Le rôle du noyau accumbens et du cortex cingulaire antérieur rostral en anhédonie: intégration des techniques EEG au repos, IRMf et volumétrique (2009)

Neuroimage. 2009 peut 15; 46 (1): 327-37. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2009.01.058. Epub 2009 Février 6.

Jan Wacker,^1,2 Daniel G. Dillon,² ainsi que Diego A. Pizzagalli²

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Abstract

L'Anhédonie, la propension réduite à éprouver du plaisir, est un endophénotype et un facteur de vulnérabilité prometteurs pour plusieurs troubles psychiatriques, notamment la dépression et la schizophrénie. Dans la présente étude, nous avons utilisé des électroencéphalogrammes au repos, une imagerie par résonance magnétique fonctionnelle et des analyses volumétriques pour sonder les associations putatives entre l'anhédonie et les différences individuelles dans les nœuds clés du système de récompense du cerveau dans un échantillon non clinique. Nous avons constaté que l'anhédonie, mais pas d'autres symptômes de dépression ou d'anxiété, était corrélée à une réponse réduite du noyau accumbens (NAcc) aux récompenses (gains dans une tâche de délai d'incitation monétaire), à un volume réduit de NAcc et à une densité accrue du courant delta au repos activité de repos) dans le cortex cingulaire antérieur rostral (RACC), une zone précédemment impliquée dans une expérience subjective positive. En outre, les réponses à la récompense NAcc étaient inversement associées à l'activité delta au repos du CCCA, ce qui conforte l'hypothèse selon laquelle le delta pourrait être lié légalement à une activité dans le circuit de récompense du cerveau. Pris ensemble, ces résultats aident à élucider la base neurale de l'anhédonie et renforcent l'argument en faveur de l'anhédonie en tant qu'endophénotype de la dépression.

Mots clés: dépression, anhédonie, striatum, récompense, cortex cingulaire antérieur

Introduction

Les premiers théoriciens ont suggéré que l'anhédonie, la propension réduite à éprouver du plaisir, pourrait constituer un facteur de vulnérabilité pour les troubles psychiatriques, y compris le trouble dépressif majeur (MDD) et la schizophrénie (p. Ex. Meehl, 1975; Rado, 1956). Conformément à ce point de vue, l’anhédonie est actuellement considérée comme un endophénotype prometteur de la DMD, car c’est un symptôme cardinal du trouble, mais elle est considérablement plus homogène, plus facilement quantifiable et liée à un dysfonctionnement des circuits neuronaux de la récompense, qui est de plus en plus efficace. compris (Hasler et al., 2004; Pizzagalli et al., 2005). Par conséquent, les informations sur les corrélats neuronaux de l'anhédonie peuvent fournir des informations précieuses sur la pathophysiologie et l'étiologie des troubles psychiatriques et peuvent en définitive permettre l'identification précoce d'individus à haut risque.

Les systèmes neuronaux sous-jacents à la récompense et au plaisir font depuis longtemps l’objet d’examens scientifiques (pour une revue récente, voir Berridge et Kringelbach, 2008). À partir d'études précoces d'autostimulation chez les rongeurs réalisées par Olds et Milner (1954), un grand nombre de travaux sur les animaux a mis en exergue le rôle des voies mésocorticolimbiques dans la motivation et l’expérience du plaisir. Même avant l'avènement des techniques modernes de neuroimagerie, Heath (1972) ont démontré que l'activation de ces zones avait des effets motivationnels positifs puissants chez l'homme en documentant une auto-stimulation fervente chez un patient implanté d'électrodes dans la région du septum mésolimbique / noyau accumbens (NAcc) riche en dopamine. Plus récemment, des études d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) et de tomographie par émission de positrons (TEP) ont mis en évidence une activation accrue des noyaux gris centraux, y compris le striatum ventral, en réponse à divers signaux appétitifs (voir ci-dessous). Phan et al., 2002, pour examen). De plus, des études PET utilisant des traceurs dopaminergiques ont montré que les effets subjectifs positifs de l’amphétamine étaient corrélés à la liaison des récepteurs dans le striatum ventral (par exemple, Drevets et al., 2001; Leyton et al., 2002; Oswald et al., 2005). Ainsi, le rôle du striatum ventral dans le traitement des récompenses a été fermement établi à l'aide de plusieurs méthodes.

Des études de neuroimagerie ont également établi un lien entre l’expérience du plaisir et l’activité neuronale dans le cortex préfrontal médial (Berridge et Kringelbach, 2008; Phan et al., 2002). En particulier, Rolls et ses collègues (de Araujo et al., 2003; Grabenhorst et al., 2008; Rolls et al., 2003, 2008) ont décrit une association entre des évaluations subjectives de l’agrément pour une grande variété de stimuli provenant de modalités différentes et des réponses à ces stimuli dans les régions du cortex préfrontal ventromedial (vmPFC) et du cortex cingulaire antérieur rostral (RACC) (Figure 1). Ces zones corticales reçoivent des entrées dopaminergiques denses (Gaspar et al., 1989), projet au striatum (en particulier le NAcc) et à la région tegmentale ventrale (Haber et al., 2006; Öngür et Price, 2000; Sesack et Pickel, 1992), montrent que l'activité augmente en réponse aux drogues induisant la dopamine (Udo de Haes et al., 2007; Völlm et al., 2004) et ont été impliqués dans des jugements de préférence (par exemple, Paulus et Frank, 2003), compatible avec un rôle dans la prise de décision guidée par la récompense (Rushworth et al., 2007).

Analyses du cerveau entier LORETA. Résultats des corrélations voxel par voxel entre l'échelle de dépression anhédonique du questionnaire sur l'humeur et les symptômes d'anxiété (MASQ AD) et la densité de courant delta transformée en log (1.5 – 6.0 Hz). La carte statistique est seuillée ...

En complément de ces résultats, les données récentes d'études de neuroimagerie sur des échantillons cliniques indiquent que les symptômes anhédoniques sont liés à la réponse à la récompense dans les nœuds clés du système de récompense (Epstein et al., 2006; Juckel et al., 2006a, 2006b; Keedwell et al., 2005; Mitterschiffthaler et al., 2003; Tremblay et al., 2005). Par exemple, Epstein et al. (2006) ont rapporté que les sujets déprimés étaient caractérisés par une diminution des réponses striatales ventrales aux images positives et que la force de ces réponses était négativement corrélée à l'anhédonie autodéclarée. De même, dans un échantillon de douze patients atteints de TDM, Keedwell et al. (2005) ont trouvé une corrélation négative entre les réponses de l’anhédonie (mais pas la gravité de la dépression) et du striatal ventral aux stimuli positifs. Fait intéressant, ces auteurs ont également trouvé un positif corrélation entre l'anhédonie et les réponses dans vmPFC (BA10) et rACC (BA24 / 32). Dans ce qui semble être la seule étude de neuroimagerie sur les corrélats cérébraux de l'anhédonie chez des sujets sains, Harvey et al. (2007) n'a pas observé de corrélation significative entre l'anhédonie et les réponses striatales ventrales aux images positives. Ils ont cependant reproduit Keedwell et al. (2005) observation d'un positif corrélation entre l'anhédonie et les réponses à des stimuli positifs dans une région de la vmPFC, se prolongeant à nouveau dans la RACC. En outre, Harvey et al. (2007) ont trouvé que l'anhédonie était associée à un volume réduit dans les régions caudées s'étendant dans le NAcc.

Pris ensemble, ces résultats antérieurs suggèrent que l'anhédonie pourrait être associée à des réponses plus faibles aux stimuli positifs et à un volume réduit dans le striatum, ainsi qu'à des réponses accrues aux stimuli positifs dans vmPFC / rACC. Cette dernière association est surprenante, étant donné que l’activité dans vmPFC / rACC a également une relation positive avec les évaluations du plaisir décrites ci-dessus (par exemple, de Araujo et al., 2003; Grabenhorst et al., 2008; Rolls et al., 2008; Rolls et al., 2003). Il est important de noter que vmPFC / rACC occupe une place importante dans le réseau par défaut du cerveau, qui est activé pendant les périodes de repos et sans tâche et est désactivé lorsque les participants s’engagent dans une tâche (Buckner et al., 2008). En effet, des sources de données convergentes soulèvent la possibilité que les associations entre l'anhédonie et l'activation liée à une tâche dans les régions frontales médianes reflètent les différences individuelles d'activité de l'état de repos.

