Name: Bewusste und Nichtbewusste Darstellungen von Emotional Faces in Asperger-Syndrom (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-07-31T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 31 s
Description: Erfahren Sie, wie EEG-Experimente bewusste und unbewusste Verarbeitung emotionaler Gesichter bei Asperger-Syndrom untersuchen. Diese Methode hilft Forschern, neuronale Defizite bei der Emotionserkennung zu identifizieren.

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Diese Forschung wurde durch die Zuschüsse MOST102-2410-H-001-044 und MOST103-2410-H-001-058-MY2 an M. Liou und RSF-14-15-00202 an A.N. Savostyanov unterstützt. Die Unterstützung der Russischen Wissenschaftsstiftung (RSF) wurde für die Ausarbeitung eines experimentellen Paradigmas der Gesichtserkennung verwendet.

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Die Literatur bietet Studien zur Erkennung von Gesichts Emotionen bei Patienten mit Autismus durch die Analyse von EEG - Reaktionen 44 und über die Anerkennung von Hoch- und Niederraumfrequenzinhalt unter Verwendung von visuellen Reizen 43. Zum bestem Wissen, jedoch gibt es einen Mangel an bestehende Arbeit auf dem Gehirn oszillatorischen Aktivität, die Emotionserkennung mit unterschiedlichen räumlichen Frequenzinhalt kombiniert. Unser Protokoll ist ein erster Schritt in Richtung auf den Einfluss d...

Facial Emotionserkennung ist eine der wichtigsten Hirnprozesse in sozialen Kommunikation tätig. Eine Vielzahl von psychischen Störungen sind Probleme mit expliziten Erkennung von Gesichts Emotionen im Zusammenhang mit 4-6. Ein Foto eines Gesichts enthält ein Spektrum von räumlichen Informationen, die entweder für die hohe räumliche Frequenz (HSF) oder niedrige Raumfrequenz (LSF) Inhalt gefiltert werden können. HSF ist sehr detaillierte Teile eines Bildes im Zusammenhang, wie die Kanten eines Gesichts, während LSF zu gröberen verwandt ist oder weniger gut definierte Teile, wie eine ganzheitliche Gesicht mit LSF Inhalt 7. Jede Gesichtserkennung Aufgabe induziert gleichzeitig bewusst und nicht-bewussten Prozesse 8-12, und die Beteiligung der nicht-bewussten Prozess tritt in der 150-250 ms nach dem Einsetzen Intervall oder sogar noch früher 13. Bei gesunden Kontrollen ist die nicht-bewussten Prozess in der Regel schneller als der bewussten Prozess 14,15. Mehrere Bildgebungsstudien haben ergeben, dassdie LSF in einer Gesichts Reiz (oder motivationally wichtige Impulse) aktiviert hauptsächlich die Amygdala, pulvinar und Colliculus superior vor allem mit ängstlichen Gesichtern 3,16. Diese Bereiche bilden die limbischen Struktur in nicht-bewusste Wahrnehmung von Emotionen und kortikale Aktivität modulieren entweder direkt oder indirekt 1. Im Gegensatz dazu ist bei Bewusstsein Darstellung von Emotionen stärker ausgeprägt in der anterioren cingulären, präfrontalen Kortex und somatosensorischen