情動表出の制御の神経相関の脳イメージング研究

Summary

我々は、機能的磁気共鳴画像法を用いて、意図的と自動感情制御の神経相関の調査を可能にするプロトコルを示す。このプロトコルは、若いと古いだけでなく、臨床患者の両方の健康な参加者は、で使用することができます。

Abstract

感情を制御/レギュレートする能力は、感情的にストレスの多い状況に直面して重要な対処メカニズムである。ものの大きな進展は、意識的/意図的な感情制御（ER）を理解してなされたもので、、以下non-conscious/automatic ERと関連する神経相関についてはほとんど知られていない。これは部分的に自動および意識処理¹のユニタリ概念に内在する問題が原因です。ここで、我々は、機能的磁気共鳴画像（fMRI）を用いて意図的な及び自動ER両方の神経相関の調査を可能にするプロトコルを示す。このプロトコルは、ERのさまざまな側面にお問い合わせの新たな道を可能にします。例えば、実験的なデザインは、目標の操作が感情（意識と非意識的な）だけでなく、感情的な挑戦（高対低）の強度を調節することができます。また、それは感情処理でER戦略の即時（感情の認識）と長期の両方の効果（感情的なメモリ）の調査を可能にします。したがって、このプロトコルは、健全な行動の感情制御の神経メカニズムの理解に貢献するかもしれない、と感情dysの規制がコア衰弱の機能の中で頻繁になっているうつ病や不安障害の赤字の可能性のある原因への洞察を得るまで。

Protocol

1。タスクの設計、刺激、および実験プロトコール

包括的なプロトコルは、映像の感情的な定格（ 直接の影響）の評価を含む、およびメモリのための
感情的な反応を調節するために目標を誘導した結果、これらの写真（ 長期的な影響）、。規制する目標は、 明示的または暗黙的に誘導され、即時および長期的な影響はの格付けとベースラインのブロック/ ER操作（プレER誘導のベースラインを）前に実行中に表示される画像用のメモリへの相対評価されている、図1を参照してください。全体的な実験デザインの図について。以下では、これらすべての側面に関する詳細を提供します。

図1。プロトコルのダイアグラム ER目標は両方を意識的/明示的およびnon-consciously/implicitly各参加者に誘導されるが、誘導の順序は、参加者間で異なると相殺されている- 。すなわち、暗黙を完了する最初の部分で明示的にERに割り当てられている第二部、およびその逆の操作、各操作は独自のベースラインの実行が付いている。評価とメモリーのタスクの詳細な説明は下記を参照してください。

感情制御の操作

1. 明示的なER操作 。明示的なERの状態では、感情の評価タスクは、感情的な反応の感情的な経験と発現を抑制するための命令が付加されます。前の証拠は、その明示的なERの戦略を示唆して確実に^2を応答感情的な影響を与えることができます。
2. 暗黙のER操作 。このため、スクランブル文のタスクの適応^{（SST）3は} 、非意識的に感情を調節するために目標を誘導するために使用されます。このタスクでは、参加者は（例えば、"カバー"、"安定"、"抑制"）感情制御の考え方を伝える言葉が埋め込まれている五ワードジャンブルズから20 4ワード文法的に正しい文章を構築しなければならないため、素数参加者は彼らの感情的な反応^4を抑制する。感情の制御ワードは、以前の研究⁴から取得し、に学部学生を尋ねることによって選ば ​​れた"あなたがコンセプト"感情のコントロール"を考えるとき、あなたの心に来て20語のリストを表示。"
3. 注目すべきは、両方のER条件でタスクの同じ構造を維持するために、SSTは、明示的なERの状態で実行されますが、この場合、参加者は感情を制御するための目標についてのみ中立用語を含む20の文章が表示されます。

ER操作の直接的な影響の評価：感情評価タスク

4. 刺激の選択 。刺激は感情価と覚醒のための彼らの規範のスコアに基づいて国際情動写真システム（IAPを^）5、から選択された感情とニュートラルの写真で構成されています。細心の注意がすべての調査の実行の結果の画像の感情的な内容のバランスをとるために支払われ、それ故にこれらの基本的性質が異なる場合があるため、交絡効果を回避する必要があります。
5. タスクのタイミング 。各画像は、4秒間画面に表示され、その後の画像⁶の長時間のスキャンに関連付けられている眼球運動の交絡の影響を最小限に抑えるために除去され、固定のクロスは、12秒ごとに画像に従います。参加者のタスクは、8ポイントのスケールで映像によって引き起こされるそれらの主観的な感情的経験絵と速度を監視することになります（1 =ニュートラル、8 =非常に否定的）。気分誘導を避けるために、画像は同じ価数の3つ以内の画像が連続して提示されるように擬似ランダム化される。

