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 JoVE Neuroscience

भावना विनियमन के तंत्रिका संबद्ध ब्रेन इमेजिंग जांच

1, 2, 3, 4,5, 1,6,7

1Department of Psychology, University of Illinois, Urbana-Champaign, 2Department of Computing Science, University of Alberta, Edmonton, 3Department of Psychiatry, University of Alberta, Edmonton, 4Department of Psychology, University of Alberta, Edmonton, 5Centre for Neuroscience, University of Alberta, Edmonton, 6Neuroscience Program, University of Illinois, Urbana-Champaign, 7Beckman Institute, University of Illinois, Urbana-Champaign

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Cite this Article: भावना विनियमन के तंत्रिका संबद्ध ब्रेन इमेजिंग जांच

Dolcos, S., Sung, K., Denkova, E., Dixon, R. A., Dolcos, F. Brain Imaging Investigation of the Neural Correlates of Emotion Regulation. J. Vis. Exp. (54), e2430, doi:10.3791/2430 (2011).

Abstract: भावना विनियमन के तंत्रिका संबद्ध ब्रेन इमेजिंग जांच

भावनाओं को नियंत्रित करने के लिए / विनियमित करने की क्षमता भावनात्मक रूप से तनावपूर्ण स्थितियों का सामना करने में एक महत्वपूर्ण मुकाबला तंत्र है. हालांकि महत्वपूर्ण प्रगति सचेत / जानबूझकर भावना विनियमन (ईआर) को समझने में किया गया है, कम non-conscious/automatic ईआर और संबद्ध तंत्रिका संबद्ध के बारे में जाना जाता है. इस हिस्से में है स्वत: और होश में 1 प्रसंस्करण के एकात्मक अवधारणाओं में निहित समस्याओं का कारण है. यहाँ, हम दोनों जानबूझकर और स्वत: ईआर कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (fMRI) का उपयोग तंत्रिका संबद्ध की जांच की अनुमति देता है एक प्रोटोकॉल है कि मौजूद है. इस प्रोटोकॉल ईआर के विभिन्न पहलुओं में जांच के नए रास्ते की अनुमति देता है. उदाहरण के लिए, प्रयोगात्मक डिजाइन लक्ष्य में हेरफेर (सचेत बनाम गैर के प्रति सजग), भावना के रूप में के रूप में अच्छी तरह से भावनात्मक चुनौती (उच्च बनाम कम) की तीव्रता को विनियमित करने के लिए अनुमति देता है. इसके अलावा, यह भावनाओं के प्रसंस्करण पर ईआर रणनीतियों के दोनों (भावना धारणा) तात्कालिक और दीर्घकालिक प्रभाव (भावनात्मक स्मृति) की जांच की अनुमति देता है. इसलिए, इस प्रोटोकॉल स्वस्थ व्यवहार में भावना विनियमन के तंत्रिका तंत्र की बेहतर समझ के लिए योगदान कर सकते हैं और अवसाद और चिंता विकारों में घाटे में जो भावना dys विनियमन कोर दुर्बल सुविधाओं के बीच अक्सर के संभावित कारणों में अंतर्दृष्टि प्राप्त .

Protocol: भावना विनियमन के तंत्रिका संबद्ध ब्रेन इमेजिंग जांच

1. टास्क डिजाइन, उत्तेजनाओं और प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल

व्यापक प्रोटोकॉल चित्रों (तत्काल प्रभाव) के भावनात्मक मूल्यांकन का आकलन शामिल है, और स्मृति के लिए की
इन (दीर्घकालिक प्रभाव) करने के लिए भावनात्मक प्रतिक्रियाओं को विनियमित लक्ष्य उत्प्रेरण का एक परिणाम के के रूप में चित्र,. को विनियमित करने के लक्ष्य को स्पष्ट रूप से या परोक्ष प्रेरित है, और तात्कालिक और दीर्घकालिक प्रभाव का मूल्यांकन और आधारभूत ब्लॉक / रन कि ईआर जोड़तोड़ (पूर्व ईआर प्रेरण आधारभूत) पूर्व में होना के दौरान प्रस्तुत चित्रों के लिए स्मृति के सापेक्ष मूल्यांकन किया है, चित्रा 1 देखें समग्र प्रयोगात्मक डिजाइन का एक चित्र के लिए. नीचे हमने इन सभी पहलुओं के बारे में जानकारी प्रदान करते हैं.