Premièrement, la dépression a été associée à une activité de repos dysfonctionnelle dans vmPFC / rACC, certaines études rapportant une diminution (par exemple, Drevets et al., 1997; Ito et al., 1996; Mayberg et al., 1994) et d’autres ont augmenté (par exemple, Kennedy et al., 2001; Videbech et al., 2002), et une diminution de l'activité du rACC au repos laisse présager une faible réponse au traitement (Mayberg et al., 1997; Mülert et al., 2007; Pizzagalli et al., 2001). Deuxièmement, en utilisant à la fois le PET et les mesures de l’activité électroencéphalographique (EEG), Pizzagalli et al. (2004) diminution de l'activité de repos (métabolisme du glucose réduit et augmentation de l'activité du delta) dans l'ACC sous-sexuel (BA 25) chez des patients atteints de mélancolie - un sous-type dépressif caractérisé par des troubles psychomoteurs et une anhédonie envahissante. Enfin, diverses affections et maladies caractérisées par une activité réduite du PFC médian au repos sont associées à une réduction de la désactivation du PFC médian induite par une tâche (Fletcher et al., 1998; Kennedy et al., 2006; Lustig et al., 2003) et les résultats récents de Grimm et al. (2008) indiquer que cela peut également s'appliquer à la dépression. Plus précisément, ces auteurs ont observé des désactivations plus petites induites par des tâches chez des individus déprimés par rapport aux témoins dans plusieurs zones du réseau par défaut, y compris une zone correspondant à celles impliquées par Keedwell et al. (2005) ainsi que Harvey et al. (2007). Ensemble, ces observations suggèrent que l'association positive apparemment paradoxale entre l'anhédonie et l'activation de vmPFC / rACC aux stimuli positifs pourrait être due à une association entre une activité de base réduite dans cette région et l'anhédonie, entraînant des désactivations moins importantes pendant le traitement du stimulus. À notre connaissance, l'hypothèse d'une association entre l'activité vmPFC / rACC au repos inférieure et l'anhédonie n'a pas été testée auparavant.

Si une telle association existe, elle sera probablement évidente dans la bande de fréquence delta de l'EEG. Comme Knyazev (2007) Récemment noté dans son examen des rôles fonctionnels de différentes oscillations EEG, un certain nombre d'observations soutient l'idée selon laquelle le rythme delta est une signature du traitement de la récompense et de la détection de la saillance. Tout d’abord, des études animales ont identifié des générateurs de l’activité delta dans les nœuds clés du système de récompense du cerveau, tels que le NAcc (Leung et Yim, 1993), pallidum ventral (Lavin et Grace, 1996) et les neurones dopaminergiques de la région du tegmental ventral (Grace, 1995). Deuxièmement, bien que l’activité électrique dans le striatum ne puisse être mesurée de manière non invasive chez l’être humain, des études de localisation de source EEG ont impliqué des régions frontales médianes antérieures dans la génération d’une activité delta (Michel et al., 1992; 1993). De manière critique, ces sources se chevauchent avec des régions connectées réciproquement à la région tegmentale ventrale et émergeant des études IRMf comme étant associées à des réponses de plaisir autodéclarées (voir ci-dessus). Troisièmement, les données chez l’animal disponibles suggèrent que la libération de dopamine dans le NAcc est associée à une diminution de l’activité du delta (Chang et al., 1995; Ferger et al., 1994; Kropf et Kuschinsky, 1993; Leung et Yim, 1993; Luoh et al., 1994). Quatrièmement, l'administration d'opioïdes et de cocaïne a été associée à des modifications de l'activité du delta chez l'homme (Greenwald et Roehrs, 2005; Reid et al., 2006; Scott et al., 1991). Cependant, contrairement aux données sur les animaux, des augmentations plutôt que des diminutions de l'activité du delta ont été observées (voir aussi Heath, 1972). Alors que ces divergences apparentes entre les données animales et humaines ne peuvent actuellement pas être résolues, les éléments de preuve disponibles suggèrent néanmoins que l'activité EEG delta pourrait être liée au traitement de la récompense. La présente étude vise donc à préciser davantage le lien proposé entre delta et récompense.

En résumé, les principaux objectifs de la présente enquête étaient: (1) d'examiner si l'anhédonie est associée de manière négative et positive à la réponse à la récompense dans le striatum ventral et dans le vmPFC / rACC, respectivement, telle qu'évaluée par IRMf conjointement avec un délai d'incitation monétaire tâche connue pour recruter le réseau de récompense du cerveau (Dillon et al., 2008) (2) à répliquer Harvey et al. (2007) observation d'une association inverse entre l'anhédonie et le volume striatal; (3) pour rechercher si l’anhédonie est associée à une densité de courant delta EEG au repos supérieure (c’est-à-dire une diminution de l’activité au repos) dans vmPFC / rACC; et (4) pour sonder le lien suggéré entre l’activité EEG delta et le système de récompense du cerveau (Knyazev, 2007) en évaluant la corrélation entre les réponses à la récompense striatale mesurées par IRMf et la densité de courant delta EEG au repos dans le test vmPFC / rACC.

Matériels et méthodes

Participants

Les données du présent rapport proviennent d'une étude plus vaste intégrant des mesures comportementales, électrophysiologiques (EEG au repos, potentiels liés à des événements), neuroimagerie (IRMf, IRM structurelle) ainsi que la génétique moléculaire afin d'étudier la neurobiologie du traitement de la récompense et de l'anhédonie échantillon non clinique. Une publication antérieure sur cet échantillon s’est concentrée sur les données potentielles relatives aux événements collectées au cours d’une tâche de renforcement (Santesso et al., 2008), et un rapport sur les liens entre les gènes candidats et les données IRMf est en préparation (Dillon, Bogdan, Fagerness, Holmes, Perlis et Pizzagalli, en préparation). Contrairement aux rapports antérieurs, l’objectif principal de la présente étude était d’étudier les relations entre les différences individuelles entre les données anatomiques d’anhédonie et (1), et les mesures fonctionnelles et volumétriques (2) des régions des noyaux gris centraux associées à la récompense. Les analyses secondaires visaient à évaluer les interrelations entre les trois modalités de neuroimagerie.

Lors d'une séance comportementale initiale, des adultes en bonne santé 237 âgés de 18 à 40 ont effectué une tâche de choix forcé à deux options dans laquelle l'identification correcte de l'un des deux stimuli était récompensée plus fréquemment. Des travaux antérieurs sur des échantillons cliniques et non cliniques indépendants ont révélé que cette tâche de récompense probabiliste est sensible à la variation de réactivité à la récompense et à l'anhédonie (Bogdan et Pizzagalli, 2006; Pizzagalli et al., 2009; Pizzagalli et al., 2005). Sur la base de leurs performances lors de la séance initiale, 47 des sujets 170 répondant aux critères d’inclusion de l’étude en cours (droitier; absence de maladie médicale ou neurologique, grossesse, abus actuel d’alcool ou de substances, tabagisme, utilisation de médicaments psychotropes au cours des dernières années). Semaines 2, ou claustrophobie) ont été invités aux sessions EEG et IRMf (contrebalancement de l’ordre des sessions). Les participants ont été sélectionnés pour couvrir un large éventail de différences individuelles dans l’apprentissage de la récompense, mesuré par la tâche de la récompense probabiliste: nous avons tout d’abord identifié les participants dans les pourcentages 20 supérieur et inférieur de la distribution de l’apprentissage de la récompense, puis nous avons sélectionné les participants restants avec l’objectif recherché. d’atteindre un continuum d’apprentissage gratifiant qui soit représentatif de la population en général (pour plus de détails sur les critères de sélection, voir Santesso et al., 2008).