ER操作の長期的影響の評価：メモリの検索タスク

6. 一週間後、参加者は、天井の性能を防ぐために黒と白で示されている旧等しい数（スキャナで見られる）と新しい写真を（前に見たことがない）、表示します。 （2 =中程度、3 =高信頼性1 =ロー）は、スキャナのかではないが、参加者はまた、速度の3点尺度で選択した回答の自信を、写真を見覚えているかどうかに基づいて新/旧決定に続く。

2。スキャンのために件名の準備

すべての参加者は倫理委員会によって承認された実験的なプロトコルを、実行する前にインフォームドコンセントを書かれています。彼らはまた、写真の多くはそのような暴力や外傷の行為として悲惨なイベントを、描写していると警告されます、そして代表的な写真の印刷された例が提供されます。

スキャンの前に

1. スキャンの日に、心の参加者の現在の状態がtに対して制御するため^、7を評価される彼は感情的な経験や感情をコントロールする能力に気分の影響。ポストスキ​​ャンの評価と併せて、これらの初期の評価も調査への参加の結果として、気分の変化をスクリーニングするために使用することができます。性格特性の評価は、感情制御戦略⁸のようなものインデクシング習慣的な関与もERの操作と関連する神経相関の成功にその可能性の影響を調査するために行うことができます。
2. スキャンに先立ち、参加者は、スキャンの手順の詳細に通知され、行動課題のための具体的な指示を与えられている。不快感を避けるためにして、タスクで増加親しみを作成するには、参加者も省略された練習を与えているのは感情の評価タスクとSSTの両方で動作します。

スキャンルームで

3. 参加者は、ヘッドスキャン中に快適性を確保し、動きを最小限に抑えるための追加のクッションと、スキャニングベッドに仰臥位になるように指示されます。テープの長さの非粘着面は、さらにヘッドの移動を最小限に抑えるために、参加者の額の周りに軽くラップされることがあります。参加者は、MRIスキャン中に実験者と通信するために耳の保護だけでなく、分離のヘッドフォンを与えられている。
4. 被験者の右手は、このように左手をサポートするためにまたは他の測定（例えば、皮膚コンダクタンス反応）が可能なため、レスポンスボックスに快適に配置されている。被験者はスキャナを停止するあらゆる緊急の必要性を示すことができるように緊急停止ボタンが近くに配置されます。データの収集を開始する前に、それは被験者が刺激提示のために明らかに画面の投影を見ることができると応答ボタンが正しく動作することを確認することが重要です。
5. 研究は、参加者の時間は休ませる、と機器の故障の場合には大量のデータ損失を回避できるように、試験の実行/ブロックに分割されています。実行順序は、参加者間で相殺され、それぞれの実行は、MR信号の安定化を可能にするために、固定の6秒で開始されます。

3。データの記録と処理

スキャンパラメータ

我々は、MRIの録音のために1.5テスラシーメンスソナタスキャナーを使用して、24の若い健康な参加者からのMRIデータを収集した。私たちの解剖学的画像は、3D MPRAGEの解剖シリーズ（;スライスの数= 112、ボクセルのサイズ= 1x1x1mm繰り返し時間（TR）= 1600ミリ秒、エコー時間（TE）= 3.82ミリ秒）です。機能画像は、28機能的なスライス（ボクセルサイズ= 4x4x4 mm）の連続で構成されて軸方向にechoplanarシーケンス（TR = 2000 msのビューFOV = 256x256mmのフィールド; TE = 40 ms）を使用して取得したので、フル脳のカバレッジを可能にする、 。

