Studio Neurofisiologico in soggetti fobici: ERPs in Back-AVG
Silvia Volpes, Davide Clemente, Patrizia Pulitano, Leonardo Davì
Premesse e obiettivi:
Nel mondo occidentale si stima che i soggetti adulti con fobia specifica siano compresi tra il 7-9% e che molto spesso questa comporti la presenza di disturbi invalidanti nella vita di tutti i giorni. Proprio per questo motivo abbiamo eseguito uno studio, in collaborazione con uno psicologo clinico, nel quale abbiamo cercato di esaminare e valutare i processi della fobia. Con questo studio ci siamo posti l’obiettivo di indagare la natura biologica della fobia e di cercare dei Marker Neurofisiologici in grado di permetterci una più corretta diagnosi e una stazione di questo disturbo. Inoltre abbiamo ricercato anche degli ausili nella cura con la desensibilizzazione sistematica.
Materiali e metodi:
Abbiamo selezionato 40 soggetti di età media di 23 anni, dopo aver eseguito un colloquio psicologico e neurofisiologico che ci ha permesso di escludere alcuni soggetti non risultati idonei. Li abbiamo poi divisi in due gruppi: Gruppo studio, composto da 20 soggetti fobici, e gruppo controllo, composto da 20 soggetti non fobici.
Abbiamo generato, tramite Microsoft Office Power Point, una stimolazione visiva idonea costituita da:
- 50 immagini fobiche
- 50 immagini non fobiche;
- 100 immagini “neutre” (sfondo nero)
E le abbiamo disposte nella seguente maniera: Le 100 immagini stimolo sono state disposte in maniera randomica, le 100 immagini neutre sono state interposte tra un’immagine stimolo e l’altra.
Agli estremi di ogni immagine stimolo sono stati applicati due quadrati, uno bianco e uno nero, con disposizione diversa in base al tipo di stimolo (fobico e non), importanti per l’utilizzo delle fotoresistenze con funzione di trigger.
La fotoresistenza è una componente elettronica in grado di aumentare o ridurre la propria resisitività elettrica in base all’intensità luminosa a cui è esposta. In questo caso abbiamo posizionato le fotoresistenze agli estremi dello schermo, in corrispondenza dei due quadrati e le abbiamo connesse con gli ingressi della testina PNG ed ECG.
La fotoresistenza posta sul quadrato bianco si comporta come se esposta alla luce, quindi aumenta la propria resistività elettrica e i due poli risultano elettricamente disconnessi. Questo porta alla registrazione sul tracciato di attività artefattuale. La fotoresistenza sul quadrato nero invece si comporta in maniera opposta, come se esposta al buio. Di conseguenza diminuisce la propria resistività, raggiungendo quasi lo 0, e i due poli risultano come elettricamente connessi. Quello che vedremo sul tracciato è un’isoelettrica.
L’attivazione di questi due canali poligrafici svolge la funzione di trigger, ovvero ci permette di contrassegnare sul tracciato l’arrivo di determinati stimoli.
Abbiamo eseguito un montaggio completo a 21 elettrodi, con la terra posta in area occipitale e la referenza sul lobo auricolare destro, secondo il SI 10-20 e stimolato e registrato i potenziali di ciascun soggetto.
Abbiamo segnalato tutte le attivazioni dei canali poligrafici sul tracciato e abbiamo rinominato come Trigger 1 tutte le attivazioni del canale PNG (corrispondente all’arrivo dello stimolo fobico) e come Trigger 2 tutte le attivazioni del canale ECG (corrispondente all’arrivo dello stimolo non fobico). Abbiamo selezionato 2 secondi di tracciato corrispondente all’arrivo di ogni stimolo trigger (per la precisione 1 secondo antecedente all’arrivo dello stimolo e 1 secondo successivo per dimostrare che l’attività presente è effettivamente generata dallo stimolo e non era presente nel tracciato prima dell’arrivo di quest’ultimo) e abbiamo mediato tutte le sequenze di tracciato selezionate, ottenendo una traccia per lo stimolo fobico e una per lo stimolo non fobico per ciascun individuo. Abbiamo poi esportato tutti i dati in Excel, ottenendo una serie di valori numerici (1024 per ciascun canale), abbiamo selezionato solo i canali di nostro interesse (Fz, Cz e Pz, in cui il segnale è meglio rappresentato) e abbiamo costruito dei grafici che ci hanno permesso di eseguire un confronto tra i singoli individui all’interno dei gruppi.