Parmi ces participants 47, 41 (Afro-Américain 5, 5 asiatique, 29 Caucasian, 2 autre) ont accepté de participer à la session EEG et 33 a également complété la session IRMf. Tous les participants 41 (âge moyen: années 21.2, SD: 3.1; éducation moyenne: années 14.2, SD: 1.5; 20 mâle) avaient des données EEG de repos utilisables. Parmi les participants 33 ayant terminé les deux sessions, cinq ont été exclus des analyses IRMf en raison d'un excès d'artefacts de mouvement, ce qui a entraîné la création d'un échantillon de N = 28 pour les analyses IRMf (âge moyen: années 21.5, SD: 3.5; éducation moyenne: années 14.5, SD: 1.6; homme 14). Hormis un participant présentant une phobie spécifique et un autre présentant un trouble dépressif mineur, aucun des participants ne présentait de troubles psychiatriques actuels, comme l'a déterminé l'entretien clinique structuré pour le DSM-IV. Il y avait des preuves de pathologie antérieure de l’axe I chez une minorité de participants (ancien MDD: n = 1; trouble dépressif passé non spécifié ailleurs: n = 1; hyperphagie boulimique passée: n = 1; anorexie mentale passée: n = 1; abus d'alcool passé: n = 1).

Les participants ont reçu environ 12, 45 et 80 pour les sessions comportementale, EEG et IRMf, respectivement, en gains de tâches et en remboursement de leur temps. Tous les participants ont fourni un consentement éclairé écrit et toutes les procédures ont été approuvées par le Comité sur l'utilisation de sujets humains à l'Université de Harvard et le Comité de révision interne du Partners-Massachusetts General Hospital.

Procédure

Session comportementale

Lors de la session comportementale et de la session EEG, la version abrégée du questionnaire sur les symptômes de l'humeur et de l'anxiété (MASQ, Watson et al., 1995) a été administré pour mesurer les symptômes spécifiques à la dépression (dépression anhédonique, MA), les symptômes spécifiques à l’anxiété (Anxious Eveal, AA) et les symptômes de détresse générale communs à la dépression et à l’anxiété (Détresse générale: Symptômes dépressifs, DSG; Détresse générale: Symptômes anxieux , GDA). Des études antérieures indiquent que toutes les échelles MASQ possèdent une excellente fiabilité (coefficient alpha: .85 – .93 dans des échantillons d'adultes et d'étudiants) et une validité convergente / discriminante par rapport à d'autres échelles d'anxiété et de dépression (par exemple, Watson et al., 1995). Dans l'échantillon actuel, la fiabilité test-retest entre la session comportementale et la session EEG (intervalle moyen = jours 36.6; plage 2 – 106 jours) des échelles AD, GDD, AA et GDA était de .69, .62, .49. et .70, respectivement, indiquant une stabilité modérée à élevée. Dans les présentes analyses, nous avons uniquement analysé les scores MASQ de la session comportementale afin de (1) démontrer la validité prédictive des mesures d'auto-évaluation pour les mesures physiologiques et (2) de minimiser l'influence des effets d'état sur la physiologie MASQ. corrélations en s'assurant que les mesures EEG et IRMf ont été obtenues à une session différente des données MASQ. Cependant, des résultats très similaires ont été obtenus lors de l’analyse des moyennes des deux administrations du MASQ (données disponibles sur demande). En outre, la version de l’état de la planification des effets positifs et négatifs (PANAS, Watson et al., 1988) a été administré aux sessions comportementale et EEG pour évaluer l’humeur actuelle.

EEG de repos

Les participants ont été priés de rester assis et de se détendre pendant l'enregistrement de l'EEG au repos pendant huit minutes (minutes 4 avec les yeux ouverts, minutes 4 avec les yeux fermés dans un ordre équilibré). Par la suite, les participants ont répété la tâche de récompense probabiliste utilisée pour la sélection du sujet lors d’enregistrements potentiels liés à l’événement (Santesso et al., 2008).

Séance d'IRM

Après la collecte des données structurelles d'IRM, les participants ont exécuté une tâche de délai d'incitation monétaire (MID) au cours de l'imagerie fonctionnelle. Le MID a déjà été décrit dans un échantillon indépendant (Dillon et al., 2008). En bref, les participants ont complété des blocs d’essais 5 sur 24. Chaque essai commençait par la présentation de l’un des trois indices également probables (durée: 1.5) signalant des gains monétaires potentiels (+ $), aucun incitatif (0 $) ou des pertes (- $). Après un intervalle inter-stimulus instable (ISI) de 3 – 7.5, un carré rouge a été présenté, auquel les participants ont répondu en appuyant sur un bouton. Après une seconde ISI instable (4.4 – 8.9), un retour d'information a été présenté indiquant un gain (étendue: $ 1.96 à $ 2.34; moyenne: $ 2.15), aucune modification ou pénalité (étendue: - $ 1.81 à - $ 2.19; moyenne - $ 2.00). Les participants ont été informés que leur temps de réaction (TR) aux résultats de l'essai ciblé était affecté, de sorte que les TR rapides augmentaient la probabilité de recevoir des gains et diminuaient la probabilité de recevoir des pénalités. En fait, 50% des essais de récompense et de perte ont abouti à des gains et à des pénalités, respectivement (voir Dillon et al., 2008, pour plus de détails). Les résultats obtenus ont été découplés des réponses de cette manière afin de permettre une conception parfaitement équilibrée, avec un nombre égal d'essais présentant chaque résultat. Cependant, pour maintenir la crédibilité et l’engagement des tâches, pour les essais aboutissant à un résultat positif (gains d’essais en récompense), le temps d’exposition cible correspond au 85th centile des TR collectés au cours d’une séance d’essais 40 administrée immédiatement avant le scan; pour les essais devant produire un résultat négatif (par exemple, aucun gain dans les essais de récompense), la durée d'exposition cible correspondait au 15e centile des RT de la pratique. L’ordre des résultats était basé sur une séquence prédéterminée optimisant l’efficacité statistique de la conception d’IRMf (Dale, 1999).

Collecte de données et analyses

Enregistrement EEG

L'EEG au repos a été enregistré à l'aide d'un système géodésique électrique à canaux 128 (EGI Inc., Eugene, OR) à 250 Hz avec filtrage analogique 0.1 – 100 Hz référencé au sommet. Les impédances ont été maintenues en dessous de 50 kΩ. Les données ont été référencées hors ligne avec une référence moyenne. Après avoir corrigé les artefacts de mouvement oculaire à l'aide d'une analyse de composants indépendants mise en œuvre dans Brain Vision Analyzer (Brain Products GmbH, Allemagne), les données ont été analysées visuellement pour les artefacts restants, et les canaux corrompus ont été interpolés à l'aide d'une interpolation par spline.

Suivre les procédures préalables (par exemple, Pizzagalli et al., 2001, 2004, 2006), Tomographie Electromagnétique Basse Résolution (LORETA, Pascual-Marqui et al., 1999) a été utilisé pour estimer la densité de courant intracérébral au repos dans diverses bandes de fréquences. À cette fin, des analyses spectrales ont d'abord été effectuées sur des époques 2048-ms sans artefacts, à l'aide d'une transformée de Fourier discrète et du fenêtrage de wagons à caisses. LORETA a ensuite été utilisé pour estimer la distribution de densité de courant intracérébrale pour les bandes suivantes: delta (1.5 – 6.0 Hz), thêta (6.5 – 8.0 Hz), alpha1 (8.5 – 10.0 Hz), alpha2 (10.5 – 12.0 Hz), alpha1 (12.5 – 18.0 Hz) 2 – 18.5 Hz), beta21.0 (3 – 21.5 Hz), beta30.0 (36.5 – 44.0 Hz) et gamma (XNUMX – XNUMX Hz). Fondé sur des constatations antérieures (p. Ex. Knyazev, 2007; Pizzagalli et al., 2004; Scheeringa et al., 2008), l’activité delta était la principale fréquence d’intérêt; d'autres bandes EEG ont été analysées pour évaluer la spécificité des résultats possibles.