データ解析

：我々は、統計的パラメトリックマッピング（SPM使用http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/社内MATLABベースのツールと組み合わせて）。品質保証、TRのアライメント、動きの補正、共同登録、正規化、および平滑化（8 mm ^3のカーネル^）9：前処理は、典型的な手順が含まれます。個人およびグループレベルの統計分析は、ER操作（ER対ベースラインが実行される、図2を参照）によると脳活動の比較を伴うことが、感情価（負の対中立）、覚醒（低対高）、およびメモリの性能（ ）思い出した対忘れ。行動データと脳画像データの相関関係（例えば、画像の評価）及び/またはスコアインデックス作成の人格の措置（例えば、ER戦略の習慣的な関与を索引付けする性格特性）にも脳活動の個人差と共同でどのように変化するかを調べるために、行うことができます。行動と性格。

4。代表的な結果：

図2。扁桃体の活性が低下し、ERの操作は、次の前頭前野の活性が増加した。ERの目標の誘致は、扁桃体（）を含む感情の処理に関連する脳領域における活性低下に関連付けられている、と認知制御と情動表出の制御に関連する脳領域の活性が増加した腹前頭前野（PFC）（B）、背外側PFC（D）、および内側^{PFC（C）11,12}など^、10、。 vlPFC活動を示す棒グラフに示すように、明示的および暗黙的なERは、これらの変更は、明示的および暗黙的なERの共同出資を反映することを示唆し、応答の類似したパターンと関連していた。 "活性化マップは、"コロナのビューで表示される高解像度の脳の画像に重畳され、色のバーは減少を示すボクセルで脳活動を反映しては、グループ統計（N = 24）に基づいて、活性化マップのt値を勾配示しています（左パネル）またはERの操作の結果として増加した（右パネル）活動。これは次のように、PFCの活性化の塊が複数の領域をカバーするかもしれないことに注意する必要があります。vlPFC /島（B）と背側前帯状皮質/運動前野（C）。棒グラフは、前に感情的に反応％の信号変化（エモ）とニュートラル（ノイ）の画像を示しています（すなわち、BaseRuns）とERの目標（すなわち、誘導後、組み合わせることでER =明示的および暗黙的なERは、、一緒に明示的なERの平均と）ER暗黙的、等の前にポストERの違いを示すボクセルから抽出。 L =左、R =右。

表1。 ERの操作は、次の感情的な格付けを低下させる。fMRIの結果と同様に、そこにER誘導後の感情的評価の低下であり、この効果は、明示的および暗黙的なER以下の減少に起因する。重要なのは、感情的な格付けは、同じような遅延は、次の同じタスクを実行した対照群ではなく、ERゴールの誘導がない場合に有意な変化は認められなかった。これらのアイデアをサポートする、2（マニピュレーション：ベースライン対ER誘導）× 2（価数：感情対ニュートラル）実験群の*からのデータの反復測定分散分析操作の有意な主効果（F [1、19]もたらした= 11.21、P <0.002）と有意な操作Xバレンスの相互作用（F [1、19] = 3.02、P <0.05）、および対照群からのデータ（N = 9）で同様の2ウェイANOVAは得られなかった遅延の主効果（ベースライン対遅延実行）または著しい遅延X原子価相互作用。これらの知見は、実験群における格付けの低下は感情的な刺激への反復暴露によって習慣性に起因する感情ではなく、を制御するための目標の誘導によるものであったことを示唆している。 *一般的な原因（例えば、技術的障害）に起因するデータの消耗のため、実験群における行動の分析は、20人の参加者からのデータに基づいていた。

一緒に、これらの行動と脳画像所見では、感情を調節することが目標の明示的および暗黙的帰納法を比較するために使用することができる本実験計画を、検証する。なお、本報告書は、明示的および暗黙的なERの操作の共同の貢献からその結果の側面を強調することに注意する必要がありますが、これはそれらの効果は、行動および/または脳レベルでの解離である可能性を除外するものではない。

Discussion

私たちは、感情を調節する目標の明示的および暗黙的な操作を含むプロトコールを説明し、関連する神経相関の調査が可能になります。この設計では、脳がうまく意図的なものではなく、参加者の洞察力と意識^13,14なく発生する可能性が暗黙のERへの明示的なERの比較に適している、感情を制御する方法の我々の知識を前進させる可能性を秘めています。したがって、プロトコルには、ER機構（高齢者¹⁷の拡張された自動関与に関連付けられているような健康な高齢化（ 陽性のバイアス^15）とうつ病（ ネガティブバイアス^16）で観察されたものとして習慣的な反対の情動バイアスの調査、、のために特に役立ちます。 ^、18）と感情を（うつ病患者^19,20）を規制する能力の障害。