ניסוי זה משתמש בשיטת מגנטואנצפלוגרפיה מוגבל מבחינה אנטומית (aMEG) לבחון dynamics מתנדנדות המוח ואת synchrony תפקודית לטווח ארוך במהלך קרב שליטה קוגניטיבית כפונקציה של שכרות חריפה.
החלטות מסתמך על אינטראקציות דינמי של אזורים במוח יופץ, בעיקר חזיתית. ראיות ממחקרים דימות תהודה מגנטי תפקודי (fMRI) מציין כי anterior cingulate (ACC) ו- cortices הקדם חזיתית לרוחב (latPFC) הם צמתים חיוני subserving שליטה קוגניטיבית. עם זאת, בגלל רזולוציה טמפורלית, מוגבלת שלה fMRI לא מתאר את התזמון והטבע של הגומלין המשוער שלהם. המחקר הנוכחי משלב מקור מבוזרת מידול של האות מגנטואנצפלוגרפיה חנותם מדויק (מג) עם MRI מבניים בצורה של “המוח סרטים” כדי: (1) הערכה האזורים בקליפת המוח המעורבים בשליטה קוגניטיבית (היכן”), (2) מאפיינות הרצף הזמני שלהם (“כש”) ו- (3) לכמת את הדינמיקה מתנדנדות מאינטראקציות העצבית שלהם בזמן אמת. הפרעה סטרופ היה קשור ביתר עוצמה הקשור לאירוע תטא (4-7 הרץ) ב- ACC במהלך זיהוי התנגשויות ואחריו רגישות מתמשכת לדרישות הקוגניטיביות ACC, latPFC במהלך הכנת התגובה ואינטגרציה. ניתוח נעילת פאזה חשף co-oscillatory אינטראקציות בין אזורים אלה המציין שלהם synchrony עצבית מוגברת בלהקה תטא במהלך בתדר סכסוך משפטי לא מתאים. תוצאות אלו לאשר כי תנודות תטא הם היסוד לסינכרון ארוכי טווח לצורך שילוב השפעות מלמעלה למטה במהלך שליטה קוגניטיבית. מג משקף פעילות עצבית ישירות, מה שהופך אותו מתאים מניפולציות תרופתי בניגוד fMRI הרגישה vasoactive מבלבל. במחקר הנוכחי, שתיינים חברתיים בריאים קיבלו מינון אלכוהול מתונה עם פלצבו בעיצוב בתוך הנושא. שיכרון חריפה הקלוש הכוח תטא סטרופ בסכסוך, dysregulated תנודות שיתוף בין ACC latPFC, המאשר כי אלכוהול הוא פגיעה עצבית synchrony subserving שליטה קוגניטיבית. זה משבש את התנהגות מכוון מטרה שעלולה להיות בשליטה עצמית לקויה, לתרום שותה כפייתית. בסכום, שיטה זו יכול לספק תובנה אינטראקציות בזמן אמת במהלך עיבוד קוגניטיבי, ניתן לאפיין את רגישות סלקטיבית לאתגר תרופתי ברשתות עצביות הרלוונטיים.
המטרה הכוללת של מחקר זה היא לבחון את ההשפעות של שכרות חריפה על שינויים-עתיים הדינאמיקה המוחית מתנדנדות, אינטגרציה תפקודית לטווח ארוך במהלך שליטה קוגניטיבית. מועסקים יחידנית או משולבת הדמיה בגישה משלבת מגנטואנצפלוגרפיה (מג) דימות תהודה מגנטית (MRI) כדי לספק תובנות הבסיס העצבי של קבלת החלטות ברמת דיוק גבוהה הטמפורלי, ברמה של מערכת אינטראקטיבית מבנית.
