Heartbeat evoked potentials in patients with post-traumatic stress disorder: an unaltered neurobiological regulation system?

Eur J Psychotraumatol. 2021 Nov 17;12(1):1987686. doi: 10.1080/20008198.2021.1987686. eCollection 2021.

Abstract

Background: Early life maltreatment is a risk factor for psychiatric disorders, including post-traumatic stress disorder (PTSD). Post-traumatic stress disorder is a severe and heterogeneous disorder with fluctuating states of emotional over- and undermodulation, including hypervigilance, dissociation, and emotion regulation deficits. The perception and regulation of emotions have been linked to interoception, the cortical representation and sensing of inner bodily processes. Although first therapeutic approaches targeting bodily sensations have been found effective in patients with PTSD, and deficits in interoceptive signal representation have been reported in other trauma-related disorders, such as borderline personality disorder (BPD), the role of interoception remains largely unexplored for PTSD.

Objective: The objective was to investigate the cortical representation of cardiac interoceptive signals in patients with PTSD and its associations with early life maltreatment, trait dissociation, and emotion dysregulation.

Methods: Twenty-four medication-free patients with PTSD and 31 healthy controls (HC) completed a 5-min resting electrocardiogram (ECG) with parallel electroencephalogram (EEG). Heartbeat evoked potential (HEP) amplitudes as a measure for cortical representation of cardiac interoceptive signals were compared between groups and correlated with self-report questionnaires.

Results: We did not find significantly different mean HEP amplitudes in patients with PTSD compared to HC, although HEPs of patients with PTSD were descriptively higher. No significant associations between mean HEP amplitudes and early life maltreatment, trait dissociation or emotion dysregulation were obtained within the groups.

Conclusion: The current finding does not indicate deficits in interoceptive signal representation at rest in individuals with PTSD. Whether patients with PTSD show altered HEP modulations during emotion regulation tasks and might benefit from therapeutic approaches aiming at changing the perception of bodily signals, needs to be investigated in future studies.

Antecedentes: El maltrato temprano es un factor de riesgo para trastornos psiquiátricos, incluyendo el Trastorno de Estrés Postraumático (TEPT). El TEPT es un desorden severo y heterogéneo con estados fluctuantes de emocionalidad sobre e infra modulada incluyendo hipervigilancia, disociación, y déficit de regulación de las emociones. La percepción y regulación de las emociones han sido ligadas con la interocepción, la representación cortical y la sensación de procesos corporales internos. Aunque los primeros enfoques terapéuticos que abordaban sensaciones corporales han sido efectivos en pacientes con TEPT, y aunque se han encontrado déficit en la representación de señales interoceptivas en otros desordenes relacionados con el trauma como el Trastorno de Personalidad Limite (TPL), el rol de la interocepción permanece vastamente inexplorado para el TEPT.Objetivo: El objetivo fue investigar la representación cortical de las señales interoceptivas cardíacas en pacientes con TEPT y su asociación con maltrato temprano, disociación y regulación emocional.Métodos: 24 pacientes con TEPT sin uso de medicamentos y 31 controles sanos (CS) completaron un electrocardiograma (ECG) de reposo de 5 minutos junto con un electroencefalograma (EEG) en paralelo. Se compararon las amplitudes de los potenciales evocados cardíacos (HEP por sus siglas en inglés) como medida de representación cortical de señales cardíacas interoceptivas y se correlacionaron con cuestionarios de auto-reporte en ambos grupos.Resultados: No encontramos diferencias significativas en las amplitudes medias de HEP en pacientes con TEPT en comparación con CS, aunque las HEP en pacientes con TEPT fueron descriptivamente más altas. No se obtuvieron asociaciones significativas entre las amplitudes medias de HEP maltrato temprano, rasgos disociativos o la desregulación emocional dentro de los grupos.Conclusión: Los hallazgos presentes no indican déficit en la representación de señales interoceptivas en reposo en individuos con TEPT. La posibilidad de que los pacientes con TEPT muestren modulaciones alteradas de HEP durante tareas de regulación emocional y que puedan beneficiarse de enfoques terapéuticos que lleven a cambiar la percepción de señales corporales, necesita ser investigada en futuros estudios.

背景: 早年虐待是包括创伤后应激障碍 (PTSD) 在内精神障碍的一个风险因素。创伤后应激障碍是一种严重的异质性障碍, 具有情绪过度调节和调节不足的波动状态, 包括高警觉、分离和情绪调节缺陷。情绪的感知和调节与内感受、皮层表征和内部身体加工感知有关。尽管针对身体感觉的首批治疗方法已经发现对 PTSD 患者有效, 并且在其他创伤相关疾病 (如边缘型人格障碍 (BPD)) 中也有报告内感受信号表征缺陷, 但内感受在 PTSD 中的作用仍然未被广泛探索。目的: 旨在考查 PTSD 患者心脏内感受信号皮质表征及其与早期生活虐待、特质分离和情绪失调的关联方法: 24 名未用药的 PTSD 患者和 31 名健康对照 (HC) 完成了 5 分钟带有平行脑电图 (EEG)的静息心电图 (ECG) 。心跳诱发电位 (HEP) 振幅作为心脏内感受信号皮质表征的量度, 进行了组间比较和自我报告问卷的相关。结果: 我们未发现 PTSD 患者的平均 HEP 振幅相较于 HC 有显著差异, 尽管 PTSD 患者的 HEP 描述性更高。未发现组内平均 HEP 振幅与早期生活虐待、特质分离或情绪失调之间的显著关联结论: 当前发现并未表明 PTSD 患者的静息态内感受信号表现存在缺陷. PTSD 患者在情绪调节任务期间是否表现出改变的 HEP 调制, 以及是否可能受益于旨在改变身体信号感知的治疗方法, 需要在未来的研究中进行考查.

Keywords: Early life maltreatment; dissociation; interoception; mindfulness; post-traumatic stress disorder.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Adult
  • Electrocardiography
  • Electroencephalography
  • Emotional Regulation / physiology*
  • Evoked Potentials / physiology*
  • Female
  • Heart Rate / physiology*
  • Humans
  • Interoception / physiology*
  • Male
  • Middle Aged
  • Stress Disorders, Post-Traumatic / physiopathology*
  • Young Adult

Grants and funding

The study was supported by grants from the German Research Foundation (DFG) awarded to K. Bertsch and S.C. Herpertz within the KFO 256 [BE 5292/2-1; BE 5292/3-2; He 2660/12-1; He 2660/7-2]. André Schulz was supported by the grant ‘Interoception and chronic stress’, funded by the Research Support Department of the University of Luxembourg.