चित्रा 1
चित्रा 1. प्रोटोकॉल के आरेख ईआर लक्ष्य प्रत्येक भागीदार प्रेरित है दोनों बूझकर / स्पष्ट रूप से और non-consciously/implicitly, लेकिन प्रेरण का क्रम अलग और प्रतिभागियों भर counterbalanced है - यानी, पहले भाग में स्पष्ट ईआर को सौंपा उन निहित पूरा दूसरा हिस्सा है, और इसके विपरीत में हेरफेर, प्रत्येक हेरफेर की अपनी आधारभूत रन से पहले है. रेटिंग और स्मृति कार्यों के विस्तृत विवरण के लिए नीचे देखें.

जज्बात विनियमन हेरफेर

  1. स्पष्ट ईआर हेरफेर. स्पष्ट ईआर हालत में, भावना दर्ज़ा कार्य निर्देशों से पहले भावनात्मक और भावनात्मक प्रतिक्रियाओं के अनुभव की अभिव्यक्ति को दबाने. पिछला सबूत पता चलता है कि स्पष्ट ईआर रणनीतियों मज़बूती से भावनात्मक जवाब दो को प्रभावित कर सकते हैं .
  2. अंतर्निहित ईआर हेरफेर. इस के लिए, तले वाक्य (SST) टास्क 3 के एक अनुकूलन गैर होशपूर्वक प्रयोग किया जाता है भावनाओं को विनियमित करने के लिए लक्ष्य प्रेरित. इस कार्य में प्रतिभागियों को पांच शब्द jumbles है कि शब्दों है कि भावना नियंत्रण (जैसे, "restrains", "स्थिर", "कवर") के विचार व्यक्त एम्बेडेड से 20 चार शब्द व्याकरण की दृष्टि से सही वाक्य का निर्माण किया है, और इस प्रकार प्रधानमंत्री प्रतिभागियों ने अपने भावनात्मक प्रतिक्रिया 4 को दबाने के लिए . भावना नियंत्रण शब्दों पिछले 4 अध्ययनों से ले जाया गया, और स्नातक छात्रों पूछ द्वारा चयनित "20 शब्दों है कि आपके दिमाग में आते हैं जब आप अवधारणा 'भावना नियंत्रण' के बारे में सोच की सूची. "
  3. ध्यान से, दोनों ईआर परिस्थितियों में कार्य का एक ही संरचना को बनाए रखने के लिए, एक SST भी स्पष्ट ईआर हालत में किया जाता है, लेकिन इस मामले में प्रतिभागियों को 20 केवल तटस्थ भावनाओं पर नियंत्रण के लक्ष्य के बारे में संदर्भ से युक्त वाक्य के साथ प्रस्तुत कर रहे हैं.

ईआर में गड़बड़ी की तत्काल प्रभाव आकलन: भावनात्मक रेटिंग कार्य

  1. उत्तेजनाओं के चयन उत्तेजनाओं भावनात्मक और तटस्थ अंतर्राष्ट्रीय उत्तेजित चित्र सिस्टम (IAPS) 5, भावुक valence और arousal के लिए उनके मानक स्कोर पर आधारित से चयनित चित्रों से मिलकर बनता है. सावधान ध्यान सभी अध्ययन रन के पार चित्र की भावनात्मक सामग्री संतुलन के लिए भुगतान किया जाना चाहिए, और इसलिए confounding इन बुनियादी गुणों में संभव मतभेद के कारण प्रभाव से बचने के.
  2. कार्य के समय. प्रत्येक चित्र 4 सेकंड के लिए स्क्रीन पर प्रस्तुत किया है, और तब 6 छवियों के लंबे समय तक स्कैनिंग के साथ जुड़े आँख आंदोलनों के confounding प्रभाव को कम निकाल दिया जाता है, एक निर्धारण पार 12 सेकंड के लिए प्रत्येक चित्र के बाद. 'प्रतिभागियों के काम के लिए चित्र और दर उनके व्यक्तिपरक भावनात्मक अनुभव एक 8 सूत्री पैमाने पर चित्रों द्वारा ट्रिगर घड़ी है (1 = तटस्थ, 8 = अत्यंत नकारात्मक). मूड प्रेरण से बचने के लिए, चित्र छद्म यादृच्छिक हैं इतना है कि एक ही valence के कोई तीन से अधिक चित्रों को लगातार प्रस्तुत कर रहे हैं.