התנהגות גמישה מאפשרת כדי להסתגל משתנות הדרישות הקשרית וכדי לעבור אסטרטגית בין משימות שונות ודרישות מסכים עם יעדי ומטרות של אחד. היכולת לדכא את תגובות אוטומטית בעד פעולות רלוונטיות המטרה אבל שאינם הרגילות היא היבט חיוני של שליטה קוגניטיבית. ממצאים נרחב מעידים כי זה הוא subserved על ידי רשת בעיקר חזיתית בקליפת המוח, עם cingulate cortex הקדמי (ACC) כמו צומת מרכזית זו רשת אינטראקטיבי1,2,3,4. אמנם שופע אנטומי קישוריות בין ACC cortices חזיתית לרוחב היטב תיאר5,6, מאפייני התקשורת בין אזורים אלה במהלך שליטה קוגניטיבית, בחירת התגובה פונקציונלי וביצוע, הם הבינו היטב.
הסכסוך השפעה ניטור התיאוריה7,8 מציעה שליטה קוגניטיבית נובעת אינטראקציה דינאמית בין cortices הקדם חזיתית המדיאלי, לרוחב. חשבון זה ומגבילה ACC מנטרת את הקונפליקט בין ייצוגים מתחרות ועוסק לרוחב קליפת המוח הקדם חזיתית (latPFC) כדי ליישם בקרת תגובת, למטב את הביצועים. עם זאת, חשבון זה בעיקר מבוססת על המחקרים MRI (fMRI) פונקציונלי באמצעות דם חמצון רמת התלויים (מודגש) האות. האות מודגשת fMRI היא כלי מיפוי מרחבי מצוין, אך לפתרון זמני מוגבל בגלל שהיא משקפת אזוריים שינויים והמודינמיקה מתווך על ידי צימוד נוירו-וסקולריים. כתוצאה מכך, השינויים אות מודגש להתפתח בסולם יותר איטי יותר זמן (בשניות) מאשר אירועים עצבית (באלפיות שניה) כבסיס9. יתר על כן, האות מודגש רגיש של אלכוהול אפקטים vasoactive10 , וייתכן שאינה מייצגת במדויק את סדר הגודל של שינויים עצביים, מה שהופך את זה פחות מתאים מחקרים של שכרות חריפה. לכן, המשוער יחסי הגומלין בין cortices הקדם חזיתית המדיאלי, לרוחב שלה רגישות הרעלת אלכוהול צריך להיבדק על ידי שיטות שבהן רושמים אירועים עצבית באופן מדויק חנותם. מג יש רזולוציה טמפורלית מעולה מאז הוא משקף ישירות postsynaptic זרמים. המתודולוגיה מג (aMEG) מוגבל מבחינה אנטומית מועסק כאן היא גישה עם מודאלים מרובים המשלבת מופץ מקור מידול של אות מג עם MRI מבנית. זה מאפשר הערכת של איפה שהקונפליקט ואת משקה-המוח מתנדנדות שינויים הקשורים מתרחשות, להבין את רצף טמפורלית (“מתי”.) של הרכיבים עצביים מעורבת.
החלטות מסתמך על פעולת הגומלין בין אזורי המוח מבוזרת העוסקים באופן דינמי כדי להתמודד עם הדרישות מוגברת שליטה קוגניטיבית. אחת הדרכים להעריך שינויים הקשורים לאירוע בסנכרון ארוכי טווח בין שני אזורים קורטיקליים היא לחישוב השלב שלהם מצמד כמו אינדקס של תנודות שיתוף שלהם,11,12. המחקר הנוכחי להחיל ניתוח נעילת פאזה לבחון את העיקרון הבסיסי של הסכסוך ניטור תיאוריה על-ידי בדיקת את האינטראקציות co-oscillatory בין ACC latPFC. תנודות עצביות בטווח תטא (4-7 הרץ) קשורים עם שליטה קוגניטיבית, הוצעו בתור מנגנון בסיסי תמיכה הסינכרון ארוכי טווח לצורך עיבוד קוגניטיבי מלמעלה13,14, 15,16. הם נוצרים באזורים הקדם חזיתית כפונקציה של קושי המשימה, הם באופן משמעותי הקלוש אלכוהול חריפה שיכרון17,18,19,20.
