Impulsivity profile and rTMS treatment of impulsivity in patients with borderline personality disorder

Mgr. Bc. Pavla Linhartová, Ph.D.

Doctoral thesis

Abstract:

Úvod Výrazná impulzivita je jedním z klíčových symptomů hraniční poruchy osobnosti (borderline personality disorder, BPD). Impulzivita se u těchto pacientů projevuje různými typy (sebe)destruktivního chování jako je sebepoškozování a sebevražedné pokusy. Přesto dnes chybí cílená léčba impulzivity. Impulzivita je heterogenní koncept zahrnující několik odlišných podtypů, které jsou zřídka zkoumány společně. Komplexní analýza dimenzí impulzivity přitom může vést k tvorbě vhodné léčby. Tato dizertační práce prostřednictvím čtyř výzkumných studií přináší komplexní profil impulzivity u pacientů s BPD a pilotní studii léčby impulzivity u pacientů s BPD pomocí repetitivní transkraniální magnetické stimulace (rTMS). Metoda V první studii podstoupilo 200 zdravých dobrovolníků testovou baterii impulzivity a byl odhadnut konfirmační model dimenzí impulzivity. V druhé studii podstoupilo 39 pacientů s BPD, 25 pacientů s ADHD a 55 zdravých kontrolních dobrovolníků stejnou testovou baterii impulzivity a navíc screening kognitivních funkcí. Ve třetí studii podstoupilo 36 pacientů s BPD a 36 zdravých kontrolních dobrovolníků Go/NoGo task během fMRI a výsledky byly dále použity pro individuální neuronavigaci rTMS v další studii. V závěrečné studii podstoupilo 14 pacientů s BPD 15 sezení vysokofrekvenční rTMS pravého dorzolaterálního prefrontálního kortexu (rDLPFC). Výsledky Zjistili jsme, že sebeposuzovací a behaviorální dimenze impulzivity představují samostatné a převážně nezávislé podtypy. Pacienti s BPD i s ADHD, na rozdíl od zdravých lidí, mají zvýšenou sebeposuzovací impulzivitu a zvýšené impulzivní rozhodování, ale pouze ADHD pacienti (a nikoliv pacienti s BPD) mají také narušenou schopnost potlačovat předčasné jednání a narušené kognitivní funkce. Impulzivita a kognitivní funkce jsou u pacientů s BPD převážně nezávislé, zatímco u pacientů s ADHD jsou více provázané. Negativní urgence, tedy tendence jednat impulzivně pod vlivem negativních emocí, je u pacientů s BPD zvýšená jak oproti zdravým lidem, tak oproti pacientům s ADHD. Nebyly nalezeny žádné rozdíly v BOLD signálu během úkolu Go/NoGo task mezi pacienty s BPD a zdravými lidmi a úkol aktivoval inhibiční neurální síť zahrnující i rDLPFC. Individuálně navigovaná vysokofrekvenční rTMS léčba v rámci rDLPFC vedla ke snížení impulzivity a zlepšení emoční regulace u pacientů s BPD. Závěr Pacienti s hraniční poruchou osobnosti mají zvýšenou sebeposuzovací a rozhodovací impulzivitu, zatímco schopnost potlačovat předčasné jednání u těchto pacientů narušena není. Výrazně zvýšená Negativní urgence je možným markerem hraniční poruchy osobnosti a koreluje se závažností poruchy. Zvýšená impulzivita nesouvisí u těchto pacientů s jejich kognitivními funkcemi. rTMS se zdá být dobře tolerovanou formou léčby která u pacientů s hraniční poruchou osobnosti vedla ke zmírnění impulzivity a zlepšení emoční regulace.

Abstract:

Background Marked impulsivity is one of the core symptoms of borderline personality disorder (BPD). Impulsivity in BPD patients manifests itself in a range of dangerous and (self-)destructive behaviors such as self-mutilation and suicidal behavior. However, there is a lack of specialized treatment. Impulsivity is a heterogeneous concept including several different subtypes which are rarely examined complexly. Comprehensive analysis of impulsivity dimensions can lead to tailoring suitable treatment. This dissertation thesis presents in a set of research studies a complex profile of impulsivity in BPD patients and a pilot study of impulsivity treatment by repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS). Method In Study 1, 200 healthy people underwent a test battery of impulsivity measures and confirmatory factor model of impulsivity dimensions was fitted. In Study 2, test battery of impulsivity dimensions and cognitive functions were compared between 39 patients with BPD, 25 patients with ADHD, and 55 healthy controls (HC). In Study 3, 36 patients with BPD and 36 HC underwent a modified Go/NoGo task during fMRI which was, consequently, used for individual neuronavigation of the target for rTMS. In Study 4, 14 patients with BPD underwent 15 sessions of high-frequency rTMS over the right dorsolateral prefrontal cortex (rDLPFC). Results We found that self-reported and behavioral dimensions of impulsivity constitute separate and mostly independent impulsivity subtypes. Both BPD and ADHD patients, as compared to HC, have higher self-reported impulsivity and impulsive decision-making, but only ADHD patients, but not BPD patients, have impaired ability to suppress premature actions and impaired cognitive functioning. Impulsivity and cognitive functions were mostly independent in BPD, while they were more closely related in ADHD. Negative urgency, i.e. the tendency to act impulsively under the influence of negative emotions, was heightened in BPD patients as compared to both HC and ADHD patients. No differences in BOLD signal during the Go/NoGo task between BPD patients and HC were observed and the task activated an inhibition network, including rDLPFC. Individually navigated high-frequency rTMS over the rDLPFC led to decreased impulsivity and to improved emotion regulation. Conclusions BPD patients have increased self-reported impulsivity and impulsive decision-making, while the ability to suppress premature actions is intact. Markedly increased Negative urgency is a possible marker for BPD and correlates with BPD severity. Increased impulsivity is not related to cognitive functioning impairment in BPD patients. rTMS was shown to be a well-tolerated treatment which led to decrease in impulsivity and improvement of emotion regulation.

Keywords

borderline personality disorder, impulsivity, urgency, emotion regulation, inhibition, confirmatory factor analysis, functional magnetic resonance imaging, repetitive transcranial magnetic stimulation, ADHD

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 3. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 16. 4. 2019
• Supervisor: prof. MUDr. Tomáš Kašpárek, Ph.D.
• Reader: doc. Mgr. Lenka Lacinová, Ph.D., Prof. Dr. Christian Schmahl

Masaryk University

Faculty of Medicine

Doctoral programme / field:
Psychiatry (4-years) / Psychiatry