A chaque voxel (n = 2394; résolution voxel = 7 mm³), la densité de courant a été calculée comme la valeur au carré de la densité de courant intracérébrale dans chacune des huit bandes de fréquences (unité: ampères par mètre carré, A / m²). Pour chaque sujet et chaque bande, les valeurs LORETA ont été normalisées à une puissance totale de 1, puis transformées de manière logarithmique avant les analyses statistiques. Les corrélations Pearson de voxel par voxel entre MASQ AD et la densité de courant delta transformée en log ont ensuite été calculées et affichées sur un modèle d’IRM standard (espace MNI) après le seuillage à p <.001 (non corrigé).

Outre les corrélations voxel par voxel, nous avons également analysé la densité de courant dans plusieurs a priori régions d’intérêt définies dans l’ACC. Cette approche a été choisie pour (1) augmenter la puissance statistique, (2) permettre des comparaisons entre MASQ AD et les autres échelles MASQ non biaisées par seuillage statistique (c.-à-d. Évaluation de la spécificité des symptômes), et (3) autoriser des comparaisons entre diverses subdivisions de l'ACC ( c'est-à-dire l'évaluation de la spécificité régionale). À cette fin, pour chaque sujet et bande, une densité de courant moyenne a été calculée pour les sous-divisions suivantes de l'ACC (pour plus de détails, voir Bush et al., 2000; Pizzagalli et al., 2006): les sous-régions plus «affectives» plus rostrales, y compris BA25 (17 voxels, 5.83 cm³), BA24 (12 voxels, 4.12 cm³) et BA32 (17 voxels, 5.83 cm³) et les sous-régions «cognitives» plus dorsales, y compris BA32 ′ (20 voxels, 6.86 cm³) et BA24 '(48 voxels, 16.46 cm³). La localisation et l’étendue de ces subdivisions ont été définies à partir de cartes Structure-Probabilités (Lancaster et al., 1997) et des repères anatomiques (Devinsky et al., 1995; Vogt et al., 1995), comme décrit précédemment en détail (Pizzagalli et al., 2006). En moyenne, les estimations de la densité de courant au repos reposaient sur des époques sans artefacts 110.7 (SD: 37.2, extrêmes: 37 – 174). La densité de courant delta transformée par log dans les BA 24, 25 et BA32 n'était pas associée au nombre total d'époques sans artefact ni au pourcentage d'époques avec les yeux ouverts contribuant aux moyennes individuelles, le tout rs (39) ≤ .10, p ≥ .52.

données IRMf

Le protocole d’imagerie et le flux de traitement IRMf ont été décrits précédemment (Dillon et al., 2008; Santesso et al., 2008). En bref, les données IRMf ont été acquises sur un scanner 1.5 T Symphony / Sonata (Siemens Medical Systems; Iselin, NJ). Au cours de l'imagerie fonctionnelle, des images echoplanaires à pondération T2 * à écho de gradient ont été acquises à l'aide des paramètres suivants: TR / TE: 2500 / 35; FOV: 200 mm; matrice: 64 × 64; Tranches 35; Volumes 222; voxels: 3.125 × 3.125 × 3 mm. Un volume structurel MPRAGE pondéré T1 à haute résolution a été recueilli pour la localisation anatomique et l'extraction des ROI structurelles à l'aide de paramètres standard (TR / TE: 2730 / 3.39 ms; FOV: 256 mm; matrice: 192 × 192; 128; tranches de 1.33; voxels: 1.33 × 1 × XNUMX mm). Le rembourrage a été utilisé pour minimiser les mouvements de la tête.

Les analyses ont été réalisées avec FS-FAST (http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu) et FreeSurfer (Fischl et al., 2002; Fischl et al., 2004). Le pré-traitement incluait la correction du mouvement et du temps de coupe, la suppression des tendances linéaires lentes, la normalisation de l'intensité et le lissage spatial avec un filtre gaussien 6 mm FWHM. Un filtre de blanchiment temporel a été utilisé pour estimer et corriger l’autocorrélation dans le bruit. Ensuite, une fonction gamma (destinée à modéliser la réponse hémodynamique) a été convolutionnée avec des déclenchements de stimulus, et le modèle linéaire général a évalué l'adéquation entre le modèle et les données. Les participants présentant des mouvements de tête incrémentiels (volume à volume) ou cumulatifs supérieurs à 3.75 mm ou en degrés ont été retirés de l'analyse (n = 5). Pour les participants restants, les paramètres de mouvement ont été inclus dans le modèle en tant que régresseurs gênants.

Pour cette étude, les principaux résultats d'intérêt IRMf étaient les coefficients de régression (poids bêta) extraits de quatre composants des noyaux gris centraux (NAcc, caudé, putamen et globus pallidus) et du RACC.¹ Ces ROI ont été structurellement définis par les algorithmes automatiques de parcellation corticale et sous-corticale de FreeSurfer, qui sont très fiables et se comparent favorablement aux méthodes manuelles (Desikan et al., 2006; Fischl et al., 2002; Fischl et al., 2004). Pour chaque participant et chaque retour sur investissement, des poids bêta moyens ont été extraits pour la livraison des gains monétaires, les pénalités monétaires et les retours sans changement. Par souci de cohérence avec les travaux de neuro-imagerie antérieurs, dans lesquels l’anhédonie a été associée à une activation du cerveau à partir de stimuli positifs réels (Epstein et al., 2006; Harvey et al., 2007; Keedwell et al., 2005), les analyses IRMf étaient axées sur les réponses aux résultats. À la demande d'un relecteur anonyme, des poids bêta moyens ont également été extraits pour indiquer la récompense afin d'évaluer la spécificité des corrélations avec l'anhédonie par rapport aux phases de consommation et d'anticipation du traitement de la récompense.

Les algorithmes de FreeSurfer fournissent également des informations volumétriques pour chaque retour sur investissement et le volume intracrânien total. Pour ajuster le sexe et le volume intracrânien, nous zintracrânien normalisé et les volumes de chacune des ROI chez les hommes et les femmes, puis régressé z-cores pour chaque ROI sur le z-cotes pour le volume intracrânien. Cette approche de régression a été choisie pour éviter d'introduire des différences entre les sexes en raison du volume intracrânien plus important chez les hommes par rapport aux femmes. Toutes les analyses statistiques des variables volumétriques ont été effectuées avec les résidus dérivés de ces régressions.

Analyses statistiques

Les données IRMf ont été analysées avec des ANOVA mixtes en utilisant Commentaires (gain, inchangé, pénalité) et Genre (homme, femme) en tant que facteurs. Pour les régions des noyaux gris centraux, Hémisphère (gauche, droite) et Région (NAcc, caudé, putamen, pallidus) ont été ajoutés en tant que facteurs intra-sujets supplémentaires. La correction Greenhouse-Geisser a été utilisée le cas échéant. Les corrélations de Pearson et les corrélations partielles ont été calculées pour tester les principales hypothèses. Les différences entre les coefficients de corrélation dépendants ont été testées en utilisant la formule proposée par Steiger (1980). Les résultats sont rapportés avec un niveau alpha de 0.05 (bilatéral), sauf indication contraire. À la lumière des constatations antérieures (Epstein et al., 2006; Harvey et al., 2007) et de a priori les hypothèses de corrélations négatives entre l'anhédonie et le (1) volume NAcc et la réponse (2) NAcc aux récompenses ont été testées unilatéralement. Les analyses primaires impliquaient cinq corrélations prédites (volume Anhedonia – NAcc, réaction Anhedonia – NAcc aux gains, réaction Anhedonia – RACC aux gains, activité delta RACC anhédoniste, réaction du CCCA à l'activité delta RACC). Toutes les autres corrélations ont été réalisées afin de tester la spécificité des cinq principaux résultats; par conséquent, les corrections pour les tests multiples n'ont pas été appliquées.