צריכת אלכוהול מוגזמת לטווח ארוך מזוהה עם מגוון קוגניטיבית עם המעגלים הקדם חזיתית להיות מושפעת בעיקר21,22. שכרות חריפה מזיקה שליטה קוגניטיבית בתנאים של הקושי גדל, עמימות, או כאלה זירוז התגובה אי התאמה17,23,24. מאת להשפיע על קבלת החלטות, אלכוהול עלולים להפריע התנהגות מכוון מטרה עלול לגרום עצמית המסכן, שתייה מוגברת, עשוי גם לתרום או עבודה-הנפלט מפגעים25,26,27 . המחקר הנוכחי משתמש בגישה aMEG כדי למדוד את הפעילות מתנדנדות תטא הלהקה, synchrony בין האזורים המבצעת העיקרית עם רזולוציה טמפורלית מעולה. השפעת אלכוהול על פעילות תטא, תנודות שיתוף בין ACC את latPFC נבדקים כפונקציה של הסכסוך שהפיק הסטרופ הפרעות. אנו משערים כי דרישות קוגניטיביות מוגברת משויכים synchrony תפקודית גדולה יותר, כי בהשפעת אלכוהול dysregulation של פעילות סינכרונית של cortices הקדם חזיתית המדיאלי, לרוחב ביסוד ליקויי בקרה קוגניטיבית.
יחידנית או משולבת הדמיה שיטה השתמשו במחקר זה כוללת מקור מבוזרת מידול של אות מג חנותם מדויק יחד עם אילוצים המרחבי של הערכות הופכי נגזר MRI מבנית של כל משתתף. הגישה aMEG משלב את נקודות החוזק של טכניקות אלה כדי לספק תובנות בשלבים-עתיים של דינמיקה מתנדנדות ושילוב ארוכי טווח subserving שליטה קוגניטיבית…
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו היא נתמכה על ידי מכוני הבריאות הלאומיים (R01-AA016624). אנו מודים על ד ר רפי זילברברג Kovacevic בשל תרומתו שלה.
Elekta Neuromag | Elekta | Magnetoencephalography system | |
1.5 T GE EXCITE HG | General Electric | Magnetic Resonance Imaging scanner | |
Gold Cup Electrodes | OpenBCI | Electroencephalography electrodes for optional simultaneous EEG recording | |
Prep Check Impedance Meter | General Devices | Check electrode impedances | |
HPI Coils | Elekta | Head position indicator coils for co-registration | |
Alcotest | Draeger | Breathalyzer | |
Fiber Optic Response Pad | Current Designs, Inc | MEG-compatible response pad | |
Grey Goose Vodka | Bacardi | Vodka is used during the alcohol session | |
Orange Juice | Naked | Orange juice is used as the beverage during the placebo session as well as mixed with vodka during the alcohol session | |
Discover Drug Test Card | American Screening Corp | Multi-screen drug test | |
QED Saliva Alcohol Test | OraSure Technologies | Saliva alcohol test | |
Urine Hcg Test Strips | Joylive | Pregnancy test | |
Short Michigan Alcohol Screening Test | Selzer et al., 1975 | Alcoholism screening questionnaire | |
Zuckerman Sensation Seeking Scale | Zuckerman, 1971 | Questionnaire: disinhibitory, novelty-seeking, and socialization traits | |
Eysenck Impulsivity Inventory | Eysenck & Eysenck, 1978 | Questionnaire: impulsivity traits | |
Eysenck Personality Questionnaire | Eysenck & Eysenck, 1975 | Questionnaire: personality traits | |
Biphasic Alcohol Effects Scale | Martin et al., 1993 | Questionnaire: subjective experience of the effects of alcohol |