Information-processing deficits and cognitive dysfunction in panic disorder

Information-processing deficits and cognitive dysfunction in panic disorder

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J Psychiatry Neurosci 2005;30(1):37-43

Stephan Ludewig, PhD; Mark A. Geyer, PhD; Marcel Ramseier, MD; Franz X. Vollenweider, MD; Evelyne Rechsteiner, MD; Katja Cattapan-Ludewig, MD

Ludewig, Rechsteiner, Cattapan-Ludewig — Department of Research, Psychiatric Services of Aargau Canton, Brugg, Switzerland; Geyer — Department of Psychiatry, University of California, San Diego, Calif.; Ramseier — Psychiatric Practice, Wohlen, Switzerland; Vollenweider — Psychiatric University Hospital Zurich, Zurich, Switzerland; Cattapan-Ludewig — Department of Psychiatry, University of Berne, Berne, Switzerland.

Abstract

Objective: The plasticity of the startle reflex, including prepulse inhibition (PPI) and habituation, provides operational measures of information processing that are abnormal in several neuropsychiatric disorders characterized by deficits in suppression or inhibition of intrusive or irrelevant stimuli. Clinically, patients with panic disorder (PD) have been described as having difficulties in the inhibition of their response to sensory and cognitive events. Because such difficulties may be the result of failures in early stages of information processing, we hypothesized that startle reactivity, PPI and habituation are deficient in unmedicated patients with PD. Moreover, we tested whether there was a relation between startle reflex measures and dysfunctional cognition.

Methods: Fourteen unmedicated patients with PD (7 men, 7 women) and 28 healthy comparison subjects (14 men, 14 women) were recruited. Acoustic startle reactivity, habituation and PPI (30-ms, 60-ms, 120-ms, 240-ms and 2000-ms interstimulus intervals) were assessed in the patients with PD and the agematched and sex-matched healthy controls. These data for unmedicated patients with PD were compared with those for 24 medicated patients with PD. Moreover, dysfunctional cognition in patients with PD was measured using the Body Sensations Questionnaire.

Results: Unmedicated patients with PD exhibited increased startle reactivity, reduced habituation and significantly reduced PPI in the 30- ms, 60-ms, 120-ms and 240-ms prepulse conditions. Furthermore, in unmedicated patients with PD, increased startle response and decreased habituation were correlated significantly with higher cognitive dysfunction scores, but this was not the case for PPI.

Conclusions: These data indicate that the early stages of sensory information processing are abnormal in patients with PD in the absence of medication. The observed deficits in PPI and habituation could reflect a more generalized difficulty in suppressing or gating information in PD. The correlation between cognitive symptoms and higher startle response and deficient habituation supports the hypothesis that subjects with PD have abnormalities in the early stages of information processing that lead to a cascade of downstream effects on cognition.

Résumé

Objectif : La plasticité du réflexe de sursaut, y compris l’inhibition pré-impulsionnelle (IPI) et l’accoutumance, produit des mesures opérationnelles du traitement de l’information qui sont anormales dans le cas de plusieurs troubles neuropsychiatriques caractérisés par des déficits de la suppression ou de l’inhibition de stimuli intrusifs ou non pertinents. On a indiqué que des patients atteints du trouble panique (TP) ont des difficultés au niveau de l’inhibition de leurs réactions aux événements sensoriels et cognitifs. Comme ces difficultés peuvent découler de défaillances des premiers stades du traitement de l’information, nous avons posé comme hypothèse qu’il y a déficit du réflexe de sursaut, de l’IPI et de l’accoutumance chez les patients atteints de TP qui ne prennent pas de médicaments. De plus, nous avons cherché à déterminer s’il y avait un lien entre les mesures du réflexe de sursaut et la cognition dysfonctionnelle.

Méthodes : On a recruté 14 patients atteints de TP (sept hommes, sept femmes) qui ne prenaient pas de médicaments et 28 sujets témoins en bonne santé (14 hommes, 14 femmes). On a évalué le réflexe de sursaut, l’accoutumance et l’IPI sur le plan auditif (intervalles entre stimuli de 30 ms, 60 ms, 120 ms, 240 ms et 2000 ms) chez les patients atteints du TP et chez les témoins en bonne santé jumelés selon l’âge et le sexe. On a comparé ces données à celles qu’on avait recueillies de 24 patients atteints de TP qui prenaient des médicaments. On a de plus mesuré la cognition dysfonctionnelle chez les patients atteints de TP au moyen du questionnaire sur les sensations physiques.

Résultats : Les patients atteints de TP qui ne prenaient pas de médicaments ont montré une élévation du réflexe de sursaut, une baisse de l’accoutumance et une diminution significative de l’IPI dans les conditions pré-impulsionnelles à 30 ms, 60 ms, 120 ms et 240 ms. De plus, chez les patients atteints de TP qui ne prenaient pas de médicaments, on a établi un lien significatif entre une élévation du réflexe de sursaut et une baisse de l’accoutumance, d’une part, et des résultats plus élevés au niveau de la dysfonction cognitive, de l’autre, mais non dans le cas de l’IPI.

Conclusions : Ces données indiquent que les premiers stades du traitement de l’information sensorielle sont anormaux chez les patients atteints de TP qui ne prennent pas de médicaments. Les déficits observés au niveau de l’IPI et de l’accoutumance pourraient refléter une difficulté plus généralisée à supprimer ou à sélectionner l’information chez les sujets atteints de TP. Le lien entre les symptômes cognitifs et l’élévation du réflexe de sursaut et un déficit de l’accoutumance appuie l’hypothèse selon laquelle les sujets atteints de TP présentent des anomalies des premiers stades du traitement de l’information qui entraînent une cascade d’effets en aval sur la cognition.


Medical subject headings: cognition; habituation (psychophysiology); panic disorder; startle reaction.

Submitted Sept. 19, 2003; Revised Jan. 20, 2004; Accepted Jan. 27, 2004

Acknowledgements: This study has been supported by a grant from the Stiftung für Forschung im Gesundheitswesen des Kantons Aargau given to S.L.

Competing interests: None declared for Drs. Ludewig, Ramseier, Vollenweider, Rechsteiner and Cattapan-Ludewig. Dr. Geyer has an equity interest in San Diego Instruments.

Correspondence to: Dr. Katja Cattapan-Ludewig, Department of Psychiatry, University of Berne, Murtenstrasse 21, 3010 Berne, Switzerland; fax 41 31 632 8944; katja.cattapan@insel.ch