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Methodenartikel

Die Erforschung der neuronalen Mechanismen der Aware und Unkenntnis Angst Speicher mit fMRI

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DOI:

10.3791/3083

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6. Oktober 2011

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Eine Methodik, die neuronalen Mechanismen, die bewusst und unbewusst Gedächtnisprozesse Unterstützung während Angstkonditionierung untersuchen beschrieben. Diese Methode überwacht Blood Oxygen Level Dependent (BOLD) funktioneller Kernspintomographie, Hautleitfähigkeit und unbedingten Reiz Lebenserwartung bei Pawlowschen Angstkonditionierung um die neuronalen Korrelate von unterschiedlichen Speicher-Prozesse zu beurteilen.

Zusammenfassung

Pawlowsche Angstkonditionierung wird oft in Kombination mit der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRI) bei Menschen verwendet werden, um die neuronalen Substrate des assoziativen Lernens 1-5 zu untersuchen. In diesen Studien ist es wichtig, Verhaltensstörungen Beweis Klimaanlage sorgen, dass Unterschiede in der Hirnaktivität lernen Zusammenhang und korrelierte mit menschlichem Verhalten zu überprüfen.

Angstkonditionierung Studien oft zu überwachen autonomen Reaktionen (zB Hautleitfähigkeit, SCR) als Index für Lernen und Gedächtnis 6-8. Darüber hinaus können andere Verhaltensmaßnahmen liefern wertvolle Informationen über den Lernprozess und / oder andere kognitive Funktionen, die Konditionierung beeinflussen. Zum Beispiel haben die Auswirkungen unbedingten Reiz (UCS) Anwartschaften auf die Expression der konditionierte Reaktion (CR) und unbedingten Reaktion (UCR) ein interessantes Thema wurde in mehreren neueren Studien 9-14. SCR und UCS Lebenserwartung Maßnahmen haben vor kurzem in Verbindung mit fMRI verwendet worden, um die neuronalen Substrate bewusst und unbewusst Angst Lern-und Gedächtnisprozesse 15 zu untersuchen. Obwohl diese kognitiven Prozesse können zu einem gewissen Grad nach der Konditionierung Sitzung ausgewertet werden, können post-Konditionierung Einschätzungen nicht messen Erwartungen auf eine trial-to-probeweise und sind anfällig für Störungen und Vergessen, sowie andere Faktoren, die Ergebnisse verzerren können 16,17 .

Die Überwachung des autonomen und Verhaltensreaktionen gleichzeitig mit fMRI bietet einen Mechanismus, mit dem die neuronalen Substrate, die komplexen Zusammenhänge zwischen kognitiven Prozessen und Verhalten / autonome Reaktionen vermitteln beurteilt werden kann. Doch die Überwachung des autonomen und Verhaltensreaktionen in der MRT-Umgebung stellt eine Reihe von praktischen Problemen. Insbesondere 1) Standard-Verhaltens-und physiologische Überwachungseinrichtungen von eisenhaltigen Materialien, die nicht sicher in der Nähe des MRT-Scanner, 2 verwendet werden soll gebaut), wenn das Gerät außerhalb des MRT-Kammer platziert wird, kann das Kabel Projektion auf das Thema führen RF Lärm, produziert Artefakte im Gehirn Bilder, 3) Artefakte können in der Hautleitfähigkeit Signal Switching Gradienten während des Scannens, 4 hergestellt werden) die fMRI-Signal vom Motor verlangt von Verhaltensreaktionen produziert müssen möglicherweise von der Aktivität unterschieden werden in Bezug auf die kognitiven Prozesse von Interesse . Jede dieser Fragen kann mit Änderungen an der Konfiguration der physiologischen Überwachung und zusätzliche Verfahren der Datenanalyse zu lösen. Hier präsentieren wir eine Methode, um gleichzeitig zu überwachen autonomen und Verhaltensreaktionen während fMRI, und demonstrieren die Anwendung dieser Methoden, um bewusst und unbewusst Speicher Prozesse während Angstkonditionierung untersuchen.

Protokoll

1. Psychophysiologie

Die Biopac Systems, Inc. physiologischen Monitoring-System (siehe Tabelle der spezifischen Ausrüstung) ist Nicht-Standard-Ausrüstung in den meisten bildgebenden Einrichtungen. Schedule 15-30 Minuten vor der Ankunft Teilnehmer einzurichten physiologischen Überwachung und andere Geräte in diesem Protokoll beschrieben (Abb. 1).

  1. Schließen Sie eine Leitwarte Computer-Betriebssystem AcqKnowledge (Biopac Systems, Inc.) physiologischen Monitoring-Software, die Biopac MP150 (MP150WSW) mit einem Standard-Ethernet-Crossover-Kabel (CBLETH2).
  2. Schließen Sie das Biopac Isolated Digital Interface (STP100C) an ein....

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Diskussion

Die Angstkonditionierung beschriebene Methodik hier bietet ein Mittel, um die neuronalen Mechanismen der bewusst und unbewusst Angst Speicher Prozesse zu untersuchen. Diese Methode nutzt die gleichzeitige Überwachung von Verhaltens-, vegetative und fMRI-Daten. Überwachung Verhaltensstörungen (dh UCS Lebenserwartung) und vegetative Reaktionen (zB SCR) ist eine kritische Komponente dieser Methode. UCS Lebenserwartung bietet die Möglichkeit, Kontingenz Bewusstsein beurteilen, während SCR bietet einen Index der CR Ausdruck........

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Offenlegungen

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Danksagungen

Unterstützung durch die University of Alabama in Birmingham Faculty Development Grant Program.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Ausstattung Firma Artikelnummer
Integrierte Funktionelle Imaging System (IFIS-SA) Invivo Corp, Orlando, FL
Master Control Unit (befindet sich in der Leitwarte)
Peripheral Interface Unit (befindet sich in der MRT-Kammer)
Audio / Visual Display Unit (befindet sich in der MRT-Kammer), beinhaltet:
  • 6,4 "(Diagonale) LCD Bildschirm
    • 640 x 480 Auflösung und 15 ° Sichtfeld
  • akustischen Interface-Box
    • liefert pneumatische Ton in Stereo
  • MR-kompatible Stereo-Kopfhörer
Physiologische Überwachung SYSTEM Biopac Systems, Inc., Goleta, CA
Datenerfassung und-Analyse-System für Windows (MP150)
Isolierte Digital Interface (Digital Interface)
Galvanic Skin Response (GSR) Amplifier

MRI Cable / Filter-System, um Transducer Amplifier Set beinhaltet:
  • MRI-Verlängerungskabel (Kammer-Filter)
  • RF Interferenzfilter
  • MRI-Verlängerungskabel (GSR Verstärker-Filter)
Zusätzliche Komponenten:
DB25 M / F Flachbandkabel
Einweg röntgenstrahldurchlässig Elektroden
Carbon führt
MP150WSW
STP100C
EDA100C-MRI

MECMRI-TRANS

- MECMRI-1
- MRIRFIF
- MECMRI-3



CBL110C
EL508
LEAD108
JOYSTICK Aktuelle Designs, Inc., Philadelphia, PA
Legacy-Joystick HH-JOY-4
Legacy-forp Schnittstelle FIU-005

Referenzen

  1. LaBar, K. S., Gatenby, J. C., Gore, J. C., LeDoux, J. E., Phelps, E. A. Human amygdala activation during conditioned fear acquisition and extinction: a mixed-trial fMRI study. Neuron. 20, 937-945 (1998).
  2. Buchel, C., Morris, J., Dolan, R. J., Friston, K. J.

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Nachdrucke und Genehmigungen

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