Cortical activation in patients with alcohol use disorder during cue-reactivity task and C-tactile skin stimulation: An ERP study
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Perustieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Authors
Date
2024-01-22
Department
Major/Subject
Human Neuroscience and Technology
Mcode
SCI3601
Degree programme
Master’s Programme in Life Science Technologies
Language
en
Pages
60 + 8
Series
Abstract
Alcohol use disorder (AUD) is a highly prevalent mental disorder, with a cross-national lifetime prevalence of almost 10 %. Despite its widespread occurrence, a significant number of individuals struggling with AUD do not receive the help they need. The heterogeneity and complexity of AUD contribute to the challenge of developing an effective treatment for all. One potential solution for therapeutic intervention may involve activation of C-tactile (CT) afferents, as the CTs affect the addiction circuits in the brain. Event-related potentials (ERPs) are electrical brain responses that may provide promising biomarkers of the vulnerability to relapse in AUD patients. Earlier studies have shown that AUD patients express generally diminished amplitudes of the so-called P3 component. Furthermore, patients who express smaller P3 amplitudes elicited by alcohol-related than neutral stimuli are more likely to remain abstinent. This Thesis examined how CT activation modulates ERPs evoked by a cue-reactivity task in patients with AUD. The subjects were divided into an active group receiving CT-optimal skin stimulation and a control group receiving non-CT-optimal skin stimulation. During the cue-reactivity task, brain activity was measured with electroencephalography (EEG). After each neutral and alcohol-related image, subjects responded to questions related to the stimulus. The cue-reactivity values on the largest positive peak value between 300 ms and 600 ms (the P3 component) and on the mean ERP within the same time window between the groups were investigated. The statistical analyses conducted with Welch’s t-test at the individual sensor level identified a significant difference in the cue-reactivity values on the P3 component at the P3 electrode, and on the mean amplitude at the C4 electrode. Together, these findings suggest that CT-optimal activation may have a small modulating effect on ERPs in patients with AUD. However, to validate the results, further research involving more participants and exploring the cue-reactivity task between healthy and AUD patients is needed.Alkoholismi on yleinen mielenterveyden häiriö, johon sairastuu kansainvälisesti 10 % väestöstä jossain vaiheessa elämäänsä. Alkoholismin laajasta esiintyvyydestä huolimatta iso osa potilaista ei saa tarvitsemaansa apua. Alkoholismin heterogeenisyys ja monimutkaisuus vaikeuttavat tehokkaan, kaikille sopivan hoitomuodon kehittämistä. Yksi mahdollinen hoitomuotoratkaisua voisi liittyä C-taktiili hermosäieaktivaatioon, sillä kyseiset säikeet vaikuttavat aivojen riippuvuuskäyttäytymiseen liittyviin hermoverkkoihin. Aivosähkökäyrän tapahtumasidonnaiset herätepotentiaalit ovat osoittautuneet olennaiseksi biomarkkeriksi ennustamaan sairauden uusiutumisalttiutta alkoholipotilailla. Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että alkoholismista kärsivillä potilailla niin sanotut P3-vasteet ovat heikentyneitä. Lisäksi potilaat, joilla P3-vasteet ovat pienempiä alkoholiärsykkeisiin kuin neutraaleihin ärsykkeisiin liittyen, pysyvät todennäköisemmin raittiina. Tässä opinnäytetyössä tarkasteltiin, miten C-taktiiliaktivaatio vaikuttaa alkoholismista kärsivien potilaiden vihjereaktiivisuustehtävän herättämiin herätepotentiaaleihin. Koehenkilöt jaettiin aktiiviseen ryhmään, jossa potilaat saivat C-taktiilioptimaalista ihoärsykettä tehtävän aikana, ja kontrolliryhmään, jossa potilaat saivat ei-C-taktiilioptimaalista ihoärsykettä. Aivosähkökäyrämittauksen aikana koehenkilöt katsoivat neutraaleja ja alkoholiin liittyviä kuvia ja vastasivat jokaisen ärsykkeen jälkeen niihin liittyviin kysymyksiin. Vihjereaktiivisuusarvoja ryhmien välillä vertailtiin 300 ms ja 600 ms välillä ilmenneessä positiivisimmassa huippuarvossa (P3-vaste) ja saman aikavälin keskiarvossa. Tilastollisessa analyysissä saatiin Welchin t-testin avulla merkittävä ero vihjereaktiivisuusarvoissa P3-vasteessa P3-elektrodin mittaamana sekä keskiarvon osalta C4-elektrodin mittaamana. Tulosten perusteella voidaan todeta, että C-taktiilioptimaalisella aktivaatiolla voi olla pieni vaikutus herätevasteisiin alkoholismista kärsivillä potilailla. Tulosten vahvistamiseksi tarvitaan kuitenkin lisätutkimuksia suuremmalla koehenkilömäärällä. Lisäksi koeastelema tulisi testata terveillä koehenkilöillä parempien vertailuarvojen saamiseksi.Description
Supervisor
Renvall, HannaThesis advisor
Harkki, JulianaNiemelä, Linda
Keywords
AUD, C-tactile afferent, cue-reactivity, ERP, P3