ईआर हेरफेर के दीर्घकालिक प्रभाव का मूल्यांकन: मेमोरी रिट्रीवल टास्क

  1. एक सप्ताह बाद, प्रतिभागियों को पुरानी की एक समान संख्या (स्कैनर में देखा) और (पहले कभी नहीं देखा) चित्र, जो काले और सफेद को रोकने छत प्रदर्शन में प्रस्तुत कर रहे हैं देखने . एक पुराने / नई चाहे वे ​​चित्रों जबकि स्कैनर में है या नहीं, प्रतिभागियों को एक 3 बिंदु पैमाने पर भी अपनी प्रतिक्रिया का विश्वास दर (, 2 = मध्यम, 3 = उच्च आत्मविश्वास = 1 कम) देख याद पर आधारित निर्णय के बाद.

2. स्कैन के लिए विषय की तैयारी

सभी प्रतिभागियों को सूचित सहमति लिखा उपलब्ध कराने के पहले प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल, जो एक एथिक्स बोर्ड द्वारा मंजूरी दे दी है चल रहा. उन्होंने यह भी चेतावनी दी है कि चित्रों के कई चिंताजनक घटनाओं, हिंसा या मानसिक आघात के कृत्यों के रूप में चित्रित, और प्रतिनिधि चित्रों का मुद्रित उदाहरण के साथ प्रदान कर रहे हैं.

स्कैन से पहले

  1. स्कैनिंग के दिन पर, प्रतिभागियों को मन की वर्तमान स्थिति 7 मूल्यांकन किया है, टी के लिए नियंत्रणभावनात्मक अनुभव और भावनाओं पर नियंत्रण करने की क्षमता पर वह मूड के प्रभाव. स्कैनिंग के बाद आकलन के साथ संयोजन के रूप में, इन प्रारंभिक मूल्यांकन मूड में परिवर्तन के लिए भी किया जा सकता है अध्ययन की भागीदारी का एक परिणाम के के रूप में स्क्रीन करने के लिए इस्तेमाल किया. व्यक्तित्व लक्षण के आकलन, भावना विनियमन 8 रणनीतियों के ऐसे उन अनुक्रमण अभ्यस्त सगाई भी ईआर हेरफेर और संबद्ध तंत्रिका संबद्ध की सफलता पर उनके संभव के प्रभाव की जांच करने के लिए बनाया जा सकता है.
  2. स्कैन करने के लिए पहले, प्रतिभागियों को स्कैन प्रक्रियाओं के विस्तार में सूचित कर रहे हैं, और व्यवहार कार्य के लिए विशेष निर्देश दिए. असुविधा से बचने और कार्य के साथ वृद्धि हुई परिचित बनाने के लिए, प्रतिभागियों भी संक्षिप्त अभ्यास दिए गए हैं दोनों भावनाओं दर्ज़ा कार्य और SST के लिए चलाता है.