Résultats

Intercorrélations des balances MASQ et PANAS

Comme représenté sur la Tableau 1, les échelles MASQ étaient modérément à fortement corrélées les unes aux autres et avec l’affect négatif de l’état PANAS au cours des deux sessions. Cependant, reflétant des observations antérieures (Watson et Clark, 1995), seul MASQ AD affichait une corrélation négative significative avec l’affect positif de l’état PANAS aux deux sessions. La moyenne et l’écart type de MASQ AD (pondéré par sexe) ne différaient pas des valeurs rapportées par Watson et al. (1995, Tableau 1) pour un grand échantillon d'étudiants, t(1112) = 1.28, p =. 20, F(40, 1072) = 1.07, p = .35.

Intercorrélations entre les échelles MASQ et les états positifs et négatifs

Les ganglions de la base et les réactions de la rACC aux gains et aux sanctions monétaires

Pour vérifier que les noyaux gris centraux étaient activés par des gains monétaires dans la tâche MID, nous avons calculé Commentaires × Région × Hémisphère × Genre ANOVA. Les résultats ont révélé un effet principal significatif de Commentaires, F(2, 51.5) = 8.00, p = .001, et un important Commentaires × Région interaction, F(3.3, 85.6) = 6.97, p = .0003 (voir Figure 2A). A priori les contrastes spécifiés ont révélé que toutes les régions des noyaux gris centraux étaient activées plus fortement par les gains que par le retour sans changement, F(1, 26) ≥ 4.43, p ≤ .045. Notamment, seul le CNRS était associé à une activité réduite après des pénalités relatives à un retour sans changement, F(1, 26) = 3.83, p = .06. Ainsi, à travers les hémisphères et le sexe, les ganglions de la base ont été activés de manière fiable par les gains, et seul le NAcc a montré des signes de désactivation après des pénalités relatives à un retour sans changement.

Poids bêta moyens (et erreurs types) dans (A) les quatre régions des noyaux gris centraux et (B) le RACC en réponse aux gains monétaires, aux retours sans changement et aux pénalités monétaires (moyenne calculée sur l'ensemble des hémisphères). Notez que seul le noyau accumbens (NAcc) a montré ...

Pour évaluer si le retour sur investissement du RACC défini dans la structure était activé par les gains monétaires, nous avons calculé Commentaires × Genre ANOVA et a obtenu un effet principal significatif de Commentaires, F(1.9, 50.4) = 5.63, p <.007 (Figure 2B). A priori les contrastes spécifiés ont révélé une activation plus élevée des gains par rapport aux retours sans changement, F(1, 26) = 12.48, p = .002, ainsi qu'une activation plus élevée en pénalités par rapport à un retour sans changement, F(1, 26) = 4.18, p = .051.

Corrélats fonctionnels et structurels de l'Anhédonie

Relation avec les réponses du CNCE aux gains et aux pénalités

Selon les hypothèses, l'anhédonie mesurée par le MASQ AD était associée négativement aux réponses du NAcc aux gains en moyenne sur les deux hémisphères, r(26) = −.43, p = .011, unilatéral (voir Tableau 2 ainsi que Figure 3A). Aucune corrélation significative n'a été observée entre le MASQ AD et les réponses liées au gain dans aucune des quatre autres régions d'intérêt (putamen, caudé, pallidus, rACC). Soulignant la spécificité de ces résultats, aucune des autres échelles MASQ n’a été corrélée de manière significative avec les réponses NAcc aux gains (voir plus loin). Tableau 2), et la corrélation entre les réponses de gain MASQ AD et NAcc est restée pratiquement inchangée après la distribution simultanée des trois autres échelles MASQ, r(23) = −.35, p = .041, unilatéral. De plus, la corrélation entre les réponses MASQ AD et NAcc aux gains diffère de manière significative des corrélations (non significatives) entre les réponses MASQ AD et NAcc aux sanctions, r(26) = .25, p =. 20, z = 2.41, p = .016, ou retour sans changement, r(26) = .11, p =. 58, z = 2.30, p = .021. Bien que l’objet de la présente étude ne soit pas l’objet principal, les réponses du NAcc aux pénalités étaient positivement corrélées aux scores MASQ GDA (voir ci-dessous). Tableau 2), ce qui indique que les participants les plus anxieux ont montré des réponses plus fortes du CNRC aux sanctions.²

Nuages de points pour les corrélations (A) entre l’échelle de dépression anhédonique du questionnaire sur les symptômes de l’humeur et de l’anxiété (MASQ AD) et la réponse du CNRC aux gains monétaires, (B) entre MASQ AD et volume NAcc corrigé pour le sexe et le volume intracrânien ...

Corrélations entre les échelles MASQ, le volume et les réponses de Nucleus Accumbens (NAcc) à la rétroaction, et l'activité delta au repos dans les régions cingulaires antérieures rostrales

Des analyses supplémentaires examinant les réponses aux signaux de récompense n’ont révélé aucune corrélation significative avec MASQ AD pour le NAcc, r(26) = .12, p = .54, ou l’un des quatre autres ROI, |r(26) | ≤ .25, p ≥ .20. De plus, la corrélation entre les réponses du MASQ AD et celles du NAcc aux gains était significativement plus forte que la corrélation entre les réponses du NAcc et les indices de récompense, z = 2.03, p = .04, indiquant que l'association était spécifique pour récompenser la consommation plutôt que l'anticipation.

Relation avec le volume NAcc

Comme représenté sur la Tableau 2 ainsi que Figure 3B, MASQ AD affichait une corrélation négative avec le volume de NAcc (ajusté en fonction du sexe et du volume intracrânien) qui restait significative après la distribution simultanée des trois autres échelles MASQ, r(23) = −.38, p = .03, unilatéral. Aucune association significative n'a été observée entre MASQ AD et les volumes ajustés des autres régions des ganglions de la base, .22 ≥ r(26) ≥ .02, ps ≥ .27. De plus, le volume de NAcc et les réponses de récompense de NAcc aux gains n'étaient pas corrélées (Tableau 2), indiquant que les deux variables expliquent des composants distincts de la variance MASQ AD (voir ci-dessous).

Relation avec la densité de courant delta EEG au repos

Le calcul des corrélations voxel par voxel entre MASQ AD et la densité de courant delta transformée en log n'a permis d'identifier qu'un seul groupe de corrélations positives significatives à p <0.001. Comme indiqué dans Figure 1, ce ROI défini fonctionnellement (voxels contigus 16, 5.49 cm³) était situé dans des régions RACC chevauchant des zones émergeant des études IRMF de l’anhédonie et des cotes de plaisir. En outre, MASQ AD était positivement corrélée à la densité de courant delta au repos dans chacun des trois a priori subdivisions affectives définies de l'ACC (BA 24, 25 et 32; voir Figure 3C ainsi que Tableau 2).

Les analyses de contrôle ont indiqué que cette découverte était caractérisée par une spécificité substantielle. Premièrement, les scores MASQ AD ne correspondaient pas à la densité de courant delta dans les subdivisions cognitives plus dorsales de l'ACC (rs = .12 et .04 pour BA24 'et BA32', respectivement), soulignant la spécificité de région. Deuxièmement, toutes les corrélations significatives entre MASQ AD et la densité de courant delta montrées dans Tableau 2 est resté significatif après avoir simultanément affiché les trois autres échelles MASQ, r(36) ≥ .33, p ≤ .042, en insistant sur la spécificité des symptômes. En revanche, les corrélations entre MASQ GDD et la densité de courant delta dans BA32 et la ROI définie fonctionnellement (voir Tableau 2) n'étaient plus significatifs après avoir participé au MASQ AD, r(38) =. 09. De plus, les corrélations de densité de courant MASQ AD-delta sont restées significatives après avoir simultanément distingué les évaluations par les participants des affections positives et négatives de l'état pendant l'administration du MASQ et l'enregistrement EEG, r(33) ≥ .39, p ≤ .021, ce qui suggère que les associations observées ne sont pas basées sur des différences individuelles d'état affectif au cours des sessions expérimentales.³ Enfin, comme supposé, les associations entre les scores MASQ AD et l’activité EEG au repos étaient les plus fortes pour la bande delta.⁴

Relation entre la densité de courant EEG Delta au repos et les réponses NAcc aux gains

Comme représenté sur la Tableau 2, Les réponses NAcc aux gains, mais pas aux pénalités, étaient négativement corrélées à la densité de courant delta à la fois dans le ROI défini fonctionnellement et dans a priori subdivisions RACC définies, rs (26) ≤ −.41, ps ≤ .031. De plus, ces corrélations différaient (1.60 ≤ z ≤ 2.62, p ≤ .11) à partir de corrélations analogues avec les réponses NAcc soit aux pénalités, rs (26) ≤ .16, ps ≥ .42, ou pas de retour d’incitation, rs (26) ≤ .07, ps ≥ .71. Soulignant la spécificité de l'association entre l'activité delta au repos dans les réponses du rACC et du NAcc aux gains, aucune corrélation n'a été constatée entre la densité du courant delta dans le rACC et les réactions aux gains dans l'une des autres régions des ganglions de la base ou aux réponses aux indices de récompense du NACC. .