Kortex für die freiwillige Liebe zum Detail im Gesicht 9,17,18 lenken. Asperger-Syndrom (AS) 19,20 stellt eine atypische psychische Störung , die sensorischen, affektiven und kommunikativen Fähigkeiten auswirkt, ohne mit der normalen sprachlichen Fähigkeiten und intellektuellen Fähigkeiten zu stören. Mehrere Studien haben gezeigt , dass funktionelle Defizite in der neuronalen Schaltkreise wichtig für die Gesichts - Erkennung von Emotionen kann zum Teil der sozialen Kommunikationsfehler in AS 21-25 erklären.Verhaltensstörungen bei Kindern mit AS beobachtet wird, kann in den ersten drei Lebensjahren 26, ein Zeitraum , in dem ihre freiwillige (oder bewusst) die Kontrolle über Verhalten diagnostiziert werden nicht vollständig 27 entwickelt. Bei Erwachsenen mit AS können die Verhaltensstörungen für die Regulierung durch die Aufmerksamkeit 28 kompensiert werden. Schwierigkeiten bei der Verarbeitung Details innerhalb eines bestimmten räumlichen Frequenzbereich zu einer Störung in verschiedenen Informationsverarbeitungsstufen anzeigen kann. Bisher hat keine Studie adressiert direkt evozierte Potentiale und oszillierende Aktivität bei Patienten mit AS während Gesichtsemotionserkennung Gesichtsstimuli in spezifischen räumlichen Frequenzbereiche beteiligt sind. Es ist wichtig, die Funktionsbahn bei Patienten mit AS, wenn sie mit gesunden Kontrollen bei der Verarbeitung Gesichts Stimuli mit unterschiedlichen räumlichen Frequenzinhalte durch die Steuerung für Aufgabenanforderungen und demografische Effekte wie Geschlecht und IQ im Vergleich zu untersuchen. Um die Inter zu klärenspielen zwischen bewussten und nicht-bewussten Darstellungen von emotionalen Gesichtern, eine experimentelle EEG-Protokoll für den Vergleich von Gehirn konzipiert evozierte Potentiale und Oszillationen zwischen Patienten mit AS und IQ / geschlechts gesunden Kontrollen. Eine Kohorte von Pilot Teilnehmer wurde für die Unterstützung bei der Auswahl der experimentellen Stimuli und die Entwicklung eines Scoring-System, um vor dem EEG Experiment rekrutiert mit AS eine Bewertung der Leistung bei Patienten zu erleichtern. Das Protokoll besteht aus zwei Aufgaben, die Emotionalität Auswertung von entweder Foto oder Strichzeichnung Gesichter. Die Unterschiede zwischen den beiden Gruppen können durch Berechnen ERPs und ereignisbezogenen spektralen Störungen (ERSPs) beurteilt werden. Im nächsten Abschnitt werden die Einzelheiten des experimentellen Protokolls erarbeitet auf, einschließlich der Pilotstudie und EEG-Datenverarbeitung / Analyseverfahren, die von den wichtigsten Analyseergebnisse gefolgt. Schließlich sind die entscheidenden Schritte in dem Protokoll und seine Bedeutung in Bezug auf bestehendeVerfahren diskutiert. Die Begrenzung und mögliche Verlängerung des Protokolls bei Patienten zu verwenden, um mit anderen emotionalen Störungen heraus auch darauf sind.