स्कैन कक्ष में

  1. प्रतिभागियों स्कैनिंग बिस्तर पर लेटना, सिर के लिए अतिरिक्त cushioning के साथ स्कैन के दौरान आराम सुनिश्चित करने और कम से कम आंदोलन के निर्देश दिए हैं. गैर चिपकने वाला टेप की लंबाई के पक्ष 'प्रतिभागियों के माथे के आसपास लिपटे हल्के हो सकता है आगे सिर आंदोलन को कम. प्रतिभागियों को कान के रूप में के रूप में अच्छी तरह से संरक्षण अलगाव headphones दिया जाता है एमआरआई स्कैन के दौरान experimenter के साथ संवाद.
  2. 'विषय दाहिने हाथ आराम से प्रतिक्रिया बॉक्स पर तैनात है, इस तरह बाएं हाथ के समर्थन के लिए या अन्य माप (उदाहरण के लिए, त्वचा प्रवाहकत्त्व प्रतिक्रियाएं) के लिए इस्तेमाल किया जा करने की अनुमति. एक आपातकालीन रोक बटन के पास रखा गया है इतना है कि इस विषय में किसी भी तत्काल स्कैनर रोकने की जरूरत का संकेत हो सकता है. डेटा संग्रह शुरू करने से पहले, यह यकीन है कि इस विषय स्क्रीन प्रक्षेपण उत्तेजना प्रस्तुति के लिए स्पष्ट रूप से देख सकते हैं और प्रतिक्रिया बटन ठीक से काम करने के लिए महत्वपूर्ण है.
  3. अध्ययन / रन परीक्षण के ब्लॉक में विभाजित है प्रतिभागियों समय बाकी है, और उपकरणों की खराबी के मामले में बड़े पैमाने पर डेटा हानि से बचने की अनुमति है. चलाएँ आदेश प्रतिभागियों के बीच counterbalanced है, और प्रत्येक रन निर्धारण के छह सेकंड के साथ शुरू होता है, एमआर संकेत स्थिरीकरण के लिए अनुमति.

3. डेटा रिकॉर्डिंग और प्रसंस्करण

पैरामीटर स्कैन

हम 24 स्वस्थ युवा प्रतिभागियों से एमआरआई डेटा एकत्र, एमआरआई रिकॉर्डिंग के लिए एक 1.5 Tesla सीमेंस सोनाटा स्कैनर का उपयोग कर. हमारे संरचनात्मक छवियों 3D MPRAGE संरचनात्मक श्रृंखला (, स्लाइस की संख्या = 112; voxel आकार 1x1x1mm = पुनरावृत्ति समय (टी.आर.) = १६०० एमएस, गूंज समय (ते) = 3.82 एमएस) कर रहे हैं. कार्यात्मक छवियों 28 कार्यात्मक स्लाइस (voxel आकार मिमी 4x4x4 =) की श्रृंखला से मिलकर बनता है, axially echoplanar अनुक्रम (टी.आर. = 2000 एमएस, ते = 40 एमएस, देखने FOV = 256x256mm के क्षेत्र) का उपयोग हासिल है, इस प्रकार पूर्ण मस्तिष्क कवरेज के लिए अनुमति .

डेटा विश्लेषण

हम सांख्यिकीय पैरामीट्रिक मानचित्रण (एसपीएम का उपयोग करें : http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/ में घर MATLAB आधारित उपकरणों के साथ संयोजन में ). पूर्व प्रसंस्करण ठेठ चरण शामिल हैं: गुणवत्ता आश्वासन, टी.आर. संरेखण, गति सुधार, सह पंजीकरण, सामान्य, और चौरसाई (8 मिमी 3 कर्नेल) 9. व्यक्तिगत और समूह - स्तर के सांख्यिकीय विश्लेषण मस्तिष्क गतिविधि की तुलना ईआर (ईआर बनाम आधारभूत चलाता है, देखें चित्र 2) हेरफेर के अनुसार शामिल हो सकता है, भावनात्मक valence (नकारात्मक बनाम तटस्थ), arousal (कम बनाम उच्च), और स्मृति प्रदर्शन ( याद बनाम भूल). मस्तिष्क इमेजिंग डेटा का व्यवहार (जैसे, चित्र रेटिंग) डेटा और / या स्कोर अनुक्रमण व्यक्तित्व के उपाय (उदाहरण के लिए, व्यक्तित्व लक्षण ईआर रणनीतियों के अभ्यस्त सगाई अनुक्रमण) के साथ Correlations भी प्रदर्शन किया जा सकता है जांच करने के लिए कैसे मस्तिष्क गतिविधि में व्यक्तिगत मतभेदों के साथ सह बदलता व्यवहार और व्यक्तित्व.

