Depression-related alterations in deviance detection ERPs in the auditory and somatosensory modality

Abstract

Automaattisilla sähköfysiologisilla aivovasteilla mitatut kuulo- ja tuntoärsykemuutokset ovat potentiaalisia työkaluja masennuksen hermostollisten merkkien tunnistamiseksi. Kyseiset vasteet ovat kuitenkin saaneet osakseen vain vähän huomiota tutkimuskirjallisuudessa. Tässä tutkimuksessa käytimme oddball -paradigmaa (jossa harvinainen ‘poikkeava ärsyke’ annettiin ‘toistettujen ärsykkeiden’ sarjassa), mittaamaan auditiivisen intensiteettimuutoksen ja somatosensorisen lokaatiomuutoksen aiheuttamia tapahtumasidonnaisia herätevasteita (ERP), tarkemmin ottaen poikkeavuusnegatiivisuus- (MMN/MMR) ja P3a -vasteita. Tarkastelimme näiden herätevasteiden kykyä erotella masentuneet potilaat ei-masentuneista verrokeista. Lisäksi tutkimme korreloiko BDI-II-kyselyllä mitattu masennuksen vakavuusaste (kokonaisvakavuus, somaattisen oireilun vakavuus, tai kognitiivisaffektiivisen oireilun vakavuus) herätevasteiden kanssa. Kaiken kaikkiaan 57 tutkittavaa, iältään 18–62 vuotta (18 masentunutta, 39 ei-masentunutta), osallistui tutkimukseen. Tämän tutkimuksen tulokset osoittivat, että yksikään herätevasteista ei erotellut masentuneita potilaita ei-masentuneista verrokeista. Lisäksi yksikään masennuksen vakavuusasteindekseistä ei korreloinut tapahtumasidonnaisten herätevasteiden kanssa. Tulokset viittaavat siihen, että muutoksen havaitseminen auditiivisessa ja somatosensorisessa ärsykeympäristössä on normaalilla tasolla masentuneilla potilailla, ja näin ollen kyseisistä tapahtumasidonnaisista herätevasteista ei löydetty potentiaalia masennuksen hermostollisten merkkien tunnistamiseksi. Pienestä otoskoosta johtuen tutkimuksen tuloksia tulisi kuitenkin pitää suuntaa antavina. Lisätutkimusta tarvitaan, jotta voitaisiin muodostaa luotettavia johtopäätöksiä tapahtumasidonnaisten herätevasteiden potentiaalista tunnistaa masennuksen hermostollisia merkkejä.

The brain's automatic electrophysiological responses to changes in the auditory and somatosensory environment represent potential tools for identifying depression-related neural markers. However, they have received scarce research attention to date. In this study, we used an oddball stimulus condition, in which a rare ‘deviant stimulus’ was interspersed with a frequent ‘standard stimulus’, to measure mismatch responses (MMN/MMR) and P3a component of event-related potentials (ERPs) to auditory intensity- and somatosensory location changes. We investigated whether these responses differentiate depressed patients from non-depressed controls. In addition, we investigated whether depression severity (overall depression severity, cognitive-affective symptom severity, or somatic symptom severity), as measured by the BDI-II, correlates with the ERPs. A total of 57 participants aged between 18 and 62 years (18 depressed, 39 non-depressed), participated in the study. We found that none of the ERPs differentiated depressed patients from non-depressed controls. Furthermore, none of the depression severity indices correlated with the ERPs. The results indicate normal levels of automatic auditory- and somatosensory change detection among depressed patients, and therefore no biomarker potential was recognized in these ERPs. However, the results from this study should be considered preliminary due to the small sample size. More research is needed to assess the potential utility of ERPs as biomarkers of depression.