<table><tbody><tr><td>Synamps 2/RT 128-Kanal EEG/EP/ERP</td><td>Neuroscan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Quik-CapEEG 128 Elektroden</td><td>Neuroscan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gel</td><td>Quik-Gel</td><td></td><td></td></tr><tr><td>FASTRAK 3D-Digitizer</td><td>Polhemus&nbsp;</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

bewusste und nichtbewusste darstellungen von emotional faces in asperger-syndrom

Conscious and Non-conscious Representations of Emotional Faces in Asperger's Syndrome

Mehrere Bildgebungsstudien haben ergeben , dass die niedrige räumliche Frequenzen in einer emotionalen Gesicht vor allem die Amygdala aktiviert, pulvinar und Colliculus superior vor allem mit ängstlichen Gesichtern 1-3. Diese Bereiche bilden die limbischen Struktur in nicht-bewusste Wahrnehmung von Emotionen und kortikale Aktivität modulieren entweder direkt oder indirekt 2. Im Gegensatz dazu ist die bewusste Darstellung von Emotionen stärker ausgeprägt in der anterioren cingulären, präfrontalen Kortex und somatosensorischen Kortex für 3,4 in den Gesichtern freiwillig die Aufmerksamkeit auf Details lenken. Asperger-Syndrom (AS) 5,6 stellt eine atypische psychische Störung , die sensorischen, affektiven und kommunikativen Fähigkeiten auswirkt, ohne mit der normalen sprachlichen Fähigkeiten und intellektuellen Fähigkeiten zu stören. Mehrere Studien haben gezeigt, dass funktionelle Defizite in der neuronalen Schaltkreise wichtig für die Gesichts-Erkennung von Emotionen teilweise sozialen Kommunikationsfehler erklären kannPatienten mit AS 7-9. Um das Zusammenspiel zwischen bewussten und nicht-bewussten Darstellungen von emotionalen Gesichter im AS, ein EEG experimentelle Protokoll ist so konzipiert, mit zwei Aufgaben, die Emotionalität Auswertung von entweder Foto oder Strichzeichnung Gesichter zu klären. Eine Pilotstudie ist für die Auswahl der Gesichtsstimuli eingeführt, die die Unterschiede in Reaktionszeiten und Noten Gesichts Emotionen zwischen den pretested Patienten mit AS und IQ / geschlechts gesunden Kontrollen zugeordnet minimieren. Die Informationen aus den pretested Patienten wurde verwendet, um das Punktesystem für die Emotionalität Auswertung zu entwickeln. Die Erforschung Gesichts Emotionen und visuelle Reize mit unterschiedlichen räumlichen Frequenzgehalt hat discrepant Erkenntnisse erreicht über die demografischen Merkmale der Teilnehmer abhängig und Aufgabe erfordert 2. Das experimentelle Protokoll soll mit AS Defizite bei Patienten zu klären Gesichter bei der Verarbeitung emotional, wenn im Vergleich zu gesunden Kontrollen für den Faktor Steuerns in keinem Zusammenhang mit Anerkennung von Gesichts Emotionen wie Aufgabenschwierigkeit, IQ und Geschlecht.

Die durchschnittlichen verbalen und Performance IQ - Werte sind in Tabelle 1 für die Steuerung und AS - Gruppen zusammen mit den durchschnittlichen Reaktionszeiten und Durchschnittswerte zu Emotionalität von Gesichtern der beiden Gruppen zugeordnet aufgeführt. In der Tabelle keine der Gruppenunterschiede erreicht statistische Signifikanz mit Ausnahme der neutralen Gesichter in der Strichzeichnung Aufgabe, bei der die AS - Gruppe eine durchschnittliche Punktzahl in der Nä...

Ein EEG experimentelle Protokoll ist so konzipiert, das Zusammenspiel zwischen bewussten und nicht-bewussten Darstellungen von emotionalen Gesichter bei Patienten mit Asperger-Syndrom zu klären. Die Technik legt nahe, dass Patienten mit Asperger-Syndrom haben Defizite in nicht-bewusste Darstellung der emotionalen Gesichter, aber in der bewussten Darstellung mit gesunden Kontrollen vergleichbare Leistung haben.

Bewusste und Nichtbewusste Darstellungen von Emotional Faces in Asperger-Syndrom

Several neuroimaging studies have suggested that the low spatial frequency content in an emotional face mainly activates the amygdala, pulvinar, and ...