Contrôle des influences potentielles du genre et des valeurs aberrantes

Toutes les corrélations significatives dans Tableau 2 reste au moins marginalement significatif (p ≤ .05, unilatéral), lorsque toutes les variables ont été normalisées pour la première fois en fonction du sexe et que les corrélations de rang de Spearman au lieu des corrélations de Pearson ont été calculées. Ainsi, ni les différences entre les sexes ni les valeurs aberrantes n'étaient à l'origine des associations. En outre, aucune des associations importantes dans Tableau 2 ont été significativement modérés par sexe, ce qui indique que des corrélations similaires ont été observées entre hommes et femmes.

Modèle multivarié de prévision de l'Anhédonie

Pour évaluer les contributions uniques et cumulatives des différentes variables physiologiques à l'anhédonie, les réponses NAcc aux gains, au volume NAcc et à la densité de courant delta au repos dans le rACC (ROI fonctionnel) ont été simultanément entrées dans une régression multiple prédictive des scores MASQ. Les résultats ont révélé que les trois variables étaient des prédicteurs significatifs de l’Anhédonie (réponses du CNRC aux gains: bêta = −.30, p = .05, unilatéral; Volume NAcc: bêta = −.43, p = .005, unilatéral; densité de courant RACC delta au repos: bêta =. 37, p = .024, bilatéral). En conséquence, les composantes de la variance MASQ AD expliquées par les trois variables étaient au moins partiellement indépendantes, malgré l'association significative entre les deux mesures de l'activité fonctionnelle. Le modèle explique notamment 45% de la variance des symptômes anhédoniques, R² =. 45, F(3, 24) = 6.44, p = .002.

a lieu

Cette étude a intégré l’EEG de repos, l’IRM structurelle et l’IRMf pour identifier les corrélats neuraux de l’anhédonie, un endophénotype et un facteur de vulnérabilité importants des troubles psychiatriques (par exemple, Gooding et al., 2005; Hasler et al., 2004; Loas, 1996; Pizzagalli et al., 2005). Comme nous l’avons présumé, nous avons observé (1) une association négative entre les réponses de l’anhédonie et du NAcc au rendement (c.-à-d. Des gains monétaires), (2) une association négative entre le volume de l’Anhedonia et du NAcc et (3) une association positive entre l’anhédonie et le EEG au repos. activité delta (c.-à-d. faible activité au repos) dans le rACC. Contrairement à nos hypothèses, aucune corrélation entre l'activation du rACC pour récompenser le retour d'informations et l'anhédonie ne s'est dégagée. Cependant, l’activité delta rACC au repos était associée négativement aux réponses des gains de NACC, ce qui indique que le rythme delta est effectivement associé à une activité induite par un stimulus dans le circuit de récompense du cerveau, comme le suggère Knyazev (2007). Ainsi, les présents résultats fournissent de nouvelles informations sur les mécanismes cérébraux associés à l'anhédonie et sur les corrélats fonctionnels de l'activité delta de l'EEG.

Anhédonie et structure et fonction du NACC

Réplication de travaux antérieurs (Epstein et al., 2006; Keedwell et al., 2005), nous avons trouvé une corrélation négative entre les symptômes anhédoniques et les réponses du CCCN aux stimuli positifs (gains monétaires) mesurés lors d’une séance séparée (en moyenne plus d’un mois plus tard). Contrairement aux études précédentes, les analyses actuelles ont révélé que cette association était spécifique aux symptômes anhédoniques (versus symptômes d'anxiété ou de détresse générale, évalués par les trois autres échelles MASQ), au NAcc (versus les trois autres régions des ganglions de la base), afin de récompenser les réactions. (par opposition à punition et rétroaction neutre) et à la phase de consommation (par opposition à anticipation) du traitement de la récompense. Ces résultats montrent que l’Anhédonie prédit des réponses striatales ventrales à des stimuli valorisants non seulement chez les patients déprimés (Epstein et al., 2006; Keedwell et al., 2005), mais aussi chez les sujets sains, et insistent sur la spécificité substantielle entre les réponses NACC liées aux récompenses et l’anhédonie. Fournir des informations initiales sur la direction causale sous-tendant cette association, Schlaepfer et al. (2008) a récemment montré que la stimulation cérébrale profonde dans le cancer de la prostate augmentait le métabolisme du glucose dans la région stimulée et atténuait l'anhédonie chez trois patients présentant des formes de dépression résistantes au traitement. Pris dans leur ensemble, ces observations suggèrent que les anomalies fonctionnelles du CNRC jouent un rôle important dans la manifestation de l'anhédonie.

Réplication des résultats par Harvey et al. (2007), nous avons également observé une association négative spécifique entre MASQ AD (et non les autres échelles MASQ) et le volume NAcc. Contrairement à l’étude précédente, cette association était spécifique au NAcc et ne s’étendait pas aux autres régions des ganglions de la base (par exemple, caudée). Il est intéressant de noter que la variance dans l’Anhédonie expliquée par les différences structurelles dans le NAcc ne se chevauchait pas avec la variance associée aux différences individuelles dans les réponses du NAcc aux gains. Cela pose la question de savoir si la composante structurelle représente la variance dans trait l’anhédonie, alors que la composante fonctionnelle peut être largement basée sur des différences individuelles Etat Anhédonie Au moins deux observations parlent contre cette possibilité. Premièrement, les réponses fonctionnelles aux incitations ont été évaluées à une session différente, qui s’est produite en moyenne plus d’un mois après l’administration du MASQ. Ainsi, seuls les états d'humeur d'une stabilité considérable pourraient sous-tendre les associations observées. Deuxièmement, nous avons recalculé les corrélations après avoir fait la moyenne des scores AD de MASQ pour les sessions comportementales et EEG. Ces analyses ont révélé une corrélation accrue entre les réponses du NAcc et les gains, r(26) = −.49, mais pas pour le volume NAcc, r(26) = −.20 (comparer aux valeurs dans Tableau 2). Par conséquent, il semble plus probable que les différences structurelles et fonctionnelles dans le NACC exploitent différents aspects du traitement de la récompense neurale qui peuvent néanmoins être pertinents pour l’Anhédonie.

