JK
Julian Koenig
Author with expertise in Analysis and Applications of Heart Rate Variability
Achievements
Open Access Advocate
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
12
(92% Open Access)
Cited by:
322
h-index:
56
/
i10-index:
202
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Resting heart rate variability predicts self-reported difficulties in emotion regulation: a focus on different facets of emotion regulation

DeWayne Williams et al.Mar 10, 2015
The Model of Neurovisceral Integration suggests that vagally mediated heart rate variability (vmHRV) represents a psychophysiological index of inhibitory control and thus, is associated with emotion regulation capacity. Over the past decade, growing empirical evidence supports this notion, showing that those with higher resting vmHRV can regulate negative emotions more adequately. However, to our knowledge, no study has previously examined how resting vmHRV may relate to everyday perceived difficulties in emotion regulation. The present study attempts to examine such relationship in 183 undergraduate students (98 female, 60 minority, mean Age = 19.34). Resting vmHRV was collected during a 5-min resting baseline period, and everyday difficulties in emotion regulation were assessed using the Difficulties in Emotion Regulation Scale (DERS). Controlling for potential covariates (including both trait anxiety and rumination), results revealed a negative relationship between resting vmHRV and DERS such that lower resting vmHRV was associated with greater difficulties in emotional regulation, especially a lack of emotional clarity and impulse control, as indicated by the respective subscales of the DERS. These findings provide further evidence for the Neurovisceral Integration Model, suggesting that emotion regulation and autonomic regulation share neural networks within the brain. Moreover, the present study extends prior research by highlighting two distinct facets of emotion regulation (impulse control and emotional clarity) that should be of particular interest when investigating the link between emotion regulation, resting vmHRV, and related health outcomes including morbidity and mortality.
20

Non-invasive vagus nerve stimulation decreases vagally mediated heart rate variability

Kristin Kaduk et al.May 30, 2023
Abstract The vagus nerve plays a critical role in balancing the body’s physiological functions, including the cardiovascular system. Measures of heart rate (HR) and its variability (HRV) may provide non-invasive proxies of vagal activity in humans, but transcutaneous auricular vagus nerve stimulation (taVNS) has produced mixed effects so far—limited by a lack of studies stimulating the right branch. Here, we used a randomized cross-over design to study the effects of taVNS on HR and HRV. To estimate how the side of the stimulation (left vs. right ear) affects cardiovascular function, we recorded an electrocardiogram in four sessions per person (factors: Stimulation × Side). To evaluate potential interactions with physiological states, we investigated three phases per session: baseline, during stimulation (taVNS vs. sham), and after consuming a milkshake (∼400 kcal) with concurrent stimulation. First, we found moderate evidence against an effect of taVNS on HR (BF 10 =0.21). Second, taVNS decreased HRV (multivariate p =.004) independent of physiological state with strong evidence for RMSSD (BF 10 =15.11) and HF-HRV (BF 10 =11.80). Third, taVNS-induced changes were comparable across sides and more strongly correlated (vs. sham), indicating similar cardiovascular effects independent of the stimulation side. We conclude that taVNS reduces HRV without altering HR, contradicting the common assumption that increased HRV indexes a heightened vagal tone. Instead, our results support a putative role of vagal afferent activation in arousal. Crucially, modulatory effects on the cardiovascular system can be safely elicited by taVNS on both sides, opening new options for treatment. Graphical Abstract Created with BioRender.com
0

Prefrontal cortex activation under stress as a function of borderline personality disorder in female adolescents engaging in non-suicidal self-injury

Saskia Höper et al.Aug 8, 2024
Background Neuroimaging studies suggest alterations in prefrontal cortex (PFC) activity in healthy adults under stress. Adolescents with non-suicidal self-injury (NSSI) report difficulties in stress and emotion regulation, which may be dependent on their level of borderline personality disorder (BPD). Aims The aim was to examine alterations in the PFC in adolescents with NSSI during stress. Method Adolescents (13–17 years) engaging in non-suicidal self-injury ( n = 30) and matched healthy controls ( n = 29) performed a task with low cognitive demand and the Trier Social Stress Test (TSST). Mean PFC oxygenation across the PFC was measured with an eight-channel near-infrared spectroscopy system. Alongside self-reports on affect, dissociation and stress, BPD pathology was assessed via clinical interviews. Results Mixed linear-effect models revealed a significant effect of time on PFC oxygenation and a significant time×group interaction, indicating increased PFC activity in patients engaging in NSSI at the beginning of the TSST compared with healthy controls. Greater BPD symptoms overall were associated with an increase in PFC oxygenation during stress. In exploratory analyses, mixed models addressing changes in PFC connectivity over time as a function of BPD symptoms were significant only for the left PFC. Conclusions Results indicate differences in the neural stress response in adolescents with NSSI in line with classic neuroimaging findings in adults with BPD. The link between PFC oxygenation and measures of BPD symptoms emphasises the need to further investigate adolescent risk-taking and self-harm across the spectrum of BPD, and maybe overall personality pathology, and could aid in the development of tailored therapeutic interventions.
0

