Summary

Brain Imaging Utredning av Memory-ökad påverkan av Emotion

Published: May 04, 2011
doi:

Summary

Vi presenterar ett protokoll som använder funktionell magnetisk resonanstomografi att undersöka neurala korrelat till minnet som förbättrar effekten av känslor. Detta protokoll möjliggör identifiering av hjärnans aktivitet specifikt kopplade till minne-relaterade bearbetning, i motsats till mer allmänna perceptuella behandling, och kan användas med friska och kliniska populationer.

Abstract

Känslomässiga händelser tenderar att vara bättre ihågkommen än icke-emotionella händelser 1,2. Ett mål av kognitiva och affektiva neuroforskare är att förstå de neurala mekanismerna bakom detta ökad påverkan av känslor på minnet. En metod som har visat sig särskilt inflytelserika i utredningen av minnet som förbättrar effekten av känslor är den så kallade efterföljande minne paradigm (SMP). Denna metod användes ursprungligen för att undersöka neurala korrelat av icke-emotionella minnen 3, och på senare tid vi och andra tillämpas även den framgångsrikt till studier av emotionella minne (över 4, 5-7). Här beskriver vi ett protokoll som gör undersökning av neurala korrelat av minnet som förbättrar effekten av känslor med hjälp av SMP i samband med event-relaterade funktionell magnetresonanstomografi (fMRI). Ett viktigt inslag i SMP är att det tillåter separation av hjärnans aktivitet specifikt i samband med minnet från mer allmänna verksamhet i samband med perception. Dessutom i samband med att studera betydelsen av känslomässiga stimuli, kan SMP identifiering av områden i hjärnan vars verksamhet mottagliga för emotionella modulering av både allmän / perceptuella och minne-specifik behandling. Detta protokoll kan användas på friska försökspersoner 8-15, samt i kliniska patienter där det finns förändringar i neurala korrelat av känslor uppfattning och fördomar i minnas känslomässiga händelser, såsom de som lider av depression och posttraumatiskt stressyndrom (PTSD ) 16, 17.

Protocol

1. Experimentell design, metodfrågor, och Stimuli SMP består av två uppgifter, en kodning uppgift och en hämtning uppgift, och registrering av hjärnans aktivitet kan förekomma under kodningen uppgiften eller under både kodning och uppgifter hämtning (se figur 1 för ett diagram som illustrerar utformningen av SMP). Figur 1. Allmänna Diagram av SMP design. Hjärnan vars ve…

Discussion

Denna experimentella protokollet möjliggör undersökning av neurala korrelat av minnet som förbättrar effekten av känslor, genom att specifikt skilja minnet-relaterade hjärnaktivitet som är mottagliga för modulering av känslor från aktivitet i hjärnan känsliga för känslor modulering under allmänt / perceptuella bearbetning. Denna design har varit avgörande för att öka kunskaperna om de neurala mekanismerna bakom effekten av känslor på minnet, och med tanke på dess mångsidighet det förväntas att S…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

FD fick stöd av en Young Investigator Award från National Alliance för forskning om schizofreni och depression samt en CPRF Award från den kanadensiska Psychiatric Research Foundation.