Dans la présente étude, nous ne pouvons pas identifier ces aspects distincts. En outre, des travaux supplémentaires seront nécessaires pour décomposer les contributions relatives des aspects anticipés par rapport aux aspects consommateurs du traitement des récompenses en anhédonie. Dans le travail sur les animaux, le «goût» hédonique a été associé à l’activité opioïde du NAcc, tandis que la dopamine du NAcc semble être plus étroitement liée à la saillance incitative («vouloir») et à l’activation comportementale (Berridge, 2007; Salamone et al., 2007) et il est permis de penser que l’anhédonie pourrait réduire à la fois «aimer» et «vouloir». Dans notre échantillon, la corrélation entre les réponses anhédoniste et NAcc était spécifique à la phase consommatrice («aimante») plutôt qu’anticipative («manquante») du traitement de la récompense. Cette découverte contraste avec les données récentes concernant les patients schizophrènes, dans lesquelles des symptômes négatifs (y compris l'anhédonie) ont été liés à des réponses striatales ventrales à des signaux d'anticipation dans une version similaire de la tâche MID (Juckel et al., 2006a, 2006b). Outre des différences nettes dans la composition des groupes (patients schizophrènes par rapport à des sujets sains sur le plan psychiatrique), des différences dans la conception des tâches pourraient expliquer la divergence entre les résultats actuels et ceux de Juckel. Plus précisément, contrairement aux études précédentes, dans lesquelles 66% des essais de récompense conduisaient à un retour d'information sur les récompenses (Juckel et al., 2006a, 2006b), dans la présente étude, les gains ont été obtenus avec 50% d'essais de récompense, et étaient donc plus imprévisibles. Les réponses striatales étant maximales lorsque les récompenses sont imprévisibles (par exemple, Delgado, 2007; O'Doherty et al., 2004), la conception actuelle aurait peut-être accru notre capacité à identifier des associations licites entre les réponses du CNSH aux gains et l’anhédonie dans cet échantillon psychiatrique sain. Sur la base de ces divergences, nous pensons qu’il est prématuré d’affirmer de manière concluante si l’Anhédonie est principalement caractérisée par un dysfonctionnement lors des phases anticipée par opposition à consommée du traitement des récompenses. Des études futures utilisant diverses tâches expérimentales et / ou des manipulations pharmacologiques des systèmes dopaminergique et opioïde seront nécessaires pour élucider les rôles de «vouloir» et de «aimer» en anhédonie.

Anhédonie et fonction RACC

Dans la présente étude, une association positive entre l'anhédonie et l'activité EEG delta au repos dans les régions rACC est apparue. Cette association était spécifique à l'anhédonie (par rapport aux autres sous-scores MASQ), aux sous-régions ACC rostrales (par rapport aux dorsales, plus cognitives) et à la bande de fréquence delta (à l'exception des corrélations similaires mais plus faibles dans la bande thêta; voir la note 4). . En outre, le groupe présentant les corrélations les plus fortes entre la densité de courant delta et l’anhédonie chevauche les régions dans lesquelles des corrélations entre anhédonie / dépression et signal IRMf en réponse à des stimuli agréables ont été trouvées dans des travaux antérieurs (par exemple, Harvey et al., 2007; Keedwell et al., 2005). Etant donné que les oscillations delta au repos sont inversement corrélées à l’activité cérébrale au repos chez les individus (Niedermeyer, 1993; Pizzagalli et al., 2004; Reddy et al., 1992; Scheeringa et al., 2008), ces observations corroborent l'hypothèse voulant que l'anhédonie soit associée à une diminution tonique de l'activité cérébrale dans une zone du cerveau associée à des évaluations subjectives du plaisir en réponse à des stimuli provenant de diverses modalités (de Araujo et al., 2003; Grabenhorst et al., 2008; Rolls et al., 2008; Rolls et al., 2003). De plus, il convient également de noter que notre observation d’une corrélation positive entre l’anhédonie et la densité de courant delta dans le CAC sous-sexuel (BA25) qui ressort des analyses a priori du ROI s’harmonise parfaitement avec les résultats antérieurs d’une densité de courant delta supérieure (et d’une activité métabolique plus faible). chez BA25 chez des patients dépressifs atteints de mélancolie (c’est-à-dire un sous-type de dépression majeure caractérisé par l’anhédonie, Pizzagalli et al., 2004).

Dans l’ensemble, les résultats actuels (1) indiquent que l’anhédonie, plutôt que la détresse générale, l’anxiété ou d’autres traits et états généralement élevés dans la dépression, peut être liée à une altération du fonctionnement du cerveau dans le système RACC, et (2) suggère que l’anhédonie pourrait être non seulement caractérisé par une sensibilité réduite du CCAi aux récompenses, mais également par une activité de repos toniquement basse dans le rACC. Cette dernière observation est nouvelle mais concorde avec de nombreuses preuves selon lesquelles le RACC occupe une place importante dans les circuits de récompense du cerveau. Il reçoit une innervation dopaminergique dense (Gaspar et al., 1989) et des projets dans le striatum (en particulier le NAcc) et la région tegmentale ventrale (Haber et al., 2006; Öngür et Price, 2000; Sesack et Pickel, 1992). Chez le rat, la stimulation du rACC augmente les patrons de tir en rafale dans les neurones à dopamine de la région du tégument ventral (Gariano et Groves, 1988; Murase et al., 1993), et ces modèles de cuisson en rafale augmentent la libération de dopamine dans le NAcc (Schultz, 1998), qui a été impliqué dans la saillance d'incitation et l'activation comportementale (voir ci-dessus). Chez les humains, le rACC montre une augmentation de l'activité en réponse aux médicaments induisant la dopamine (Udo de Haes et al., 2007; Völlm et al., 2004), connectivité fonctionnelle réduite avec les zones striatales après l'épuisement de la dopamine (Nagano-Saito et al., 2008), signaux d’apprentissage de la récompense réduits dans la dépression réfractaire (Kumar et al., 2008), et a été impliqué dans des réactions de plaisir subjectives (voir ci-dessus) et des jugements de préférence (par exemple, Paulus et Frank, 2003).

De manière critique, le RACC est également considéré comme un nœud clé du réseau par défaut du cerveau (c’est-à-dire un réseau de régions interconnectées activées pendant les états de repos et désactivées lors des tâches d’engagement, Buckner et al., 2008), Et Scheeringa et al. (2008) ont démontré que l'activité delta / thêta médiane frontale est inversement corrélée à l'activité du réseau par défaut. Ainsi, dans cette perspective, les présents résultats suggèrent une association entre l'anhédonie et une activité réduite dans le réseau par défaut, censée «faciliter des explorations mentales flexibles et auto-pertinentes - des simulations - qui permettent d'anticiper et d'évaluer les événements à venir. se produire" (Buckner et al., 2008p. 2). Les patients dépressifs sous-estiment l’occurrence des stimuli positifs qui leur sont présentés (par exemple, Pause et al., 2003) et anticipent moins de résultats positifs dans un proche avenir (MacLeod et Salaminiou, 2001; MacLeod et al., 1997; Miranda et Mennin, 2007; Moore et al., 2006). Ces observations soulèvent la possibilité intrigante que la réduction de l'activité au repos dans le noeud rACC du réseau par défaut puisse être à l'origine d'une difficulté liée à une orientation positive vers l'avenir (c.-à-d. Sous-estimation d'événements positifs dans le passé et déficits d'imagination de scénarios positifs pour l'avenir). Des études futures seront nécessaires pour tester cette spéculation.

Bien que le RACC soit également fiable activé par retour de récompense dans la tâche MID, nous n’avons pas observé l’association positive attendue entre les réponses à la récompense dans ce domaine et l’anhédonie (Harvey et al., 2007; Keedwell et al., 2005). Nous notons cependant que les associations positives entre les réactions anhédonie / dépression et les réactions du rACC aux stimuli positifs ont été rapportées de la manière la plus constante dans le contexte du rACC global. désactivations aux stimuli émotionnels, avec des contrôles sains et des individus faibles en anhédonie présentant les désactivations les plus prononcées (Gotlib et al., 2005; Grimm et al., 2008; Harvey et al., 2007). Il est donc possible que les personnes présentant des symptômes anhédoniques ne présentent pas de désactivation induite par une tâche dans ce nœud du réseau par défaut du cerveau en raison de leur activité anormalement basse dans cette zone de repos. Cette nouvelle hypothèse, qui pourrait également expliquer les associations positives apparemment paradoxales entre les réponses à la récompense de l'anhédonie et du rACC observées dans certaines études (Harvey et al., 2007; Keedwell et al., 2005), pourraient être facilement testés dans des études combinant des mesures IRMf de désactivation liée à une tâche et des mesures PET ou EEG de l'activité de repos.

