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Giannunzio, Valeria (2017) Different Types of Decision Making Impairments in Anorexia Nervosa. [Ph.D. thesis]

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Abstract (english)

Research on neurocognitive aspects in Anorexia Nervosa (AN) has outlined a cognitive profile characterized by deficiency in the ability to set-shifting (cognitive flexibility) and weak central coherence. A smaller agreement emerges in relation to the compromission of decisional profiles frequently observed in patients with AN since both the complexity of the pathology and the executive function itself make it unclear the nature of these alterations and its relationships with specific or independent clinical and enviornmental variables.
The aim of this study was: to investigate different types of decision-making (DM) ability, veridical and adaptive, in a sample of patients with AN using the Iowa Gambling Task and the Cognitive Bias Task; to analyze test performance using a specific cognitive model for the Iowa Gambling Task (Expectancy Valence Learning Model), and to study the relationship with clinical features, focusing on their relationship with neuropsychological profiles and clinical variables; to explore the neural correlations of the two tasks with functional connectivity; to observe the the impact of the genetic profile on different types of DM. Materials and Methods:
The sample, consisting of 310 female subjects with AN lifetime and 301 female subjects without diagnosis of lifetime eating disorders, was tested in relation to DM abilities through the Iowa Gambling Task and cognitive Bias Task. All of the participants completed a baseline assessment including the Structured Clinical Interview (SCID) for the DSM-IV, section for eating disorders, and neuropsychological tests including the Wisconsin Card Sorting Test, and Trail Making Test for assessing abilities of abstraction and cognitive flexibility; 10 "and 30" interference memory test for evaluation of working memory, Stop Signal Task for evaluation of inibitory control. The Expectancy Valence Model (EVM) was used to analyze the results obtained in IGT. A genotyping was performed to evaluate the impact of the major polymorphisms implicated in decision-making (158 Val → Met) of the COMT gene and single nucleotide A / G polymorphism (SNP rs25531) of the serotonin carrier gene 5 - HTTLPR.
In a smaller subgroup of 35 AN and 34 Healthy control seed based resting state Functional connectivity was explored.
Compared to the group of healthy subjects, the decision-making profile of patients suffering from AN was worse in both Iowa Gambling Task (IGT), which evaluates veridical DM, and Cognitive Bias Task (Cbias), which evaluates adaptive DM, regardless of the diagnostic subtype (restrictive vs. binging/purging), psychopathology severity, scholarity, manual 3 dominance or outcome specific treatment. However in IGT the affective decision-making seems to be independent of IMC, conversely in Cbias the adaptive decisional profile was influenced by underweight. Both types of decision-making in patients were not affected by neurocognitive or clinical variables considered. The unfavorable geotype in AN resulted the homozygous for the met allele of the Comt gene and for the short variant of the serotonin transporter gene. The resting functional connectivity explored on the seeds of interest (executive network, orbitofrontal cortex, accumbens and amygdala) in a subgroup of patients and controls showed significantly different patterns of correlation with the scores of IGt and Cbias. In addition, different resting neural patterns appear to be involved in the two different tasks considered. Only in the AN group a positive correlation between the scores on IGT and the activity of the amygdala resulted. In AN group an higher coactivation within the executive, accumbens and orbitofrontal networks was linked to higher context-independency decisional style assessed with CBias, whereas for the executive network the opposite was true for healthy women.
In summary our results confirm an impairment of different types of decision making in AN and highlitght the importance of assessing decisional processes with different specific tasks in clinical sample. In particular different maladaptative strategies are associated with ineffective decisional profiles in AN, consisting in a “myopia for the future” and “anxiety inhibition” in veridical situations and in a difficulty to update/review one’s own mindset according to new environmental stimuli (context indipendent reasoning strategies) in adaptive decisional framework. The severity of malnurishment seems to influence adaptive decisional style conferring a bias toward a context indipent reasoning, suggesting the need of metacognitive approach to help patients to be more aware of their tendency to automatically use selection bias in DM contexts. Genetic polimorphysms may in part account for the impaired decision making observed in AN patients, with a negative impact of met Comt allele and the short variant of 5HTTLPR polymorphism. Functional connectivity suggests the presence of different dysfunctional decision making networks in AN patients in the two decisional framework, confirming the importance of emotion and anxiety on decisional performance in AN.
Since the cross sectional design of our study, further and longitudinal studies with recovered and at risk subjects are necessary to confirm our results.

