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Enregistrement magnéto-encéphalographique (MEG) de réminiscences du trauma chez des femmes souffrant de stress post-traumatique : une étude pilote

Magneto-encephalographic (MEG) brain recordings during traumatic memory recall in women with post-traumatic stress disorder: A pilot study

Doi : 10.1016/j.encep.2014.03.002 

J. Cottraux a  , F. Lecaignard b, S.-N. Yao a, C. De Mey-Guillard a, F. Haour c, C. Delpuech b d, D. Servan-Schreiber c 1

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Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le mercredi 30 avril 2014

Résumé

Neuf femmes droitières présentant un stress post-traumatique selon le DSM-4 ont été exposées à un scénario préenregistré sur une cassette audio. Elles devaient imaginer successivement, une image neutre, un souvenir traumatique personnel, puis une image de repos pendant que la MEG mesurait l’activité cérébrale dans les bandes delta, thêta, alpha et bêta. Chaque condition durait trois minutes après lesquelles étaient évaluées l’anxiété, la fréquence cardiaque et la vivacité des images mentales. L’analyse des données de la MEG était effectuée avec le logiciel Statistical Parametric Mapping (SPM) 8. La variable dépendante était une valeur de soustraction : (trauma – repos) − (neutre – repos). L’anxiété et la fréquence cardiaque ont augmenté significativement durant la condition « traumatique » pour revenir au niveau de condition « neutre » lors de la condition « repos », tandis que la vivacité de l’imagerie mentale restait stable lors des trois conditions. Le cerveau gauche a montré une décroissance significative de puissance (p<0,01) située dans le cortex visuel secondaire (bande delta), l’insula (bande bêta), et l’insula, le cortex prémoteur et la région de Broca ainsi que l’aire 43 de Brodmann (bande alpha). Le rappel de souvenirs traumatiques durant trois minutes a entraîné des hypo-activations dans des régions dont les fonctions sont le langage et la régulation des émotions.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Summary

Aim of the study

The experiment studied the effects of a short duration exposure to traumatic memories using magneto-encephalography (MEG).

Patients

Nine right-handed DSM-4 PTSD patients were recruited from a unit for anxiety disorders and an organisation supporting victims of violence. In order to have a homogeneous sample, we included only women who suffered from civilian PTSD. Exclusion criteria were co-morbid major medical illness, metallic dental prostheses that would interfere in the magnetic measurement, and current drug treatment. All participants were free from neurological disease and had normal hearing. They signed a written informed consent form. An ethics committee accepted the study.

Method

A tape-recorded voice administered a script-driven imagery. The patients had to imagine, successively, a neutral image, a traumatic memory and rest, while MEG measured brain activities across delta, theta, alpha and beta bands. Each condition lasted three minutes. Heart rate (HR), anxiety and the vividness of mental images were recorded at the end of each phase. MEG power analysis was carried out with Statistical Parametric Mapping (SPM) 8. The signals were averaged for each of the three conditions of threeminutes duration. The dependent variable was a subtracted value: (trauma – rest) − (neutral – rest). The significance threshold was set at P<0.01.

Results

Anxiety and HR significantly increased during the trauma condition and returned to the neutral level during rest. The vividness of the mental imagery remained stable across the three conditions. The left-brain demonstrated a statistically significant power decrease in the secondary visual cortex (BA 18-19) in the delta band, the insula (BA13) in the beta band, the insula (BA13), premotor cortex (BA 6), Broca area (BA 44), and BA 43, in the alpha band.

Discussion

The symptom provocation protocol was successful in eliciting subjective anxiety and HR response in relation to traumatic memories. Our MEG results are in keeping with previous neuro-imagery studies showing decreased activities in the insula and Broca area during PTSD symptom provocation. However, we did not replicate the activation in the amygdala and the cingulate and prefrontal cortex found in some studies. Moreover, the within-group design, the small sample, and the inclusion of only female patients with milder dissociative symptoms limit our conclusions. The MEG protocol we used may also explain some partial discrepancies with previous MEG studies. However, our aim was to provoke a specific autobiographic recall of a traumatic event unfolding several sequential mental images along three minutes as in exposure therapy for PTSD.

Conclusion

Despite its limitations, this pilot study is the first to provide MEG data during trauma recall. It suggests that recalling a specific traumatic event along three minutes results in hypo-activations of the brain regions regulating language and emotions. This paves the way to recording whole sessions of specific therapies for PTSD, with MEG using the millisecond resolution. MEG might be of interest to study the suppression of traumatic memories and their activation and habituation through prolonged graduated exposure in imagination across several sessions. MEG could also be used to study the effects of medication on PTSD symptoms. A controlled replication in a larger sample including male and female patients with various traumatic experiences is needed.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Mots clés : Magnéto-encéphalographie (MEG), Stress post-traumatique, Rappel de souvenirs, Aire visuelle secondaire, Insula, Cortex prémoteur, Région de Broca

Keywords : Magneto-encephalography (MEG), PTSD, Trauma recall, Secondary visual area, Insula, Broca area


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© 2014  L’Encéphale, Paris. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
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