Dieses Experiment verwendet eine anatomisch eingeschränkt Magnetoenzephalographie (aMEG)-Methode, um Gehirn oszillierende Dynamik und langfristige funktionelle Synchronität während Engagement der kognitiven Kontrolle in Abhängigkeit von akuter Alkoholvergiftung zu untersuchen.
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Methodenartikel
Störung der Frontallappen neuronale Synchronität während kognitive Kontrolle durch Alkoholvergiftung
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Entscheidungsfindung stützt sich auf dynamische Interaktionen von verteilten, in erster Linie frontalen Hirnregionen. Umfangreiche Belege aus Studien der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) zeigt, dass der anterioren cingulären (ACC) und der lateralen präfrontalen Cortex (LatPFC) wichtige Knoten Gesichtskreises kognitive Kontrolle. Jedoch kann nicht wegen seiner begrenzten zeitlichen Auflösung fMRI das Timing und die Natur von ihrer mutmaßlichen Zusammenspiel widerspiegeln. Die vorliegende Studie verbindet verteilten Quelle Modellierung des Signals zeitlich präzise Magnetoenzephalographie (MEG) mit strukturellen MRT in Form von "Gehirn-Filme" auf: (1) Schätzung der kortikalen Bereiche kognitive Kontrolle beteiligt ("wo"), (2) charakterisieren ihrer zeitlichen Abfolge ("Wann"), und (3) die oszillierende Dynamik ihrer neuronalen Interaktionen in Echtzeit zu quantifizieren. Stroop-Interferenz wurde während der Konflikterkennung gefolgt von nachhaltigen Empfindlichkeit an kognitiven Anforderungen in der ACC und LatPFC bei Integration und Antwort Vorbereitung mehr veranstaltungsbezogenen Theta (4-7 Hz) macht in der ACC zugeordnet. Eine Phase-Verriegelung Analyse ergab co-oscillatory Interaktionen zwischen diesen Bereichen ihre erhöhte neuronale Synchronität im Theta-Band während der Konflikt-induzierende unpassend Studien angibt. Diese Ergebnisse bestätigen, dass Theta-Schwingungen für Langstrecken Synchronisierung benötigt für die Integration von Top-Down-Einflüsse während kognitive Kontrolle von grundlegender Bedeutung sind. MEG spiegelt wider, dass neuronaler Aktivität direkt, der macht es geeignet für pharmakologische Manipulationen im Gegensatz zur fMRT, die empfindlich auf vasoaktive verwirrt. In der vorliegenden Studie erhielten gesunde soziale Trinker eine moderate Alkohol Dosis und Placebo in einem im Thema Design. Akute Intoxikation gedämpft Theta macht, Stroop Konflikt- und Dysregulated Co Oszillationen zwischen ACC und LatPFC, bestätigt, dass Alkohol neuronale Synchronität Gesichtskreises kognitive Kontrolle schadet. Es stört zielgerichtetes Verhalten, die mangelhafte Selbstbeherrschung, zur zwanghaften trinken führen kann. Kurzum, diese Methode kann Einblick in Echtzeit-Interaktionen bei der kognitiven Verarbeitung und kann über entsprechende neuronale Netze die selektive Sensibilität für pharmakologische Herausforderung charakterisieren.
Einleitung
Das übergeordnete Ziel dieser Studie ist es, die Auswirkungen von akuter Alkoholvergiftung auf räumlich-zeitliche Veränderungen im Gehirn oszillierende Dynamik und weiträumige Funktionsintegration während kognitive Kontrolle zu untersuchen. Die eingesetzten multimodale Bildgebung Ansatz verbindet Magnetoenzephalographie (MEG) und strukturelle Magnetresonanztomographie (MRT), Einblick in die neuronalen Grundlagen der Entscheidungsfindung mit hoher zeitlicher Präzision und auf der Ebene der ein interaktives System.
Flexibles Verhalten macht es möglich, zur Anpassung an die wechselnden Anforderungen der kontextueller und strategisch zwischen v....
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Protokoll
Dieses experimentelle Protokoll wurde vom Komitee menschlichen Themen Schutz an der University of California, San Diego genehmigt.
1. menschliche Subjekte
- Rechtshänder Erwachsenen Probanden zu rekrutieren, ihre Zustimmung einholen und Bildschirm ihnen auf die Inklusion/Exklusion-Kriterien.
