Νευροεπιστημονική διερεύνηση του ρόλου της νευροανάδρασης στην αντιμετώπιση του εθισμού
Creators: name: Πανδριά, Νίκη Θ.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2021
Subjects: Κάπνισμα
Βιοανάδραση
Νευροανάδραση
Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (ΗΕΓ)
Smoking
Biofeedback
Neurofeedback
Electroencephalogram (EEG)

description: Το κάπνισμα αποτελεί μια σημαντική αιτία νοσηρότητας και πρόωρης θνησιμότητας. Αν και οι φαρμακολογικές και συμπεριφορικές προσεγγίσεις αποτελούν τις κύριες παρεμβάσεις για τη διακοπή του καπνίσματος, η αποτελεσματικότητα και η ασφάλεια της φαρμακοθεραπείας δεν έχει αποδειχθεί για ορισμένους πληθυσμούς. Η διερεύνηση του ρόλου της βιοανάδρασης (BF) και νευροανάδρασης (NF) στη διαταραχή χρήσης της νικοτίνης έχει καταδείξει ότι οι παραπάνω προσεγγίσεις μπορούν να βελτιώσουν το καπνιστικό προφίλ, πτυχές της συμπεριφοράς και να μεταβάλλουν τη δραστηριότητα του εγκεφάλου. Με την παρούσα διατριβή, στοχεύουμε: α) στην αξιολόγηση της συνδυαστικής εκπαίδευσης BF/NF ως μια εναλλακτική προσέγγιση για τη διακοπή του καπνίσματος, β) στη μελέτη των επιδράσεων αυτής σε διαφορετικούς συμπεριφορικούς δείκτες και γ) στη διερεύνηση μεταβολών στη λειτουργική συνδεσιμότητα δικτύων σε κατάσταση ηρεμίας λαμβάνοντας υπόψη το φύλο και το βαθμό εξάρτησης, ακολουθώντας ένα σχεδιασμό διαχρονικής μελέτης. Πραγματοποιήσαμε μια συστηματική αφηγητική σύνθεση της βιβλιογραφίας σχετικά με το ρόλο της βιοανάδρασης και/ή νευροανάδρασης στο κάπνισμα. Επιπλέον, αναλύσαμε κλινικά, συμπεριφορικά και ηλεκτροφυσιολογικά δεδομένα καπνιστών πραγματοποιώντας δυο ξεχωριστές αναλύσεις. Στην πρώτη, αναλύσαμε δεδομένα από 27 άτομα που υποβλήθηκαν σε εκπαίδευση βιοανάδρασης εστιάζοντας στη λειτουργική συνδεσιμότητα του δικτύου default mode (DMN) χρησιμοποιώντας ως περιοχές ενδιαφέροντος σημαντικούς κόμβους του εν λόγω δικτύου. Η ανάλυση πραγματοποιήθηκε μέσω του εργαλείου eConnectome εφαρμόζοντας ως μέτρο συνδεσιμότητας τη μετρική Directed Transfer Function. Στη δεύτερη, αξιολογήσαμε δεδομένα από 17 συμμετέχοντες που ολοκλήρωσαν όλες τις διαδικασίες του ερευνητικού πρωτοκόλλου. Οι πιθανές νευροπλαστικές μεταβολές διερευνήθηκαν συγκρίνοντας τη συνδεσιμότητα του εγκεφάλου σε διαφορετικούς ρυθμούς εφαρμόζοντας ως μέτρο συνδεσιμότητας τη μετρική phase-lag index (PLI). Οι συνδέσεις που μεταβλήθηκαν κατά μήκος του χρόνου εξετάστηκαν με βάση διαφορετικά δίκτυα που ενεργοποιούνται σε κατάσταση ηρεμίας. Το καπνιστικό, κλινικό και συμπεριφορικό προφίλ των συμμετεχόντων εκτιμήθηκε στις διάφορες φάσεις αξιολόγησης και στις δυο αναλύσεις. Εστιάζοντας στη συνδεσιμότητα του DMN έπειτα από την εκπαίδευση βιοανάδρασης, εντοπίσαμε μια αύξηση στη ροή πληροφορίας από το δεξί μεσοκοιλιακό προμετωπιαίο φλοιό και το δεξί πόλο του κροταφικού φλοιού προς τις άλλες συνιστώσες του DMN. Αν και η εκπαίδευση βιοανάδρασης δε μετέβαλε το καπνιστικό προφίλ των συμμετεχόντων παρατηρήθηκε βελτίωση στο βαθμό εξάρτησης από τη νικοτίνη και στη παρουσία ψυχιατρικών συμπτωμάτων. Αξιολογώντας τη συνδυαστική εκπαίδευση παρατηρήσαμε βελτίωση στο καπνιστικό προφίλ, στην αγχώδη συμπτωματολογία, την αυτοεκτίμηση καθώς και σε μερικές πτυχές της γνωστικής επίδοσης. Επισημάναμε την εγκαθίδρυση μάθησης έπειτα από την εκπαίδευση βιοανάδρασης εντός των συνεδριών ενώ κατά την εκπαίδευση νευροανάδρασης σημειώθηκε μάθηση τόσο εντός όσο και μεταξύ των συνεδριών. Οι συνδέσεις των PLI δικτύων που διαφοροποιήθηκαν κατά μήκος του χρόνου εντοπίστηκαν κυρίως μεταξύ ή εντός του οπτικού, του DMN και του προσθιοβρεγματικού δικτύου στο θήτα και άλφα ρυθμό ενώ διαφοροποίηση στα δίκτυα του βήτα ρυθμού σημειώθηκε κυρίως μετά την εκπαίδευση βιοανάδρασης. Η συνδυαστική εκπαίδευση βιοανάδρασης και νευροανάδρασης φαίνεται ότι επηρέασε θετικά την κλινική και συμπεριφορική κατάσταση των καπνιστών ενώ συνέβαλε στη μείωση της βλάβης που προκαλείται από το κάπνισμα. Επιπλέον, δύναται να οδηγήσει σε εγκαθίδρυση επαγόμενης μάθησης αλλά και σε θετική αναδιοργάνωση των δικτύων κατά μήκος του χρόνου. Ως εκ τούτου, το πρωτόκολλο που εξετάστηκε θα μπορούσε να διαδραματίσει ένα σημαντικό επικουρικό ρόλο στις συνήθεις πρακτικές διακοπής του καπνίσματος.