4. प्रतिनिधि परिणाम:

चित्रा 2
चित्रा 2. प्रमस्तिष्कखंड गतिविधि में कमी और ईआर हेरफेर के बाद prefrontal प्रांतस्था की गतिविधि में वृद्धि हुई ईआर लक्ष्य के प्रलोभन मस्तिष्क भावना प्रोसेसिंग के साथ जुड़े प्रमस्तिष्कखंड (क) सहित क्षेत्रों में कम गतिविधि के साथ जुड़ा था, और मस्तिष्क संज्ञानात्मक नियंत्रण और भावना विनियमन के साथ जुड़े क्षेत्रों में गतिविधि में वृद्धि हुई. 10 ventrolateral prefrontal (पीएफसी) प्रांतस्था (ख), dorsolateral पीएफसी (घ), और औसत दर्जे का (ग) पीएफसी 11,12 सहित. बार vlPFC गतिविधि illustrating ग्राफ, स्पष्ट और निहित ईआर प्रतिक्रिया के समान पैटर्न के साथ जुड़े थे, सुझाव है कि इन परिवर्तनों को स्पष्ट और निहित ईआर के संयुक्त योगदान को प्रतिबिंबित में दिखाया गया है. "सक्रियण नक्शे" उच्च संकल्प मस्तिष्क राज्याभिषेक दृश्य में प्रदर्शित छवियों पर आरोपित कर रहे हैं, रंग सलाखों सक्रियण नक्शे के टी मूल्यों की ढाल से संकेत मिलता है, समूह आँकड़े (एन = 24) पर आधारित है, voxels कि कमी आई दिखाने में मस्तिष्क गतिविधि को दर्शाती ( बाएं) पैनल या वृद्धि (सही पैनल) ईआर में गड़बड़ी की एक परिणाम के रूप में गतिविधि.यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि पीएफसी में सक्रियकरण blobs के और अधिक क्षेत्रों को कवर कर सकते हैं, इस प्रकार है: / vlPFC insula (ख) और पृष्ठीय पूर्वकाल सिंगुलेट / प्रांतस्था Premotor प्रांतस्था (ग). बार रेखांकन (भावनाएं) भावनात्मक और तटस्थ (Neu) इससे पहले कि चित्र (यानी, BaseRuns) के जवाब में और ईआर लक्ष्यों की प्रेरण के बाद (यानी प्रतिशत संकेत परिवर्तन वर्णन, संयुक्त ईआर = स्पष्ट और अंतर्निहित ईआर के साथ औसत स्पष्ट ईआर, और ईआर अंतर्निहित), के रूप में पोस्ट - ईआर मतभेद पूर्व दिखा voxels से निकाले. एल = वाम, आर राइट =.

तालिका 1
तालिका 1. ईआर हेरफेर के बाद भावनात्मक मूल्यांकन में कमी fMRI परिणाम के लिए भी इसी तरह है. ईआर प्रेरण निम्नलिखित भावनात्मक मूल्यांकन की कमी थी, और इस आशय दोनों स्पष्ट और निहित ईआर के बाद कम हो जाती है से परिणामस्वरूप. महत्वपूर्ण बात है, भावनात्मक मूल्यांकन काफी एक नियंत्रण समूह है कि इसी तरह की देरी के बाद एक ही कार्य प्रदर्शन में लेकिन ईआर लक्ष्य प्रेरण के अभाव में नहीं बदल दिया. इन विचारों को सहायक, एक 2 (हेरफेर: बेसलाइन बनाम ईआर प्रेरण) 2 (x Valence: भावनात्मक बनाम तटस्थ) प्रायोगिक समूह * से डेटा पर एनोवा दोहराया उपायों हेरफेर का एक महत्वपूर्ण मुख्य प्रभाव (F [1, 19] झुकेंगे = 11.21, पी 0.002 <) और एक महत्वपूर्ण हेरफेर x Valence इंटरेक्शन (F [1, 19] = 3.02, पी <0.05), और नियंत्रण समूह से डेटा पर एक समान 2 - रास्ता एनोवा (एन = 9) उपज नहीं था (आधारभूत बनाम विलंबित चलाता) देरी या एक महत्वपूर्ण देरी एक्स Valence बातचीत का एक महत्वपूर्ण मुख्य प्रभाव है. ये निष्कर्ष बताते हैं कि प्रायोगिक समूह में मूल्यांकन में कमी बजाय भावनात्मक उत्तेजना को दोहराया जोखिम के बाद भावनाओं habituation के लिए कारण को नियंत्रित करने के लिए लक्ष्य की प्रेरण की वजह से था. * आम कारण (जैसे, तकनीकी विफलता) के लिए डेटा की वजह से उदासीनता की वजह से, प्रायोगिक समूह में व्यवहार विश्लेषण 20 प्रतिभागियों से डेटा पर आधारित थे.

