–252. https://doi.org/10.1016/0191-8869(96)00064-5

28. Hanatani T, Sumi N, Taguchi S, Fujimoto O, NanNo H, Takeda M. Event-related potentials in panic disorder and generalized anxiety disorder. Psychiatry Clin Neurosci. 2005;59(1):83-88. https://doi.org/10.1111/j.1440-1819.2005.01336.x

29. Heller W, Koven N, Miller G. Regional brain activity in anxiety and depression, cognition/ emotion interaction, and emotion regulation. The Asymmetrical Brain. Eds. Hugdahl K., Davidson RJ., Cambridge: The MIT Press. 2003:533-564.

30. Ito R, Kobayashi N, Yokoyama S, Irino H, Takebayashi Y, Suzuki SI. Interaction Effects of Behavioral Inhibition System/Behavioral Activation System and Cost/Probability Biases on Social Anxiety. Front Psychol. 2019;15(10):2536. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2019.02536

31. Kentgen LM, Tenke CE, Pine DS, Fong R, Klein RG, Bruder GE. Electroencephalographic asymmetries in adolescents with major depression: Influence of comorbidity with anxiety disorders. J Abnorm Psychol. 2000;109(4):797–802. https://doi.org/10.1037/0021-843x.109.4.797

32. Kircanski K, LeMoult J, Ordaz S, Gotlib IH. Investigating the nature of co-occurring depression and anxiety: comparing diagnostic and dimensional research approaches. J Affect Disord. 2017;216:123– 135.

33. Knyazev GG, Slobodskaya HR, Wilson GD. Comparison of construct validity of the Gray–Wilson personality questionnaire and the BIS/BAS scales. Personality and Individual Differences. 2004;37:1565-1582. https://doi.org/10.1016/j.paid.2004.02.013

34. Levy D, Mendell N, Holzman P. The antisaccade task and neuropsychological tests of prefrontal cortical integrity in schizophrenia: empirical findings and interpretative considerations. World Psychiatry. 2004;3:32–40.

35. Li Y, Wang W, Liu T, Ren L, Zhou Y, Yu C, Qu X, Hu Y. Source analysis of P3a and P3b components to investigate interaction of depression and anxiety in attentional systems. Sci Rep. 2015;5:17138. https://doi.org/10.1038/srep17138

36. Lorberbaum, JP, Kose S, Johnson M, Arana GW, Sullivan LK, Hamner MB et al. Neural correlates of speech anticipatory anxiety in generalized social phobia. NeuroReport. 2004;15:2701-2705.

37. McClure EB, Monk CS, Nelson EE, Parrish JM, Adler A, Blair RJR, Pine DS. Abnormal Attention Modulation of Fear Circuit Function in Pediatric Generalized Anxiety Disorder. Arch Gen Psychiatry. 2007;64(1):97. https://doi.org/10.1001/archpsyc.64.1.97

38. Miltner WH, Trippe RH, Krieschel S, Gutberlet I, Hecht H, Weiss T. Event-related brain potentials and affective responses to threat in spider/snakephobic and non-phobic subjects. Int J Psychophysiol, 2005;57(1):43–52. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2005.01.012

39. Monk CS, Telzer EH, Mogg K, Bradley BP, Mai X, Louro HM, et al. Amygdala and ventrolateral prefrontal cortex activation to masked angry faces in children and adolescents with generalized anxiety disorder. Archives of general psychiatry. 2008;65(5):568–576. https://doi.org/10.1001/archpsyc.65.5.568

40. Paykel ES. Cognitive therapy and the emotional disorders: A. T. Beck. British Journal of Psychiatry. 1987;150(06):870–871. https://doi.org/10.1192/s0007125000214918

41. Polich J. Updating P300: An integrative theory of P3a and P3b. Clin Neurophysiol. 2007;118(10):2128–2148. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2007.04.019

42. Price GW, Michie PT, Johnston J, Innes-Brown H, Kent A, Clissa P, Jablensky AV. A multivariate electrophysiological endophenotype, from a unitary cohort, shows greater research utility than any single feature in the Western Australian family study of schizophrenia. Biol Psychiatry. 2006;60:1–10. https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2005.09.010

43. Robinson OJ, Vytal K, Cornwell BR, Grillon C. The impact of anxiety upon cognition: perspectives from human threat of shock studies. Front Hum Neurosci. 2013;17(7):203. https://doi.org/10.3389/fnhum.2013.00203

44. Smith, E.E., Zambrano-Vazquez, L., & Allen, J. J. B. (2016). Patterns of alpha asymmetry in those with elevated worry, trait anxiety, and obsessivecompulsive symptoms: A test of the worry and avoidance models of alpha asymmetry. Neuropsychologia. 2016;85:118–126. https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2016.03.010

45. Sun J, Luo Y, Chang H, Zhang R, Liu R, Jiang Y, Xi H. The Mediating Role of Cognitive Emotion Regulation in BIS/BAS Sensitivities, Depression, and Anxiety Among Community-Dwelling Older Adults in China. Psychol Res Behav Manag. 2020;13:939-948. https://doi.org/10.2147/PRBM.S269874.

46. Tucker DM, Williamson PA. Asymmetric neural control systems in human self-regulation. Psychological review. 1984;91(2):185–215. https://doi.org/10.1037/0033-295X.91.2.185

47. Zotev V, Yuan H, Misaki M, Phillips R, Young KD, Feldner MT, Bodurka J. Correlation between amygdala BOLD activity and frontal EEG asymmetry during real-time fMRI neurofeedback training in patients with depression. Neuroimage Clin. 2016;12(11):224-238. https://doi.org/10.1016/j.nicl.2016.02.003