Summary

Korrelation von Verhaltensreaktionen auf fMRI Signalen von Human präfrontalen Kortex: Untersuchung kognitiver Prozesse mit dem Task Analysis

Published: June 20, 2012
doi:

Summary

Das Ziel unserer Forschung ist es, Verhalten zu Hirnaktivität korreliert. Genaue Verhaltensmaßnahmen und bildgebenden Verfahren ermöglichen es uns, Gehirn-Verhalten Zusammenhänge aufzuklären.

Abstract

Das Ziel dieses Papiers ist es, Methoden beschreiben, wie eine bildgebende Technik, um komplementäre Prozesse im Gehirn durch zwei ähnliche Aufgaben engagiert untersuchen zu implementieren. Das Verhalten der Teilnehmer während der Ausführung der Aufgaben in einer fMRI-Scanner kann dann an das Gehirn Aktivität über die Blut-Sauerstoff-Level-Signals korreliert werden. Wir messen das Verhalten in der Lage sein, um eine korrekte Studien zu sortieren, wo das Thema die Aufgabe korrekt durchgeführt und dann in der Lage sein, zu prüfen, die Signale des Gehirns in Bezug auf Leistung zu korrigieren. Umgekehrt, wenn Personen sich für die Aufgaben richtig, und diese Versuche werden auf die gleiche Analyse mit den richtigen Studien einbezogen würden wir einführen Studien, die nicht nur für die korrekte Durchführung waren. Daher wird in vielen Fällen können diese Fehler selbst verwendet werden, um dann korreliert Hirnaktivität an ihnen. Wir beschreiben zwei sich ergänzende Aufgaben, die in unserem Labor verwendet werden, um das Gehirn während der Unterdrückung einer automatischen Reaktionen zu untersuchen: der Stroop-1 und anti-Sakkade Aufgaben. Dieemotionalen Stroop-Paradigma instruiert die Teilnehmer entweder zu berichten, die überlagert emotionale "Wort" über die affektiven Gesichter oder den Gesichtsmuskeln 'Ausdrücke' des Gesichts Reize 1,2. Wenn das Wort und die Mimik auf verschiedene Emotionen beziehen, muss ein Konflikt zwischen dem, was gesagt werden und was wird automatisch gelesen auftritt. Der Teilnehmer hat, um den Konflikt zwischen zwei konkurrierenden Prozessen gleichzeitig von Wort lesen und Mimik zu lösen. Unser Drang zum Auslesen eines Wortes führt zu starken "Reiz-Reaktions-(SR) Vereinigungen, daher diese starke Hemmung der SR ist schwierig und Teilnehmer sind anfällig für Fehler zu machen. Die Überwindung dieses Konflikts und die Aufmerksamkeit weg vom Gesicht oder das Wort verlangt die Gegenstand von unten nach oben an, die normalerweise lenkt die Aufmerksamkeit auf die weitere markante Impulse zu hemmen. In ähnlicher Weise, in der Anti-Sakkade Aufgabe 3,4,5,6, wo ein Befehl Cue verwendet, um nur auf einer peripheren Reiz Ort zu lenken ist, aber dann eye Bewegung wird zum Spiegel entgegengesetzte Position gemacht. Erneut messen wir das Verhalten durch Aufzeichnung der Augenbewegungen der Teilnehmer, die für die Sortierung der Verhaltensreaktionen in korrekt und fehlerfrei sind Versuche 7, die dann die Hirnaktivität korreliert werden können. Neuroimaging jetzt können die Forscher unterschiedliche Verhalten der korrekt und fehlerfrei sind Studien, die indikativ für unterschiedliche kognitive Prozesse sind und dabei das unterschiedliche neuronale Netzwerke eingebunden zu messen.

Protocol

1. Vor Eintritt in den MRT-Raum Teilnehmer absolvieren eine Einverständniserklärung zu erklären, alle experimentellen Risiken (zB Herzschrittmacher, Klaustrophobie, metallische Implantate, Chance auf eine Schwangerschaft, usw.), und den Nutzen ihrer Teilnahme. Alle Teilnehmer sind verpflichtet, füllen Sie das MRI-Sicherheit und Screening-Fragebogen (kurze Anamnese, frühere chirurgische Eingriffe usw.) Teilnehmer mit Kontraindikationen ausgeschlossen werden müssen. <p class="jove_titl…

Discussion

Identifizieren Hirnregionen beruht zum Erstellen einer genauen Kontrast zwischen den Aufgaben untersucht (dh entweder in der Stroop, inkongruente gegenüber kongruent Emotion und Gesichtsausdruck, oder Anti-Sakkade gegenüber Pro-Sakkade), um eine Straßenkarte der Aktivierung im Zusammenhang mit der Aufgabe zu erzeugen. Diese funktionellen Karten kann mehr verfeinert, wenn das Verhalten im Scanner wird gesammelt, um Studien, in denen das Subjekt gemacht Fehler zu entfernen. Diese Fehler können entfernt werden und, wen…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Gefördert von der National Science and Engineering Research Council (NSERC) zu JFXD, Fakultät für Gesundheitswissenschaften, York University und Autor SO hat PhD Finanzierung durch die Ontario Problem Gambling 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.

References

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Cite This Article
DeSouza, J. F., Ovaysikia, S., Pynn, L. K. Correlating Behavioral Responses to fMRI Signals from Human Prefrontal Cortex: Examining Cognitive Processes Using Task Analysis. J. Vis. Exp. (64), e3237, doi:10.3791/3237 (2012).

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