Hinweis: In dieser Studie, zwanzig junge, gesunde Menschen (Durchschnittsalter ± Standardabweichung [SD] = 25,3 ± 4,4 Jahre) inkl. 8 Frauen wurden rekrutiert, in Maßen, die haben noch nie in Behandlung oder verhaftet wegen Drogen- oder Alkoholabhängigkeit Verwandte Delikte trinken, kein Bericht der WHO, Alkoholismus-Symptomen....
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Ergebnisse
Verhaltens Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Stroop-Aufgabe erfolgreich Antwort Störungen manipuliert, weil die Genauigkeit die niedrigste war und die Reaktionszeiten die längste unpassend Studien (Abbildung 6). Alkoholvergiftung Genauigkeit gesenkt, aber hatte keinen Einfluss auf die Reaktionszeiten18.
Die räumlich-zeitliche Abfolge von Aktivitäten in Theta-Frequenzbere.......
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Diskussion
Die multimodale bildgebendes Verfahren, die in dieser Studie verwendeten umfasst verteilten Quelle Modellierung des zeitlich präzise MEG Signals sowie räumliche Einschränkungen der inverse Schätzungen jedes Teilnehmers strukturellen MRT abgeleitet. AMEG Ansatz vereint die Stärken dieser Techniken, Einblicke in die räumlich-zeitliche Phasen der oszillierenden Dynamik und die langfristige Integration Gesichtskreises kognitive Kontrolle bieten. Diese Methode liefert höhere zeitliche Genauigkeit als andere bildgebende Verfah.......
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Offenlegungen
Die Autoren haben nichts preisgeben.
Danksagungen
Diese Arbeit wurde durch die National Institutes of Health (R01-AA016624) unterstützt. Wir sind dankbar für ihre wichtigen Beiträge Dr. Sanja Kovacevic.
....Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Elekta Neuromag | Elekta | Magnetenzephalographie-System | |
| 1,5 T GE EXCITE HG | General Elektrischer | Magnetresonanztomograph Scanner | |
| Gold Cup Elektroden | OpenBCI | Elektroenzephalographie-Elektroden für optionale simultane EEG-Aufzeichnung | |
| Vorbereitung Check Impedanzmessgerät | Allgemeine Geräte | Überprüfen Sie die Elektrodenimpedanzen | |
| HPI Coils | Elekta | Head Position Indicator Coils für die Co-Registrierung | |
| Alcotest | Draeger | Breathalyzer | |
| Fiber Optic Response | Pad Current Designs, Inc | MEG-kompatibles Response Pad | |
| Grey Goose Vodka | Bacardi | Vodka wird während der Alkohol-Session verwendet | |
| Orange Juice | Naked | Orangensaft wird während der Placebo-Sitzung als Getränk verwendet und während der Alkoholsitzung mit Wodka gemischt | |
| Sie die Drogentestkarte | American Screening Corp | Multi-Screen-Drogentest | |
| QED Speichelalkoholtest | OraSure Technologies | Speichelalkoholtest | |
| Urin Hcg Teststreifen | Joylive | Schwangerschaftstest | |
| Kurzer Michigan Alkohol-Screening-Test | Selzer et al., 1975 | Fragebogen zum Alkoholismus-Screening | |
| Zuckerman Sensation Seeking Scale | Zuckerman, 1971 | Fragebogen: Hemmende, Neuheits- und Sozialisationsmerkmale | |
| Eysenck Impulsivitätsinventar | Eysenck & Eysenck, 1978 | Fragebogen: Impulsivitätsmerkmale | |
| Eysenck & Eysenck, 1975 | Fragebogen: Persönlichkeitsmerkmale | ||
| Biphasische Alkoholeffekte Skala | Martin et al., 1993 | Fragebogen: subjektives Erleben der Auswirkungen von Alkohol |
Referenzen
- Ridderinkhof, K. R., van den Wildenberg, W. P., Segalowitz, S. J., Carter, C. S. Neurocognitive mechanisms of cognitive control: the role of prefrontal cortex in action selection, response inhibition, performance monitoring, and reward-based learning. Brain and Cognition. 56 (2), 129-140 (2004).
- Shenhav, A., Cohen, J. D., Botvinick, M. M.
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Nachdrucke und Genehmigungen