साथ में ले ली, इन व्यवहार और मस्तिष्क इमेजिंग निष्कर्षों वर्तमान प्रयोगात्मक डिजाइन, जो भावनाओं को विनियमित करने के लिए लक्ष्य के स्पष्ट और निहित inductions की तुलना करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है मान्य है. यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि वर्तमान रिपोर्ट है कि परिणाम के पहलुओं को स्पष्ट और अंतर्निहित ईआर जोड़तोड़ के संयुक्त योगदान से, पर जोर देती है, लेकिन इस संभावना है कि उनके प्रभाव व्यवहार और / या मस्तिष्क के स्तर पर अयुक्त हो सकता है बाहर नहीं है चाहिए.

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Discussion: भावना विनियमन के तंत्रिका संबद्ध ब्रेन इमेजिंग जांच

हम एक प्रोटोकॉल है कि भावनाओं को विनियमित करने के लिए लक्ष्य के स्पष्ट और निहित हेरफेर शामिल है का वर्णन है, और संबद्ध तंत्रिका संबद्ध की जांच की अनुमति देता है. इस डिजाइन करने के लिए कैसे मस्तिष्क भावनाओं, जा रहा है अच्छी तरह से स्पष्ट ईआर के अंतर्निहित ईआर, जो unintentional है और भागीदार है अंतर्दृष्टि और 13,14 जागरूकता के बिना हो सकता है तुलना के लिए अनुकूल नियंत्रित हमारे ज्ञान अग्रिम करने की क्षमता है. इसलिए, प्रोटोकॉल अभ्यस्त विपरीत स्वस्थ (धनात्मकता 15 पूर्वाग्रह) उम्र बढ़ने और अवसाद (नकारात्मकता 16 पूर्वाग्रह) में मनाया उन के रूप में भावात्मक biases, जो ईआर तंत्र का बढ़ाया स्वत: सगाई के साथ जुड़े रहे हैं की जांच के लिए विशेष रूप से उपयोगी हो सकता है (सकते हैं वृध्द 17 वयस्कों 18) और बिगड़ा भावनाओं (उदास रोगियों 19,20) को विनियमित करने की क्षमता है.

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Disclosures: भावना विनियमन के तंत्रिका संबद्ध ब्रेन इमेजिंग जांच

ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा की.

Acknowledgements: भावना विनियमन के तंत्रिका संबद्ध ब्रेन इमेजिंग जांच

इस शोध पर एक प्रकार का पागलपन और अवसाद अनुसंधान और कनाडा मनश्चिकित्सीय रिसर्च फाउंडेशन (एफडी के लिए) से एक CPRF पुरस्कार के लिए नेशनल एलायंस से एक युवा अन्वेषक पुरस्कार द्वारा समर्थित किया गया. लेखकों के लिए fMRI डेटा संग्रह और क्रिस्टीना Suen के साथ सहायता के लिए ट्रिशा चक्रवर्ती और पीटर Seres डेटा विश्लेषण के साथ सहायता के लिए धन्यवाद.

References: भावना विनियमन के तंत्रिका संबद्ध ब्रेन इमेजिंग जांच

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