References

  1. Bradley, M. M., Greenwald, M. K., Petry, M. C., Lang, P. J. Remembering pictures: pleasure and arousal in memory. J Exp Psychol Learn Mem Cogn. 18, 379-390 (1992).
  2. Christianson, S. A. Emotional stress and eyewitness memory: a critical review. Psychol Bull. 112, 284-309 (1992).
  3. Paller, K. A., Wagner, A. D. Observing the transformation of experience into memory. Trends Cogn Sci. 6, 93-102 (2002).
  4. Dolcos, F. . The Impact of Emotion on Memory: Evidence from Brain Imaging Studies. , (2009).
  5. Dolcos, F., Denkova, E. Neural correlates of encoding emotional memories: a review of functional neuroimaging evidence. Cell Science Reviews. 5, 78-122 (2008).
  6. Dolcos, F., LaBar, K. S., Cabeza, R., Uttl, B., Ohta, N. The memory-enhancing effect of emotion: Functional neuroimaging evidence. Memory and Emotion: Interdisciplinary Perspectives. , 107-134 (2006).
  7. LaBar, K. S., Cabeza, R. Cognitive neuroscience of emotional memory. Nat Rev Neurosci. 7, 54-64 (2006).
  8. Dolcos, F., Cabeza, R. Event-related potentials of emotional memory: encoding pleasant, unpleasant, and neutral pictures. Cogn Affect Behav Neurosci. 2, 252-263 (2002).
  9. Dolcos, F., Graham, R., LaBar, K. S., Cabeza, R. Coactiviation of the amygdala and hippocampus predicts better recall for emotional than for neutral pictures. Brain & Cognition. 51, 221-223 (2003).
  10. Dolcos, F., LaBar, K. S., Cabeza, R. Dissociable effects of arousal and valence on prefrontal activity indexing emotional evaluation and subsequent memory: an event-related fMRI study. Neuroimage. 23, 64-74 (2004).
  11. Dolcos, F., LaBar, K. S., Cabeza, R. Interaction between the amygdala and the medial temporal lobe memory system predicts better memory for emotional events. Neuron. 42, 855-863 (2004).
  12. Dolcos, F., LaBar, K. S., Cabeza, R. Remembering one year later: role of the amygdala and the medial temporal lobe memory system in retrieving emotional memories. Proc Natl Acad Sci U S A. 102, 2626-2631 (2005).
  13. Ritchey, M., Dolcos, F., Cabeza, R. Role of amygdala connectivity in the persistence of emotional memories over time: an event-related FMRI investigation. Cereb Cortex. 18, 2494-2504 (2008).
  14. Jacques, S. t., Dolcos, P. L., Cabeza, F., R, . Effects of aging on functional connectivity of the amygdala for subsequent memory of negative pictures: a network analysis of functional magnetic resonance imaging data. Psychol Sci. 20, 74-84 (2009).
  15. Jacques, S. t., Dolcos, P., Cabeza, F., R, . Effects of aging on functional connectivity of the amygdala during negative evaluation: a network analysis of fMRI data. Neurobiol Aging. 31, 315-327 (2010).
  16. Hayes, J. P., LaBar, K. S., McCarthy, G. Reduced hippocampal and amygdala activity predicts memory distrotions for trauma reminders in combat-related PTSD. J Psychiatr Res. , (2011).
  17. Ritchey, M., Dolcos, F., Eddington, K. M., Strauman, T. J., Cabeza, R. Neural correlates of emotional processing in depression: Changes with cognitive behavioral therapy and predictors of treatment response. Journal of Psychiatric Research. , (2010).
  18. Kleinsmith, L. J., Kaplan, S. Paired-associate learning as a function of arousal and interpolated interval. J Exp Psychol. 65, 190-193 (1963).
  19. Kensinger, E. A., Schacter, D. L. Amygdala activity is associated with the successful encoding of item, but not source, information for positive and negative stimuli. J Neurosci. 26, 2564-2570 (2006).
  20. Kensinger, E. A., Corkin, S. Two routes to emotional memory: distinct neural processes for valence and arousal. Proc Natl Acad Sci U S A. 101, 3310-3315 (2004).
  21. Kensinger, E. A., Garoff-Eaton, R. J., Schacter, D. L. Memory for specific visual details can be enhanced by negative arousing content. Journal of Memory and Language. 54, 99-112 (2006).
  22. Bradley, M. M., Cuthbert, B. N., Lang, P. J. Picture media and emotion: effects of a sustained affective context. Psychophysiology. 33, 662-670 (1996).
  23. Lang, P. J., Bradley, M. M., Cuthbert, B. N. Technical Report A-8. International affective picture system (IAPS): Affective ratings of pictures and instruction manual. , (2008).
  24. Lang, P. J., Bradley, M. M., Cuthbert, B. N. Technical report C-1. Affective norms for English workds (ANEW): Stimuli, instruction manual and affective ratings. , (2008).
  25. Bradley, M. M., Lang, P. J. Measuring emotion: the Self-Assessment Manikin and the Semantic Differential. J Behav Ther Exp Psychiatry. 25, 49-59 (1994).
  26. Kensinger, E. A. Remembering emotional experiences: the contribution of valence and arousal. Rev Neurosci. 15, 241-251 (2004).
  27. Hamann, S. B., Ely, T. D., Grafton, S. T., Kilts, C. D. Amygdala activity related to enhanced memory for pleasant and aversive stimuli. Nat Neurosci. 2, 289-293 (1999).
  28. Watson, D., Clark, L. A., Tellegen, A. Development and validation of brief measures of positive and negative affect: the PANAS scales. J Pers Soc Psychol. 54, 1063-1070 (1988).
  29. Spielberger, C. D., Gorsuch, R. L., Lushene, R. E. . Manual for the State-Trait Anxiety Inventory. , (1970).
  30. Voyvodic, J. T. Real-Time fMRI Paradigm Control, Physiology, and Behavior Combined with Near Real-Time Statistical Analysis. NeuroImage. 10, 91-106 (1999).
  31. Tulving, E. Memory and consciousness. Canadian Psychology. 26, 1-12 (1985).
  32. Eldridge, L. L., Knowlton, B. J., Furmanski, C. S., Bookheimer, S. Y., Engel, S. A. Remembering episodes: a selective role for the hippocampus during retrieval. Nat Neurosci. 3, 1149-1152 (2000).
  33. Kirwan, C. B., Jones, C. K., Miller, M. I., Stark, C. E. L. High-resolution fMRI investigation of the medial temporal lobe. Human Brain Mapping. 28, 959-966 (2007).
  34. Preston, A. R., Bornstein, A. M., Hutchinson, J. B., Gaare, M. E., Glover, G. H., Wagner, A. D. High-resolution fMRI of Content-sensitive Subsequent Memory Responses in Human Medial Temporal Lobe. Journal of Cognitive Neuroscience. 22, 156-173 (2010).
  35. Robinson, S., Pripfl, J., Bauer, H., Moser, E. The impact of EPI voxel size on SNR and BOLD sensitivity in the anterior medio-temporal lobe: a comparative group study of deactivation of the Default Mode. Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine. 21, 279-290 (2008).
  36. Daselaar, S. M., Fleck, M. S., Cabeza, R. Triple Dissociation in the Medial Temporal Lobes: Recollection, Familiarity, and Novelty. Journal of Neurophysiology. 96, 1902-1911 (2006).
  37. McGaugh, J. L. Memory–a century of consolidation. Science. 287, 248-251 (2000).
  38. McGaugh, J. L. The amygdala modulates the consolidation of memories of emotionally arousing experiences. Annu Rev Neurosci. 27, 1-28 (2004).

Play Video

Cite This Article
Shafer, A., Iordan, A., Cabeza, R., Dolcos, F. Brain Imaging Investigation of the Memory-Enhancing Effect of Emotion. J. Vis. Exp. (51), e2433, doi:10.3791/2433 (2011).

View Video