Corrélation entre réponses comportementales aux signaux IRMf de cortex préfrontal humain: l'examen des processus cognitifs en utilisant l'analyse des tâches
Summary
Le but de notre recherche est de corréler le comportement de l'activité du cerveau. Précis des mesures comportementales et techniques d'imagerie nous permettent d'élucider les relations cerveau-comportement.
Abstract
Le but de cet article est de décrire les méthodes comment mettre en œuvre une technique de neuro-imagerie pour examiner les processus du cerveau complémentaires engagés par deux tâches similaires. Le comportement des participants pendant l'exécution des tâches dans un scanner IRMf peut ensuite être corrélée à l'aide de l'activité cérébrale du sang en oxygène-dépendante du niveau de signal. Nous mesurons le comportement pour être en mesure de trier les essais corrects, où le sujet a effectué la tâche correctement et ensuite être capable d'examiner le cerveau des signaux liés à corriger les performances. Inversement, si les sujets ne sont pas accomplir la tâche correctement, et ces essais sont inclus dans l'analyse même des essais corrects nous présenter des procès qui n'étaient pas seulement pour une exécution correcte. Ainsi, dans de nombreux cas ces erreurs peuvent être eux-mêmes utilisés pour ensuite corréler l'activité du cerveau pour eux. Nous décrivons deux tâches complémentaires qui sont utilisés dans notre laboratoire pour examiner le cerveau au cours de la suppression d'une des réponses automatiques: le Stroop 1 et anti-saccades tâches. Laparadigme de Stroop émotionnel instruit les participants à signaler soit la superposition émotionnelle 'mot' à travers les visages ou les affectifs faciales expressions du visage des stimuli de l'1,2. Lorsque le mot et l'expression faciale des émotions différentes se référer à un conflit entre ce qui doit être dit et ce qui est lu automatiquement se produit. Le participant doit résoudre le conflit entre deux processus simultanément concurrents de la lecture de mots et des expressions faciales. Notre envie de lire un mot conduit à une forte «stimulus-réponse (SR) 'associations, d' où une forte inhibition de ces SR est difficile et les participants sont enclins à faire des erreurs. Surmonter ce conflit et de diriger l'attention loin de la face ou le mot exige l'objet d'inhiber les processus bottom-up qui dirige habituellement l'attention sur le stimulus plus saillant. De même, dans le travail anti-saccade 3,4,5,6, où une queue d'instruction est utilisée pour diriger l'attention que sur un emplacement stimulus périphérique, mais alors la eye mouvement est faite à la position du miroir opposée. Encore une fois, nous mesurer le comportement en enregistrant les mouvements oculaires des participants ce qui permet le tri des réponses comportementales à des essais corrects et l'erreur 7, qui peuvent ensuite être corrélé à l'activité du cerveau. Neuroimagerie permet maintenant aux chercheurs de mesurer des comportements différents des essais corrects et d'erreur qui sont indicatifs de différents processus cognitifs et d'identifier les différents réseaux neuronaux impliqués.
Protocol
Discussion
Identification des régions cérébrales repose sur la création d'un contraste entre les tâches précises numérisés (c.-à-soit dans le Stroop, l'émotion incongrue par rapport congruent et l'expression du visage; ou anti-saccade par rapport pro-saccade) afin de produire une carte d'activation liée à la tâche. Ces cartes fonctionnelles peuvent être plus raffinée lorsque le comportement est recueillie dans le scanner pour éliminer les essais où le sujet fait des erreurs. Ces erreurs peuvent êt…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Financé par la National Science et génie (CRSNG) pour JFXD, Faculté de la Santé, l'Université York et auteur a un doctorat de financement par l'Ontario sur le jeu problématique Research Centre (OPGRC).
Materials
| Name of Equipment | Company |
| 3-Tesla MRI machine | Siemens Magnetom Trio (Erlangen, Germany) |
| iViewX Eye Tracking | SensoMotoric Instruments, Inc. |
| BrainVoyager QX software | Brain Innovation, Maastricht, The Netherlands |
| Four-button Joystick | Current Designs, Inc., Philadelphia, PA, USA |
Table 1. Specific Reagents and Equipment.
Riferimenti
- Stroop, J. R. Studies of interference in serial verbal reactions. Journal of Experimental Psychology. 18, 643-662 (1935).
- Ovaysikia, S., Tahir, K. A., Chan, J. L., DeSouza, J. F. X. Word wins over face: emotional Stroop effect activates the frontal cortical network. Front Hum. Neurosci. 4, 234 (2011).
- Hallett, P. E. Primary and secondary saccades to goals defined by instructions. Vision Res. 18, 1279-1296 (1978).
- Connolly, J. D., Goodale, M. A., DeSouza, J. F. X., Menon, R. S., Vilis, T. A comparison of frontoparietal fMRI activation during anti-saccades and anti-pointing. J. Neurophysiol. 84, 1645-1655 (2000).
- DeSouza, J. F. X., Menon, R. S., Everling, S. Preparatory set associated with pro-saccades and anti-saccades in humans investigated with event-related FMRI. J. Neurophysiol. 89, 1016-1023 (2003).
- Everling, S., DeSouza, J. F. X. Rule-dependent activity for prosaccades and antisaccades in the primate prefrontal cortex. J. Cogn. Neurosci. 17, 1483-1496 (2005).
- Ford, K. A., Goltz, H. C., Brown, M. R. G., Everling, S. Neural processes associated with antisaccade task performance investigated with event-related fMRI. J. Neurophysiol. 94, 429-440 (2005).
- DeSouza, J. F. X., Nicolle, D. A., Vilis, T. Task-dependent changes in the shape and thickness of Listing’s plane. Vision Res. 37, 2271-2282 (1997).
- Hadjikhani, N. Mechanisms of migraine aura revealed by functional MRI in human visual cortex. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98, 4687-4692 (2001).
- DeSouza, J. F. X. Eye position signal modulates a human parietal pointing region during memory-guided movements. J. Neurosci. 20, 5835-5840 (2000).