description: Smoking constitutes a leading cause of morbidity and premature death. Although, pharmacological and behavioral approaches comprise the mainstay of smoking cessation interventions, the efficacy and safety of pharmacotherapy is not demonstrated for some populations. Investigations of biofeedback (BF) and neurofeedback (NF) training for nicotine addiction have been long documented to lead to positive gains in smoking status, aspects of behavior and to changes in brain activity. In this thesis, we aimed to a) evaluate a multi-visit combined BF/NF intervention as an alternative smoking cessation approach, b) assess the impact of intervention on various behavioral components and c) explore effects on resting-state functional connectivity networks (rsFCN), considering gender and degree of nicotine dependence in a longitudinal design. A systematic narrative synthesis of peer-reviewed controlled and uncontrolled BF and/or NF studies focusing on smoking was performed. Moreover, we analyzed clinical, behavioral, and electrophysiological data from smokers performing two separate analyses. In the first one, data from 27 smokers who underwent BF training were analyzed. We focused on possible alterations in default mode network (DMN) connectivity. Regions of Interest (ROIs) representing important nodes of the DMN were selected to proceed to computation of connectivity. Analysis was performed through eConnectome toolbox using Directed Transfer Function metric (DTF) as a connectivity measure. In the second one, data from 17 participants of the same pool who completed all the procedures of the research protocol were evaluated. Possible neuroplastic effects were explored comparing whole-brain rsFCN by phase-lag index (PLI) for different brain rhythms across time. PLI connections with significant change across time were investigated according to different resting-state networks (RSNs). In both analyses, smoking, clinical and behavioral status of the participants were evaluated across time. Focusing on DMN connectivity modulation after BF training, a significant increase of information flow from right ventrolateral prefrontal cortex and right temporal pole cortex towards other DMN components was observed. Although, biofeedback training did not alter smoking status, the degree of nicotine dependence and the presence of psychiatric symptoms were significantly improved. Assessing the overall combined intervention, we observed improvement in smoking status, anxiety, self-esteem, and several aspects of cognitive performance. BF learning in temperature enhancement was observed within sessions. NF learning in theta/alpha ratio increase was achieved across baselines and within sessions. PLI network connections significantly changed across time mainly between or within visual, default mode and frontoparietal networks in theta and alpha rhythms, while beta band RSNs mostly changed significantly after the BF sessions. Combined BF/NF training positively affects the clinical and behavioral status of smokers, displays benefit in smoking harm reduction, leads to learning effects and to positive reorganization of RSNs across time. Based on the results, combined BF/NF training could be an important complementary tool to standard smoking cessation care.