Longitudinal associations between beta-endorphin, nonsuicidal self-injury and comorbid psychopathology

Han-Tin Kao et al.Aug 15, 2024
Homeostasis models posit that nonsuicidal self-injury (NSSI) serves, in part, to upregulate the endogenous opioid system in order to compensate for an opioid deficiency. A few studies have demonstrated lower basal levels of beta-endorphin (BE), an endogenous opioid, in individuals with NSSI. However, longitudinal studies are missing. Hence, the present study aimed to investigate the longitudinal associations between NSSI, comorbid psychopathology (i.e., borderline personality disorder and depressive symptoms), pain sensitivity and basal BE levels in adolescents with NSSI. N = 53 adolescents with NSSI disorder undergoing specialized treatment participated in baseline and one-year follow-up assessments. BE was measured in plasma; pain sensitivity was assessed with a heat pain stimulation paradigm. Associations between BE and change in NSSI, borderline personality disorder and depressive symptoms as well as pain sensitivity were examined using negative binomial and linear regression analyses. We found that an increase in basal BE was significantly associated with a decrease in depressive symptoms. No associations between BE and NSSI, borderline personality disorder symptoms or pain sensitivity were observed. Our findings may confirm a role of plasma BE in the etiology of depressive symptoms but challenge current models of endogenous opioid homeostasis in NSSI.
0

Effectiveness of home treatment in children and adolescents with psychiatric disorders—systematic review and meta-analysis

Daniel Graf et al.Jun 13, 2024
Abstract Background Home treatment in child and adolescent psychiatry offers an alternative to conventional inpatient treatment by involving the patient’s family, school, and peers more directly in therapy. Although several reviews have summarised existing home treatment programmes, evidence of their effectiveness remains limited and data synthesis is lacking. Methods We conducted a meta-analysis on the effectiveness of home treatment compared with inpatient treatment in child and adolescent psychiatry, based on a systematic search of four databases (PubMed, CINAHL, PsychINFO, Embase). Primary outcomes were psychosocial functioning and psychopathology. Additional outcomes included treatment satisfaction, duration, costs, and readmission rates. Group differences were expressed as standardised mean differences (SMD) in change scores. We used three-level random-effects meta-analysis and meta-regression and conducted both superiority and non-inferiority testing. Results We included 30 studies from 13 non-overlapping samples, providing data from 1795 individuals (mean age: 11.95 ± 2.33 years; 42.5% female). We found no significant differences between home and inpatient treatment for postline psychosocial functioning (SMD = 0.05 [− 0.18; 0.30], p = 0.68, I 2 = 98.0%) and psychopathology (SMD = 0.10 [− 0.17; 0.37], p = 0.44, I 2 = 98.3%). Similar results were observed from follow-up data and non-inferiority testing. Meta-regression showed better outcomes for patient groups with higher levels of psychopathology at baseline and favoured home treatment over inpatient treatment when only randomised controlled trials were considered. Conclusions This meta-analysis found no evidence that home treatment is less effective than conventional inpatient treatment, highlighting its potential as an effective alternative in child and adolescent psychiatry. The generalisability of these findings is reduced by limitations in the existing literature, and further research is needed to better understand which patients benefit most from home treatment. Trial registration Registered at PROSPERO (CRD42020177558), July 5, 2020.
0

Does personality dysfunction add incremental utility over general psychopathology when modeling previous suicide attempts in adolescent patients?

Cary Hertel et al.Sep 1, 2024
Identifying patients at risk for a suicide attempt (SA) is critical in adolescents with mental disorders. The current study aimed to 1) examine whether personality dysfunction (PD) is associated with previous SA, 2) explore the incremental utility of PD over psychiatric disorders in modeling previous SA. The sample comprised of n = 498 adolescent patients (mean age = 15.41 years, 79.12 % females, inpatient 48.8 %, outpatient 51.2 %). SA in the past year, PD according to the alternative DSM-5 model for personality disorders, and psychiatric diagnoses were assessed using semi-structured interviews. Logistic regression and principal component analysis examining the associations and specific patterns of PD and SA in the past year were conducted. Hierarchical (stepwise) logistic regression was applied to investigate the incremental utility of PD over that of psychiatric diagnoses to identify individuals with SA in the past year. Including all facets of PD revealed a significant model with SA in the past year as outcome (χ2(12) = 106.65, McFaddens Pseudo-R2 = 0.17, p < 0.01). Adding PD to the model explained a significant amount of variance in past SA over that of psychiatric diagnoses (Pseudo-R2 = 0.18, Wald χ2 = 43.05, p < 0.01). As we only studied past SA and due to the cross-sectional design, no conclusion regarding the prediction of future SA can be drawn. PD should routinely be assessed in adolescent patients since individuals with PD are more likely to have attempted suicide even when controlling for comorbid psychiatric disorders. PD may represent an important target for intervention in those with suicidal thoughts and behaviors.
0

Subclinical patterns of disordered eating behaviors in the daily life of adolescents and young adults from the general population