Abstract (italian)

La ricerca sugli aspetti neurocognitivi nell’anoressia nervosa (AN) ha delineato un profilo cognitivo caratterizzato da deficit nell’abilità di set-shifting (flessibilità cognitiva) e da debole coerenza centrale. Un minor accordo emerge in relazione alla compromissione dei profili decisionali frequentemente osservata nelle pazienti con AN dal momento che la complessità della patologia e della funzione esecutiva stessa rendono poco chiara la natura di tali alterazioni e le relazioni con aspetti clinici specifici della malattia o indipendenti da essa.
Il nostro studio si propone di valutare la capacità decisionale di un campione di pazienti affette da AN utilizzando l'Iowa Gambling Task, e il Cognitive Bias Task, di analizzare le performance al test utilizzando un modello cognitivo specifico per l’Iowa Gambling Task (Expectancy Valence model), e di studiare le relazioni tra i risultati ottenuti e le caratteristiche cliniche delle pazienti focalizzandoci nella loro relazione con aspetti caratteristici del profilo neuropsicologico e della presentazione della malattia come la precoce età di esordio. Approfondire i correlati anatomici, di connettività strutturale e funzionale delle perfomance ai due task e l’impatto dell’assetto genetico.
Il campione, costituito da 310 soggetti di sesso femminile con diagnosi lifetime di AN e 301 soggetti di sesso femminile senza diagnosi di sturbo del comportamento alimentare è stato testato in relazione alle abilità decisionali attraverso l’Iowa Gambling Task.
Tutti i soggetti, previo consenso informato, hanno completato una valutazione sia clinica che semistrutturata mediante la somministrazione dell’Intervista Clinica Strutturata (SCID) per il DSM-IV, sezione per i disturbi del comportamento alimentare.
E’ stata somministrata una batteria di valutazione neuropsicologica includente: the WCST Wisconsin Card Sorting Test and Trail Making Tet sper la valutazione dell’abilità di astrazione e della flessibilità cognitiva; test di Memoria con interferenza a 10" e 30" per la valutazione della memoria di lavoro; SSRT per la valutazione del controllo inibitorio. E' stato utilizzato inoltre uno specifico modello cognitivo (Expectancy Valence model) al fine di analizzare i risultati ottenuti all'IGT. È stata effettuata una genotipizzazione per valutare l’impatto dei principali polimorfismi ritenuti implicati nelle performance decisionali (158 Val → Met del gene COMT, la variante corta e il polimorfismo a singolo nucleotide A/G (SNP rs25531) del gene del trasportatore della serotonina 5-HTTLPR.
Un sottogruppo di 35 soggetti affetti da AN e 34 controlli sani infine si è sottoposto a risonanza magnetica funzionale a riposo. E’ stata condotta un’analisi della connettività funzionale basata su “seed” in specifiche regioni di interesse (network esecutivo, corteccia orbitofrontale, network dell’accumbens ed amigdala).
I risultati confermano la presenza di un peggior profilo decisionale all’ IGT nelle pazienti affette da Anoressia nervosa indipendentemente dall’età del soggetto, tuttavia il deficit decisionale sembra essere indipendente dall’IMC nell IGT ma influenzato dal sotto peso nel Cbias. Entrambi i diversi tipi di decision making nelle pazienti non risentono dall’assetto neurocognitivo o dalle variabili cliniche prese in esame. L’assetto genetico sfavorevole nelle pazienti sembrerebbe essere l’omozigosi per l’allele met del gene Comt e per la variante S del trasportatore della serotonina.
Rispetto al gruppo di soggetti sani, il profilo decisionale delle pazienti affette da Anoressia Nervosa è risultato peggiore sia allo Iowa Gambling Task (IGT), che valuta le abilità deciosionali di tipo veridico, che al Cognitive Bias Task (Cbias), che valuta le abilità decisionali di tipo adattativo, indipendentemente dal sottotipo diagnostico (restrittivo vs bulumico purgativo), psicopatologia, scolarità o dominanza manuale. La connettività funzionale a riposo esplorata sui seed di interesse (network esecutivo, corteccia orbitofrontale, accumbens e amigdala ) in un sottogruppo di pazienti e controlli ha mostrato nei due gruppi pattern significativamente diversi di correlazione con i punteggi all’IGt e al Cbias. Inoltre pattern neurali differenti a riposo sembrano essere coinvolti nei due diversi task considerati. È stata identificata solo nel gruppo di AN una correlazione positiva tra i punteggi all’IGT e l’attività dell’amigdala. Nelle pazienti una maggior coattivazione all’interno del network esecutivo , orbitofrontale e dell’accumbens è legata a performance decisionali maggiormente indipendenti dal contesto al Cbias, mentre per il network esecutivo accade il contrario nei soggetti sani.

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EPrint type:Ph.D. thesis
Tutor:Favaro, Angela
Ph.D. course:Ciclo 29 > Corsi 29 > SCIENZE MEDICHE, CLINICHE E SPERIMENTALI
Data di deposito della tesi:02 August 2017
Anno di Pubblicazione:02 August 2017
Key Words:decision, making, AN, IGT, Cbias, COMT, 5HTTLPR, functional conectivity, MRI
Settori scientifico-disciplinari MIUR:Area 06 - Scienze mediche > MED/25 Pschiatria
Struttura di riferimento:Dipartimenti > Dipartimento di Neuroscienze
Codice ID:10495
Depositato il:26 Oct 2018 08:25
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