Activité du Delta de l’ACR Rostral et Réponses de la récompense NAcc

Les corrélations négatives robustes et spécifiques observées entre la densité de courant delta dans les subdivisions plus rostrales et affectives de l'ACC et la réponse aux gains de NAcc constituent une preuve nouvelle pour l'hypothèse selon laquelle le rythme delta EEG est associé au traitement de la récompense dans le striatum ventral (Knyazev, 2007). La direction de cet effet est cohérente avec les données animales démontrant que la libération de dopamine dans le NAcc est associée à une diminution de l'activité delta (Chang et al., 1995; Ferger et al., 1994; Kropf et Kuschinsky, 1993; Leung et Yim, 1993; Luoh et al., 1994) et récemment signalé une augmentation de l'activité delta liée à un événement dans la maladie de Huntington pré-symptomatique, trouble neurologique associé à une réduction marquée de la densité des récepteurs D1 et D2 de la dopamine striatale (Beste et al., 2007). La spécificité de l'effet sur les RACC et les NAcc constitue un support supplémentaire pour le rôle hypothétique du delta en tant qu'indice de traitement de la récompense neurale.

Comme décrit ci-dessus, le rACC est lui-même un noeud important du circuit de récompense du cerveau et des études anatomiques chez le singe ont démontré que les régions du rACC se projettent préférentiellement vers le NAcc par rapport aux autres régions striatales (Haber et al., 2006). Bien que fournissant des preuves solides d’un lien entre delta et récompense, les conclusions actuelles tirées des données EEG restantes ne traitent pas des fonctions précises de l’activité delta dans le traitement des récompenses. Cohen, Elger et Fell (2008) ont récemment signalé que l’activité frontale médiane du delta diminuait pendant l’anticipation de la perte et du retour gagnant et augmentait en réponse au retour lui-même, en particulier lors du retour imprévu des gains. Ces données suggèrent des changements opposés de l'activité delta dans les phases anticipée et consommatrice du traitement de la récompense et indiquent comment les chercheurs pourraient tirer parti de la résolution temporelle supérieure de l'EEG pour sonder les différences individuelles dans la dynamique du traitement de la récompense neurale.

Limites et conclusions

Outre plusieurs points forts (utilisation de plusieurs techniques de neuroimagerie, taille d’échantillon supérieure à celle des études précédentes), il convient de noter certaines limitations importantes. Premièrement, notre échantillon étant principalement composé de jeunes étudiants de premier cycle, il reste à savoir si les résultats actuels généraliseront à d’autres échantillons plus hétérogènes. Deuxièmement, bien que nous ayons pris plusieurs précautions pour contrôler l’influence potentielle de l’état sur l’association observée entre l’anhédonie et l’EEG au repos (évaluation au cours de séances séparées, séparation de l’affect de l’état), nous ne pouvons exclure que l’affect de l’état ait contribué aux conclusions actuelles. Des études avec des évaluations répétées de l'EEG au repos pourraient fournir des informations intéressantes sur l'importance relative des contributions des états et des traits à la variance de l'activité delta du rACC (Hagemann et al., 2002). Troisièmement, des études avec mesure simultanée de l'EEG et du PET au repos dans des échantillons suffisamment grands sont clairement justifiées pour étayer notre interprétation des estimations de LORETA de la densité de courant delta dans le RACC comme indicateur inverse de l'activité cérébrale dans cette région, étant donné que le couplage de ) le métabolisme du glucose delta et régional peut ne pas être aussi serré dans les échantillons cliniques (Pizzagalli et al., 2004). Quatrièmement, bien que les cinq corrélations testées dans les analyses primaires aient été prédites a priori sur la base de conclusions antérieures et / ou d’arguments théoriques, les conclusions actuelles attendent d’être reproduites en raison de l’absence de correction des comparaisons multiples. Enfin, comme pour toutes les études de corrélation, les présents résultats n’impliquent ni causalité ni même direction causale. Par conséquent, on ignore actuellement si le volume réduit de NAcc, par exemple, est un facteur de vulnérabilité pour l'Anhédonie ou une conséquence de celle-ci. Des études futures utilisant des modèles longitudinaux, des manipulations expérimentales de l’activité de PFC striatal et médial (par exemple, Schlaepfer et al., 2008) et / ou en se concentrant sur la génétique moléculaire du traitement des récompenses (par exemple, Kirsch et al., 2006) seront nécessaires pour étudier une hypothèse plus fine sur les substrats neurobiologiques de l’Anhédonie.

Néanmoins, en utilisant une approche de neuroimagerie multimodale, nous avons montré que l’anédonie était corrélée à des réponses plus faibles du NAcc aux gains monétaires, à une réduction du volume du NAcc et à une augmentation de l’activité delta EEG au repos (c'est-à-dire une réduction de l’activité cérébrale au repos) dans un échantillon de jeunes. bénévoles. Ensemble, ces trois mesures physiologiques expliquent 45% de la variance des symptômes anhédoniques. L'anhédonie et les régions du système de récompense du cerveau impliquées dans la présente étude ont été associées à plusieurs troubles psychiatriques graves, notamment la dépression et la schizophrénie. Ainsi, nos résultats appuient davantage la conceptualisation de l'anhédonie en tant qu'endophénotype et facteur de vulnérabilité prometteur pour ces troubles, et suggèrent que des études supplémentaires sur la base neurale de l'anhédonie chez des individus en bonne santé pourraient aider à surmonter les limites de la nosologie psychiatrique actuelle et offriraient des avantages importants. aperçu de la physiopathologie.

Remerciements

Cette recherche a été soutenue par des subventions du NIMH (R01 MH68376) et du NCCAM (R21 AT002974) octroyées au DAP. Son contenu relève uniquement de la responsabilité des auteurs et ne représente pas nécessairement les opinions officielles du NIMH, du NCCAM ou des National Institutes of Health. Le Dr Pizzagalli a reçu le soutien de recherche de GlaxoSmithKline et Merck & Co., Inc. pour des projets sans rapport avec cette recherche. Jan Wacker a bénéficié d'une bourse du G.-A.-Lienert-Stiftung zur Nachwuchsförderung in Biopsychologischer Methodik pendant son séjour au Département de psychologie de l'Université de Harvard.

Les auteurs souhaitent remercier Jeffrey Birk et Elena Goetz pour leur aide avisée, Allison Jahn, Kyle Ratner et James O'Shea pour leur contribution aux premières étapes de cette recherche, Decklin Foster pour l’assistance technique et Nancy Brooks et Christen Deveney pour leur rôle dans le recrutement de cet échantillon.

Notes

¹Dans une analyse alternative, nous avons obtenu des poids bêta moyens pour les ROI sphériques de rayon 8 centré sur l’emplacement approximatif de la corrélation de pic entre l’anhédonie et la réponse BOLD à une stimulation positive des PFC ventromédiaux gauche et droit (x = ± 8, y = 44, z = −7) tel que rapporté par Harvey et al. (2007) ainsi que Keedwell et al. (2005). Les résultats étaient très similaires à ceux rapportés ici pour le RACC.

²Soulignant la spécificité de ce lien, cette corrélation était différente des associations non significatives observées entre les réponses MASQ GDA et NAcc aux gains, r(26) = −.19, p =. 34, z = 2.07, p = .038, et retour sans changement, r(26) = −.00, p =. 99, z = 1.71, p = .087, et est resté significatif après avoir en même temps intégré les trois autres échelles MASQ, r(23) = .41, p = .041. Malgré cette spécificité prometteuse, la corrélation entre les réponses MASQ GDA et NAcc aux sanctions pécuniaires doit être interprétée avec prudence, car elle n’a pas été prédite et n’atteindrait pas la signification statistique après correction pour tests multiples.

³Deux participants avaient des données manquantes dans au moins une de leurs évaluations d'effet positif et négatif et n'ont donc pas pu être inclus dans cette analyse.

⁴Des corrélations similaires mais un peu moins importantes sont apparues entre les scores MASQ AD et la densité de courant thêta, rs (39) = .35, .30 et .45, pour les BA 24, 25 et 32, respectivement, p ≤ .06. De plus, à la seule exception d’une corrélation entre MASQ AD et la densité de courant beta1 dans BA32, r(39) = .33, p = .035, aucune association significative n'a été observée entre MASQ AD et la densité de courant dans ces zones dans aucune des autres bandes de fréquence EEG.

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