Peak High-Frequency HRV and Peak Alpha Frequency Higher in PTSD

Abstract

Posttraumatic stress disorder (PTSD) is difficult to treat and current PTSD treatments are not effective for all people. Despite limited evidence for its efficacy, some clinicians have implemented biofeedback for PTSD treatment. As a first step in constructing an effective biofeedback treatment program, we assessed respiration, electroencephalography (EEG) and heart rate variability (HRV) as potential biofeedback parameters for a future clinical trial. This cross-sectional study included 86 veterans; 59 with and 27 without PTSD. Data were collected on EEG measures, HRV, and respiration rate during an attentive resting state. Measures were analyzed to assess sensitivity to PTSD status and the relationship to PTSD symptoms. Peak alpha frequency was higher in the PTSD group (F(1,84) = 6.14, p = 0.01). Peak high-frequency HRV was lower in the PTSD group (F(2,78) = 26.5, p<0.00005) when adjusting for respiration rate. All other EEG and HRV measures and respiration were not different between groups. Peak high-frequency HRV and peak alpha frequency are sensitive to PTSD status and may be potential biofeedback parameters for future PTSD clinical trials.

e-PTSD: an overview on how new technologies can improve prediction and assessment of Posttraumatic Stress Disorder (PTSD)

“…Several studies (Green et al, 2016; Moon, Lee, Kim, & Hwang, 2013; Norte et al, 2013; Rissling et al, 2016; Wahbeh & Oken, 2013) found a decrease in HRV in patients with PTSD, pointing out that PTSD symptoms may be related to decreased parasympathetic control, especially during sleep (which could constitute a state of vulnerability for decreased parasympathetic cardiac control) (Kobayashi, Lavela, & Mellman, 2014). Other studies demonstrated that low HRV as a sign of over-reactivity to stress were present prior to the development of PTSD (Eraly et al, 2014; Minassian et al, 2015).…”

Einfluss einer posttraumatischen Belastungsstörung auf die Herzfrequenzvariabilität als Marker des autonomen Nervensystems – eine systematische Literaturübersicht

“…Eine tendenzielle, jedoch nicht signifikante Erniedrigung der HRV konnte bei 3 Studien gezeigt werden [31,32,40] und nur 2 Studien haben keinen Einfluss der PTBS auf die HRV berichtet [29,30]. In der Pilotstudie von Tan et al [28] wurde zwar eine Erniedrigung der HRV beschrieben, jedoch fehlte ein Hinweis, ob diese signifikant ausfiel.…”

“…Der Großteil der Studien umfasste eher kleinere Probandengruppen zwischen 9 und 37 Probanden mit manifester PTBS. Lediglich eine Studie umfasste mit 57 PTBS-Erkrankten[29] eine etwas größere Stichprobe. Die Kontrollgruppen waren in 10 Studien annähernd gleich groß[30 -37, 39, 40], während bei einer Studie die Kontrollgruppe in etwa doppelt so viele Probanden umfasste[26] sowie in 2 Studien 6-bis 10-fach größer war als die Gruppe der an PTBS erkrankten Probanden[27,38].…”

“…Eine Subgruppenanalyse bei Shah et al verglich Zwillinge mit und ohne PTBS miteinander[27]. Die meisten Studien definierten keine Ausschlusskriterien für die Aufnahme in die untersuchten Probandengruppen[26 -28, 32, 34, 36], während bei den anderen Studien zumeist andere neurologische Erkrankungen oder psychische Störungen[29, 31, 37 - 40], Substanzmissbrauch[29,37,40] bzw. eine traumatische…”

EEG correlates of the severity of posttraumatic stress symptoms: A systematic review of the dimensional PTSD literature

“…Wahbeh and Oken (2013) found a direct relationship between the peak alpha frequency and PTSS severity. Slower peak alpha frequencies are associated with relaxation (Nunez et al, 2001), thus the higher peak alpha frequency can reflects increased distress.…”