Das übergeordnete Ziel dieses EEG-Experiments besteht darin, die Wechselwirkung zwischen bewussten und unbewussten Darstellungen emotionaler Gesichter bei Patienten mit dem Asperger-Syndrom zu klären. Mehrere Studien haben darauf hingewiesen, dass eine funktionelle Beeinträchtigung der neuronalen Schaltkreise, die für die Erkennung von Gesichtern und Emotionen wichtig sind, die sozialen Kommunikationsstörungen bei Patienten mit dem Asperger-Syndrom teilweise erklären kann. Dieses primäre EEG-Protokoll wurde entwickelt, um Defizite bei Patienten mit dem Asperger-Syndrom während der Verarbeitung emotionaler Gesichter aufzuklären, indem emotionale und variationsreiche Aufgaben unter Verwendung von Fotografien der neun gezeichneten Gesichter eingeführt werden.Obwohl dieser experimentelle Ansatz Einblicke in soziale Kommunikationsstörungen bei Patienten mit dem Asperger-Syndrom bietet, kann er auch auf andere affektive Erkrankungen angewendet werden, wie Angststörungen, Depressionen, das Bernal-Syndrom und emotionale Beeinträchtigungen bei posttraumatischen Belastungsstörungen. Beginnen Sie damit, ein experimentelles Programm zu erstellen, das einen Anweisungsbildschirm sowie einen zentralen Bildschirm zur Augenfixation umfasst.Erstellen Sie den Gesichtsreizbildschirm, indem Sie die Fotogröße auf 18,3 mal 24,4 Zentimeter mit einer schwarzen Hintergrundfarbe einstellen. Angesichts der Bildschirmgröße des Computers von 41 mal 25,6 Zentimetern und einer Auflösung von 1680 mal 1050. Anschließend erstellen Sie ein Bewertungssystem für die Emotionalität der Beurteilung.Platzieren Sie eine horizontale Linie, die von minus 100 bis plus 100 auf einer kontinuierlichen Skala reicht, in der Mitte des Bildschirms und fügen Sie keine Markierungen außer der zentralen Markierung hinzu. Erstellen Sie das Programm so, dass die Teilnehmer die Emotionalität des Fotos frei einschätzen können, indem sie den Bewertungszeiger nach links ziehen, um sehr wütend anzugeben, und nach rechts, um sehr glücklich anzugeben. Anschließend schließen sie ihre Antwort ab, indem sie den „Go“-Button drücken.Wichtig ist, sicherzustellen, dass das Programm zeitlich verriegelte Ereignisse korrekt entsprechend dem Beginn der zentralen Augenfixation, der Präsentation des Gesichtsreizes und dem Drücken der „Go“-Taste sendet. Erstellen Sie anschließend Strichzeichnungen aus 35 Fotografien, indem Sie die Konturen jedes Gesichts nachzeichnen. Verwenden Sie eine Grafiksoftware, um Helligkeit und Kontrast der Fotografie so anzupassen, dass die ursprüngliche Graustufenintensität entweder in Schwarz oder Weiß fällt.Wenden Sie im Effektmenü den Skizziereffekt auf die Schwarz-Weiß-Fotografie an, sodass nur die Konturen der hohen räumlichen Frequenz erhalten bleiben. Klicken Sie anschließend auf den „Distress“-Effekt, um die Dilatation der Konturlinien zu verstärken. Verwenden Sie abschließend das Pinselwerkzeug, um die Konturen zu betonen, und bereinigen Sie unerwünschte Bereiche mit dem Radiergummiwerkzeug.Stellen Sie sicher, dass wichtige Gesichtsmerkmale erhalten bleiben, indem Sie regelmäßig zwischen dem Originalfoto und der strichgezeichneten Version hin und her wechseln. Zur Vorbereitung der Elektroenzephalographie- oder EEG-Aufnahme verabreichen Sie die Kurzform des WAIS-III an Patienten mit dem Asperger-Syndrom (AS), um alters- und geschlechtsangepasste gesunde Kontrollpersonen hinsichtlich der verbalen und der Leistungs-IQ-Werte zu finden. Am Tag der Aufnahme setzen Sie den Probanden in eine schallgedämmte Kammer und stellen den Stuhl so ein, dass der Computerbildschirm 60 Zentimeter vor dem Probanden steht.Erklären Sie die Anweisungen zum experimentellen Vorgehen, und lassen Sie die Teilnehmer Einverständniserklärungen sowie einen Fragebogen zu ihrer Händigkeit ausfüllen. Bereiten Sie anschließend eine EEG-Kappe mit 132 Elektroden vor, darunter 6 Kanäle für Gesichtsmuskeln. Schließen Sie die Kappe an zwei 64-Kanal-Verstärker mit analogen Bandpassfiltern