Stephanie Peschel et al.Jun 6, 2024
Abstract Background Disordered eating behaviors (DEBs), a risk factor for the development of eating disorders (EDs), are prevalent in young people and different DEBs frequently co-occur. Previous studies on DEB-patterns have largely used traditional retrospective questionnaires to assess DEBs. In addition, most previous studies did not specifically exclude individuals with clinical EDs, which limits current knowledge concerning purely subclinical patterns of DEBs. In the present study, we aimed to explore phenotypes and group sizes of subclinical patterns of DEBs reported in everyday life via smartphone-based ecological momentary assessment (EMA) in adolescents and young adults from the general population without lifetime EDs. In secondary analyses, we further aimed to investigate whether DEB-patterns would be associated with additional previously identified risk factors for ED-development. Methods EMA was conducted in a community sample of 14–21-year-olds from Dresden, Germany, over four days for up to eight times a day and covered engagement in four DEBs: skipping eating, restrained eating, eating large amounts of food, and loss-of-control eating. Data were analyzed from N = 966 individuals without lifetime EDs with an EMA compliance rate of at least 50% (81.9% of the total sample; average compliance: 84.6%). Latent profile analyses were performed to identify subclinical patterns of DEBs, stratified by sex. Associations between symptomatic profiles and ED-risk factors were tested via regression analyses. Results Based on theoretical deliberations, statistical indices, interpretability, and parsimony, a three-profile solution, namely no DEBs, high-mixed DEBs, and low-mixed DEBs, was selected for both sexes. Both symptomatic profiles in both sexes were associated with more unfavorable manifestations in additional ED risk factors compared to the no DEBs profile, with the highest number of associations being observed in the female high-mixed profile. Conclusions The present findings suggest that problematic manifestations of DEBs in young people may occur even in the absence of an ED diagnosis and that they are associated with additional risk factors for EDs, warranting increased efforts in targeted prevention, early identification and intervention in order to counteract symptom progression.
0

Two-year course of non-suicidal self-injury in an adolescent clinical cohort: The role of childhood adversity in interaction with cortisol secretion

Corinna Reichl et al.Jun 6, 2024
Non-suicidal self-injury (NSSI) is a highly prevalent phenomenon during adolescence. Nonetheless, research on predictors of the clinical course of NSSI over time is still scarce. The present study aimed at investigating the impact of adverse childhood experiences (ACE) and hypothalamus-pituitary-adrenal (HPA) axis functioning on the longitudinal course of NSSI. In a sample of n = 51 help-seeking adolescents engaging in NSSI, diurnal cortisol secretion (CAR, cortisol awakening response; DSL, diurnal slope), hair cortisol concentrations and ACE were assessed at baseline. Clinical outcome was defined by change in the frequency of NSSI in the past 6 months measured 12 and 24 months after the baseline assessments. Mixed-effects linear regression models were used to test for effects of ACE and HPA axis functioning on the course of NSSI. ACE and HPA axis functioning did not show main but interaction effects in the prediction of NSSI frequency over time: Adolescents with a low severity of ACE and either an increased CAR or a flattened DSL showed a steep decline of NSSI frequency in the first year followed by a subsequent increase of NSSI frequency in the second year. Our findings could be interpreted in the sense of high diurnal cortisol concentrations in the absence of ACE being favorable for clinical improvement on the short-term but bearing a risk of allostatic load and subsequent increase of NSSI frequency. In contrast, adolescents with severe ACE may benefit from elevated cortisol concentrations leading to slower but lasting decreases of NSSI frequency.
1

Does non-invasive vagus nerve stimulation affect heart rate variability? A living and interactive Bayesian meta-analysis

Vinzent Wolf et al.Jan 19, 2021
Abstract Non-invasive brain stimulation techniques, such as transcutaneous auricular vagus nerve stimulation (taVNS), have considerable potential for clinical use. Beneficial effects of taVNS have been demonstrated on symptoms in patients with mental or neurological disorders as well as transdiagnostic dimensions, including mood and motivation. However, since taVNS research is still an emerging field, the underlying neurophysiological processes are not yet fully understood, and the replicability of findings on biomarkers of taVNS effects has been questioned. Here, we perform a living Bayesian random effects meta-analysis to synthesize the current evidence concerning the effects of taVNS on heart rate variability (HRV), a candidate biomarker that has, so far, received most attention in the field. To keep the synthesis of evidence transparent and up to date as new studies are being published, we developed a Shiny web app that regularly incorporates new results and enables users to modify study selection criteria to evaluate the robustness of the inference across potential confounds. Our analysis focuses on 17 single-blind studies comparing taVNS versus sham in healthy participants. These newly synthesized results provide strong evidence for the null hypothesis ( g = 0.011, CI shortest = [−0.103, 0.125], BF 01 = 25.587), indicating that acute taVNS does not alter HRV compared to sham. To conclude, based on a synthesis of the available evidence to date, there is no support for the hypothesis that HRV is a robust biomarker for acute taVNS. By increasing transparency and timeliness, we believe that the concept of living meta-analyses can lead to transformational benefits in emerging fields such as non-invasive brain stimulation.
Load More