Vi præsenterer en protokol for samtidig indsamling af EEG/fMRI-data og synkroniseret MR-clocksignaloptagelse. Vi demonstrerer denne metode ved hjælp af et unikt paradigme, hvor forsøgspersoner modtager ‘koldhandske’ instruktioner under scanning, og EEG/fMRI-data registreres sammen med håndtemperaturmålinger både før og efter hypnotisk induktion.
I nærværende arbejde demonstrerer vi en metode til samtidig indsamling af EEG/fMRI-data. I vores opsætning indsamles EEG-data ved hjælp af et 256-kanals sensornet med høj tæthed. Selve EEG-forstærkeren er indeholdt i et FICS (Field Isolation Containment System), og MR-ursignaler synkroniseres med EEG-dataindsamling til efterfølgende MR-artefaktkarakterisering og -fjernelse. Vi demonstrerer denne metode først til hvile af statens dataindsamling. Derefter demonstrerer vi en protokol for EEG / fMRI-dataregistrering, mens forsøgspersoner lytter til et bånd, der beder dem om at visualisere, at deres venstre hånd er nedsænket i et koldtvandsbad og her omtales som det kolde handskeparadigme. Termiske forskelle mellem hver hånd måles i hele EEG/fMRI dataindsamling ved hjælp af en MR-kompatibel temperatursensor, som vi udviklede til dette formål. Vi indsamler koldhandske EEG/fMRI data sammen med samtidige differentiale håndtemperaturmålinger både før og efter hypnotisk induktion. Mellem før- og eftersessioner indsamles enkelt modalitet EEG-data under den hypnotiske induktions- og dybdevurderingsproces. Vores repræsentative resultater viser, at væsentlige ændringer i EEG-effektspektret kan måles under hypnotisk induktion, og at håndtemperaturændringer under kølehandskeparadigmetmet hurtigt kan detekteres ved hjælp af vores MR-kompatible differentialtermometrienhed.
Siden starten har der været betydelig kontrovers om, hvad hypnose er, og hvordan der præcist måles fysiologiske ændringer i modtagelige personer produceres. Undersøgelser med henblik på at forstå de neurale korrelater af hypnose og reaktioner på hypnotiske forslag har generelt produceret varierede resultater1, som kan skyldes, i det mindste delvis, at forskelle i hypnotiske induktion og forslag teknikker2, hvilket giver motivation for en detaljeret metode og protokol beskrivelse.
Selv om hypnose traditionelt er blevet defineret som en tilstand af indre koncentration og fokuseret opmærksomhed1,3, omfatter en mere komplet operationel definition også: formindsket bevidsthed om eksogene stimuli4, øget absorption5eller ubesværet opmærksomhed på eksperimentatorens ord og formindsket spontan tanke6. En hypnotisk induktion er generelt defineret som et sæt verbale instruktioner, der letter hypnose og absorption6. Hypnotizability varierer meget mellem individer, men er generelt stabil hos enkeltpersoner over tid7,8; suggestibilitet måles typisk i form af adfærdsmæssige svar på forslag med den mest anvendte metrikværdi er Stanford Hypnotic Susceptibility Scale, (SHSS) form C9-12.
Undersøgelser, der undersøger de neurale korrelater af hypnose generelt falder i to kategorier. Enten undersøger de netværk af aktivitet, der aktiveres i sig selv under ‘hviletilstand’ hypnose, eller de studerer ændringer i neural aktivitet, der opstår som reaktion på hypnotisk forslag6. I en nylig EEG undersøgelse, meget suggestible personer blev anset for at vise højere begivenhed relateret desynkronitet af frontal-parietal netværk i alfa-2 båndet under hypnose i forhold til lav suggestible emner4. For nylig har funktionel magnetisk resonans imaging (fMRI) også afsløret ændringer i forreste standard mode netværk under ‘hviletilstand’ hypnose uden en tilsvarende stigning i aktiviteten i andre hjerneområder2. Konvergerende beviser tyder på, at hypnose er forbundet med dissociated forreste opmærksomme kontrol13.
