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Artículo de método

Investigar los mecanismos neurales de la memoria del miedo consciente e inconsciente con fMRI

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DOI:

10.3791/3083

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6 de octubre de 2011

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En este artículo

Resumen

Una metodología para investigar los mecanismos neurales que sustentan los procesos de la memoria consciente e inconsciente durante el condicionamiento del miedo se describe. Este método monitorea el nivel de oxígeno en la sangre dependientes (BOLD) la resonancia magnética funcional, la respuesta de conductancia de la piel, y la esperanza de estímulo incondicionado en el condicionamiento del miedo pavloviano para evaluar los correlatos neurales de los procesos de memoria diferentes.

Resumen

El condicionamiento del miedo pavloviano se utiliza a menudo en combinación con la resonancia magnética funcional (fMRI) en los seres humanos para investigar los sustratos neurales del aprendizaje asociativo 1-5. En estos estudios, es importante proporcionar evidencia conductual de condicionamiento para verificar que las diferencias en la actividad cerebral son relacionados con el aprendizaje y la correlación con el comportamiento humano.

Estudios de miedo acondicionado vigilan a menudo las respuestas autónomas (por ejemplo, la respuesta de conductancia de piel; SCR) como un índice de aprendizaje y la memoria 6.8. Además, otras medidas de comportamiento pueden proporcionar información valiosa sobre el proceso de aprendizaje y / o otras funciones cognitivas que influyen acondicionado. Por ejemplo, el impacto de estímulo incondicionado (UCS) la esperanza de tener en la expresión de la respuesta condicionada (RC) y la respuesta incondicionada (UCR) ha sido un tema de interés en varios estudios recientes 9-14. SCR y las medidas de esperanza de UCS se han utilizado recientemente en conjunto con resonancia magnética funcional para investigar los sustratos neurales de aprendizaje del miedo consciente e inconsciente y los procesos de memoria 15. Aunque estos procesos cognitivos pueden ser evaluados en algún grado después de la sesión acondicionado, post-evaluaciones no se puede medir las expectativas a modo de prueba a prueba y son susceptibles a las interferencias y el olvido, así como otros factores que pueden distorsionar los resultados 16,17 .

Seguimiento de las respuestas autonómicas y de comportamiento simultáneamente con fMRI proporciona un mecanismo por el cual los sustratos neurales que intervienen en las complejas relaciones entre los procesos cognitivos y las respuestas de comportamiento / autónomo se puede evaluar. Sin embargo, el seguimiento respuestas autonómicas y de comportamiento en el entorno MRI plantea una serie de problemas prácticos. En concreto, 1) el equipo estándar de vigilancia del comportamiento y fisiológicos es de un material ferroso que no puede usarse de manera segura cerca del escáner de resonancia magnética, 2) cuando el equipo se coloca fuera de la cámara de resonancia magnética, los cables que se proyectan hacia el sujeto puede llevar a ruido de RF que produce artefactos en las imágenes cerebrales, 3) los artefactos se pueden producir en la señal de conductancia de la piel por el cambio gradientes durante el escaneo, 4) la señal de resonancia magnética funcional producido por las exigencias del motor de respuestas de comportamiento puede ser necesario distinguir de la actividad relacionada con los procesos cognitivos de interés . Cada uno de estos problemas se pueden resolver con las modificaciones a la configuración de los equipos de monitorización fisiológica y otros procedimientos de análisis de datos. Aquí se presenta una metodología para monitorear simultáneamente las respuestas autónomas y de comportamiento en fMRI, y demostrar el uso de estos métodos para investigar los procesos de la memoria consciente e inconsciente durante el condicionamiento del miedo.

Protocolo

1. Psicofisiología

Los sistemas de Biopac, Inc. sistema de monitorización fisiológica (véase la tabla de equipos específicos) no es equipo estándar en las instalaciones de la mayoría de imágenes. Horario de 15-30 minutos antes de la llegada de los participantes para establecer el monitoreo fisiológico y otros equipos descritos en este protocolo (Figura 1).

  1. Conectar una sala de control operativo de la computadora AcqKnowledge (Biopac Systems, Inc.) de software de monitorización fisiológica a la MP150 Biopac (MP150WSW) utilizando un cable cruzado Ethernet estándar (CBLETH2).
  2. Conecte el Biopac aislados Digital Interface ....

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Discusión

La metodología de condicionamiento del miedo aquí descrito proporciona un medio para investigar los mecanismos neurales de los procesos de la memoria consciente e inconsciente miedo. Este método tiene la ventaja de la monitorización simultánea de datos de comportamiento, autonómica y fMRI. Seguimiento de las respuestas de comportamiento (es decir, la esperanza de UCS) y autonómica (es decir, SCR) es un componente crítico de este método. La esperanza de UCS proporciona un medio para evaluar el conocimiento de contingenci.......

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Divulgaciones

No hay conflictos de interés declarado.

Agradecimientos

El apoyo prestado por la Universidad de Alabama en Birmingham Programa de Capacitación Docente de subvención.

....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Equipo Empresa Artículo número
Sistema Integrado de imagen funcional (IFIS-SA) Invivo Corporation, Orlando, FL
Maestro de la unidad de control (que se encuentra en la sala de control)
Unidad de interfaz de periféricos (que se encuentra en la cámara de resonancia magnética)
Audio / Visual Unidad de Visualización (que se encuentra en la cámara de resonancia magnética), incluye:
  • 6.4 "(diagonal) Pantalla LCD de vídeo
    • 640 x 480 de resolución y 15 ° de campo de visión
  • caja de interfase acústica
    • ofrece un sonido estéreo de neumáticos
  • MR compatible con auriculares estéreo
SISTEMA DE MONITOREO FISIOLÓGICOS Biopac Systems, Inc., Goleta, CA
Adquisición de Datos y Análisis para Windows (MP150)
Aislados Digital Interface (interfaz digital)
Respuesta galvánica de la piel (GSR) Amplificador

MRI por cable / sistema de filtro para establecer transductor amplificador, incluye:
  • Cable de extensión de resonancia magnética (Sala de filtro)
  • RF filtro de interferencia
  • RM de extensión de cable (amplificador GSR para filtrar)
Los componentes adicionales:
DB25 M / F cable de cinta
Electrodos desechables radiotransparente
De fibra de carbono lleva
MP150WSW
STP100C
EDA100C-RM

MECMRI-TRANS

- MECMRI-1
- MRIRFIF
- MECMRI-3



CBL110C
EL508
LEAD108
JOYSTICK Los diseños actuales, Inc., Philadelphia, PA
Legado Joystick HH-JOY-4
Legado para p Interfaz FIU-005

Referencias

  1. LaBar, K. S., Gatenby, J. C., Gore, J. C., LeDoux, J. E., Phelps, E. A. Human amygdala activation during conditioned fear acquisition and extinction: a mixed-trial fMRI study. Neuron. 20, 937-945 (1998).
  2. Buchel, C., Morris, J., Dolan, R. J., Friston, K. J.

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Reimpresiones y permisos

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