Successivamente abbiamo eseguito il grand-AVG di questi segnali, ottenendo un’unica media fobica e una non fobica per ciascun gruppo.
Abbiamo infine sottoposto i soggetti fobici ad una stimolazione fobica prolungata (di un’ora), mediato e confrontato i risultati ottenuti dai primi 30 minuti e dagli ultimi 30 minuti di stimolazione, osservando che i potenziali non cambiano. Abbiamo quindi dedotto che il soggetto fobico non va incontro ad abitudine e che il nostro trial di stimolazione è tecnicamente valido.
Risultati:
Dal confronto eseguito all’interno dei gruppi, abbiamo potuto osservare come nei soggetti non fobici entrambe le stimolazioni generano potenziali simili, mentre nel gruppo di soggetti fobici le stimolazioni fobiche generano un aumento in ampiezza di alcune deflessioni (N1, P2 e N2), in particolar modo della P2 (che rappresenta la risposta emotiva ad un determinato stimolo).
Nel confronto tra i due gruppi, invece, abbiamo potuto osservare come le stimolazioni non fobiche generano potenziali molto simili in entrambi i gruppi, mentre le stimolazioni fobiche nel gruppo fobico, presenta 3 notevoli differenze:
- Aumentata ampiezza della deflessione P2;
- Aumentata ampiezza della deflessione N2;
- Presenza della P3b, probabilmente generata dalla continua ricerca di dettagli fobici.
(Sopra il confronto tra le due stimolazioni nel gruppo fobico, nella prima immagine, e all’interno del gruppo non fobico, seconda immagine)
(Confronto tra gruppi: Stimolazioni non fobiche, nella prima immagine, e stimolazioni fobiche, nella seconda)
Conclusioni:
Nei soggetti fobici troviamo:
- Aumento ampiezza P2 (raddoppiata e/o triplicata), che indica a risposta emotiva;
- Presenza di P3b, generata dalla continua ricerca di dettagli fobici.
Questi due elementi svolgono la funzione di Marker Neurofisiologici che ci permettono di effettuare una corretta diagnosi di fobia (e differenziare quindi il soggetto fobico dal soggetto affetto da disturbi di ansia di altro genere) e di valutare la gravità di tale disturbo.
Sviluppi futuri:
Grazie alla presenza della P3b abbiamo ipotizzato un nuovo approccio terapeutico che consiste non solo nella desensibilizzazione sistematica all’immagine grossolana, ma anche al dettaglio.
Questo consiste nella creazione di una serie di trial di stimoli ad intensità crescente per la desensibilizzazione sistematica costituiti da immagini contenenti il particolare (es. squama del serpente, pungiglione della vespa) e immagini grossolane, che diventano sempre più complessi (fino anche alla realtà virtuale), utilizzando il trial di stimolo iniziale e gli ERPs generati, per monitorare il progresso del soggetto (Ci aspettiamo di vedere una riduzione P2 e P3b).
Bibliografia:
- Journal of Technology in Behavioral Science - Use of Digital Stimulation in Treatment of Phobias: Results Following EEG and Evoked Potentials. Clemente, L. Davì, E. De Monte;
- Potenziali Evocati Evento-Correlati (P300) nel Disturbo da Attacchi di Panico: una prospettiva cognitiva - Event-Related Potentials (P300) abnormalities in Panic Disorder: a cognitive point of view. La Malfa, L. Mosconi, A. Ragazzoni, L. Rossi;
- Ansia, attacchi di panico e fobie – Dott.ssa Valentina Garino;
- Felipe Vial, Sanaz Attaripour, Clinica Alemana and University of California: BackAvg, a new free online platform for clinical back-averaging;
- Rubboli, Manuale Teorico Pratico di elettroencefalografia di O. Mecarelli: Back-Averaging del segnale poligrafico (Cap.15);