Ændringer i fMRI iltningsniveau afhængig (FED) signaler som reaktion på en række hypnotiske forslag er også for nylig blevet rapporteret14-23. De fleste forslags-respons undersøgelser korrelerer hjernen signal ændringer med subjektive ratings af ændret opfattelse. Men, hypnotiske forslag er også blevet brugt til at ændre fysiologiske parametre såsom blodtryk, puls, og emne håndtemperatur i respons24.
Her udvider vi disse tidligere fund ved at udvikle et eksperimentelt paradigme, der her omtales som paradigmet ‘koldhandske’, hvor forsøgspersoner er rettet mod at opfatte, at en af deres hænder er koldere i temperatur end den anden, i mangel af ekstern fysisk manipulation af temperaturen. Disse mundtlige instruktioner leveres via MR-kompatible hovedtelefoner under dataoptagelse.
I nærværende arbejde demonstrerer vi først vores metode til samtidig EEG/fMRI-dataregistrering. Derefter demonstrerer vi det kolde handskeparadigme, som omfatter indsamling af EEG/fMRI-data sammen med håndtemperaturmålinger både før og efter hypnotisk induktion. Vores metode til hypnotisk induktion omfatter en ideomotorisk forslag beskrevet af1, efterfulgt af en dybdevurdering ved hjælp af SSHS, form C. Vi registrerer pålidelige ændringer i EEG-effektspektret, der opstår efter hypnotisk induktion. Vi demonstrerer også, at vores MR-kompatible differentialtermometrienhed er i stand til at måle håndtemperaturændringer under samtidig EEG/fMRI-dataindsamlingssession. Denne procedure kan give vigtige kvantitative EEG / fMRI målinger i vurderingen af hjernen signal ændringer, der opstår i løbet af iboende ‘hviletilstand’ hypnose samt måling signal ændringer som reaktion på hypnotiske forslag til ændret termisk opfattelse.
Der synes at være stor variation i forslag metoder, der anvendes til at fremkalde emner i en tilstand af hypnose1. Vi viser her, at et forslag til ikke-flygtig motorisk bevægelse efterfulgt af SHSS, C-formularen, kan bruges til at ændre EEG-effektspektret. Vi bemærker, at selv om det emne, der anvendes i denne undersøgelse var blevet hypnotiseret i fortiden, var der ingen forsøg via Harvard Group Suggestibility Scale eller anden mekanisme til at finde en meget modtagelig emne. Vi hypotese, at omfanget af ændringer i EEG frekvens underbånd sandsynligvis varierer afhængigt af emnet niveau af modtagelighed, som det er blevet rapporteret4.
Vi demonstrerede også en opsætning til måling af håndtemperaturudsving, der kan opstå under en samtidig EEG/fMRI-session. Selv om forsøgspersoner i sidste ende kan lære at opnå håndtemperatur ændringer uden hypnose ved hjælp af biofeedback stikord, dette tager typisk mange træningspas26. Frischholz og Tryon26 var ude af stand til at kopiere sammenhængen mellem ændringer i håndtemperatur og hypnotisk dybde ved hjælp af den kolde handske forslag paradigme, i modsætning til det rapporteret af andre27. Der kræves yderligere arbejde for at løse denne kontrovers. Ikke desto mindre kan metoden til måling af håndtemperaturændringer under en funktionel neuroimaging-session vise sig nyttig til vurdering af de neurale korrelater af det hypnotiske ‘kolde handske’-forslag efter hypnotisk induktion.
The authors have nothing to disclose.
Dette arbejde blev støttet af midler fra korean Basic Science Institute (KBSI) tilskud, Neuroimaging Studies of Hypnotically Induceret Deception.
Equipment Name | Company | Catalogue Number | Comment |
Precision Monolithic Temperature Sensor | National Semiconductor Corporation | LM34/LM35 | 100 mV/°C; accurate to within ±0.4 °C at room temperature |
Precision Instrumentation Amplifier | National Semiconductor Corporation | INA114 | Part of Magnet Room I/O interface |
HydroCel Saline | Electrical Geodescis Inc. | N-PRT-KCL-1000-000 | |
HydroCel Geodesic Sensor Net with a 256-channel High Density Electrode Array | Electrical Geodescis Inc. | 256-channel HCGSN | |
Geodesics Photogrammetry System | Electrical Geodescis Inc. | EGI GPS | |
Pipettes | Electrical Geodescis Inc. | N-ACC-PIP-1000-000 |