von 0,1 bis 100 Hz an, um die rohen EEG-Signale mit einer Abtastrate von 1.000 Hz zu digitalisieren.Dann setzen Sie die EEG-Kappe auf den Kopf des Teilnehmers. Passen Sie die Kappe so an, dass die Bezugselektrode gemäß dem internationalen EEG-10/10-System an der CZ-Position platziert ist. Geben Sie vorsichtig mit einer stumpfen Nadel leitfähiges Gel in alle Elektroden ein.Verwenden Sie die Nadel, um das Gel innerhalb der Elektrode langsam umzurühren, um eine gute Leitfähigkeit zwischen der Kopfhaut und der Elektrode sicherzustellen. Überprüfen Sie den Zustand des Gels in der Referenz- und Erdungselektrode, um sicherzustellen, dass die Impedanz unter 5 Kilohm liegt. Platzieren Sie als Nächstes eine horizontale Elektrookulogramm- oder HEOG-Elektrode am Augenwinkel eines Auges und die zweite am Augenwinkel des anderen Auges.Ebenso wird eine vertikale Elektrookulogramm- oder VEOG-Elektrode oberhalb und die andere unterhalb des linken Auges platziert. Anschließend werden bipolare Elektrokardiogramm-Elektroden auf der Rückseite der linken und rechten Hand angebracht. Und bipolare Elektromyographie-Elektroden zwischen Daumen und Zeigefinger der rechten Hand.Zuletzt platzieren Sie die sechs Gesichtselektroden um Augenbraue und Wange herum. Notieren Sie alle fehlerhaften Kanäle, bei denen die Impedanz höher als fünf Kilohm ist, indem Sie den Bildschirm, der die Impedanz an allen Elektroden anzeigt, direkt speichern. Verwenden Sie dies als zukünftige Referenz zum Ausschließen fehlerhafter Kanäle während der EEG-Datenverarbeitung.Weisen Sie den Teilnehmer an, 12 Minuten lang die Augen zu schließen. Nehmen Sie dann ein Ruhezustands-EEG auf und überprüfen Sie erneut die Qualität der EEG-Aufzeichnung, insbesondere, ob im Software-Display klare Alpha-Wellen in den okzipitalen Kanälen sichtbar sind.Schließlich zeigen Sie die Aufgabenanweisungen auf dem Bildschirm an und lassen Sie die Versuchsperson die experimentellen Aufgaben durchführen. Bei den AS-Gruppen ist die N400-Komponente in allen frontalen Regionen in der Strichzeichnungsaufgabe sichtbar. Bei den Kontrollen ist dieselbe Komponente in den frontalen, temporalen und okzipitoparietalen Regionen sowohl bei der Fotografie- als auch bei der Strichzeichnungsaufgabe ausgeprägt.Außerdem weist die AS-Gruppe bei der Strichzeichenaufgabe eine vergleichbarere Delta/Theta-Synchronisation mit der Kontrollgruppe auf, jedoch keinen offensichtlichen Effekt im Zusammenhang mit der Fotoaufgabe. Bei Patienten mit dem Asperger-Syndrom wurden Beeinträchtigungen im Mandelkern und dessen verbundenen Strukturen festgestellt, die an der Speicherung und dem Abruf emotionaler Informationen beteiligt sind. Unser Protokoll stellt den ersten Schritt dar, um die Bedeutung emotionaler Aspekte und der Frequenzspektrum-Informationen bei Patienten mit dem Asperger-Syndrom im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen abzuschätzen.Unsere Analyse der EG-Reaktionen in räumlicher, zeitlicher und Frequenzdominanz ermöglicht es uns, die effektiven und kognitiven Funktionen in einem Ausmaß zu unterscheiden, das zum besseren Verständnis der Asperger-Störung beiträgt. Diese Studie leistet einen Beitrag zum Fachgebiet, indem sie einen signifikanten Unterschied in der N400-Komponente zwischen der Asperger-Störungsgruppe und der Kontrollgruppe aufzeigt. Die klinische Anwendung des Protokolls bei anderen erwachsenen Patienten mit einer ähnlichen Art von Beeinträchtigung, wie beispielsweise Autismus-Spektrum-Störungen, kann mit geringfügigen Modifikationen der Gesichtsreize und der schädelbezogenen Widerstandsfähigkeit durchgeführt werden.Eine gut konzipierte Pilotstudie mit Befragung von Kontrollpersonen und Patienten wird die Verwendung einer modifizierten Version dieses Protokolls validieren.

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Forschung

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Behavior

Verhalten

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