Name: Investigar los mecanismos neurales de la memoria del miedo consciente e inconsciente con fMRI (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-10-06T12:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 51 s
Description: Aprende los mecanismos neuronales de la memoria del miedo consciente e inconsciente mediante fMRI y respuesta de conductancia cutánea. Este método permite identificar diferencias en la actividad del hipocampo y la amígdala.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

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

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). <ol><li> 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). </li><li> Conecte el Biopac aislados Digital Interface (STP100C) para una presentación de la sala de control operativo de la computadora (sistemas neuroconductuales, Inc; Albany, CA) usando un software DB25 M / F cable de cinta. </li><li> Conecte el amplificador Biopac GSR (EDA-100C-MRI) para el filtro de interferencias de RF (MRIRFIF) dentro de la sala de control mediante un cable de extensión blindado (MECMRI-3). </li><li> Conecte el filtro de interferencias de radiofrecuencia (MRIRFIF) a un cable de extensión blindado (MECMRI-1) dentro de la cámara de resonancia magnética. </li><li> Conecte el cable de extensión blindado para cables de fibra de carbono de plomo (LEAD 108) que se conectan a los electrodos de radio translúcido (EL508). Nota: Torcer la cabeza en una espiral reduce los artefactos en los datos de conductancia de la piel que se pueden crear durante la exploración. </li><li> Coloque los electrodos de radio translúcido (EL508) a la falange distal de los dedos medio y anular de la mano izquierda de los participantes. </li><li> Debido a la naturaleza de los equipos de escáner, resonancia magnética temperatura ambiente la cámara a menudo se fijan por debajo de 21 ° C. Cubrir el participante con una manta para mantener la temperatura de la mano. </li></ol> 2. Las respuestas de comportamiento (Joystick) <ol><li> Conectar una sala de control operativo de la computadora el software de presentación (Sistemas neuroconductuales, Inc; Albany, CA) a la Unidad de Interfaz de joystick para p (diseños actuales, Inc., Filadelfia, PA) mediante un cable USB-mini. </li><li> Conecte un cable de fibra óptica a la unidad de interfaz para p dentro de la sala de control, luego pasar el cable a través de una guía de onda en la cámara de resonancia magnética. </li><li> Conecte el cable de fibra óptica para el joystick RM-compatible. </li><li> Los participantes directos para colocar la palanca en una posición cómoda y de fácil acceso. </li></ol> 3. Presentación de estímulo <ol><li> Conectar una sala de control operativo de la computadora El software de presentación de los puertos externos VGA y audio de las IFIS, SA (Invivo Corporation, Orlando, FL) consola de sala de control (Figura 1). </li><li> Compruebe las conexiones de cable de fibra óptica entre la consola de sala de control de IFIS y la Unidad de IFIS de interfaz de periféricos dentro de la cámara de resonancia magnética, así como las conexiones entre la unidad de interfaz periférica y la pantalla, audio / visual. </li><li> Coloque la unidad de visualización de audio / visual detrás de la cabeza de la bobina de manera que el participante puede ver el monitor a través de un espejo unido a la cabeza de la bobina. </li><li> Conectar la caja de la unidad de pantalla Audio / Visual de interfase acústica a MR compatible con auriculares estéreo del sistema IFIS, utilizando tubos de vinilo. </li><li> Calibrar el volumen de los estímulos auditivos con un medidor de nivel de presión sonora. </li></ol> 4. Procedimiento experimental <ol><li> Informar a los participantes que 2 tonos se presentan varias veces durante el estudio, y que el volumen de los tonos pueden variar por encima y por debajo de su umbral de percepción (Figura 2). </li><li> Los participantes directos de apretar un botón en el cuadro de mando inmediatamente después de la audiencia, cualquiera de tono, y para actualizar su expectativa de recibir la UCS moviendo el joystick para controlar la posición de una barra de calificación en una escala de 0 a 100 (Figura 3). </li><li> Instruir a los participantes que calificaran su esperanza de UCS en una escala continua de 0 a 100. Informarles de que las calificaciones de 0 indica que está seguro de la UCS no se presentará, las calificaciones de 50 indica que no están seguros si el UCS se presentará, y evaluaciones de 100 indican que están seguros de la UCS se presentará. Los participantes directos de utilizar otros valores de la escala para indicar las expectativas intermedio. Entonces, que los participantes puedan practicar el uso de la palanca de mando para hacer clasificaciones. </li><li> Exponer a los participantes a un procedimiento de condicionamiento de miedo diferencial con dos tonos (700 Hz y 1300, con una duración entre los 10, 20 ITI), como el estímulo condicionado (CS) y un fuerte ruido blanco (100 dB, 500 ms) como la UCS. </li><li> Presentar 60 pruebas del + CS (coterminating con la UCS) y 60 ensayos de la CS-(presentada sin la UCS) en un orden pseudoaleatorio tal que no más de dos ensayos del mismo CS se presentan en forma consecutiva. </li><li> Contrarrestar los tonos que sirven como + CS y CS-a través de los participantes. </li><li> Modular el volumen del + CS y CS de forma independiente. Ajustar el volumen del CS en el juicio posterior con el mismo CS. Disminución de 5 dB CS volumen si sólo pulsar un botón se hace (es decir, tras un juicio de percepción). Aumentar el volumen de 5dB si sólo pulsar un botón no está hecho (es decir, en un juicio no percibidos). </li></ol> ve_title "&gt; 5. Procedimiento de escaneado <ol><li> Recoger estándar de alta resolución T1 estructurales (por ejemplo MPRAGE) para servir como una referencia anatómica de datos funcionales. </li><li> Recoger BOLD fMRI de todo el cerebro durante el proceso de acondicionamiento. Treinta y seis, de 4 mm de espesor rebanadas deben ser suficientes para cubrir el cerebro con los parámetros de imagen relativamente estándar (por ejemplo, TR = 2000 ms, TE = 30 ms, FOV = 24 cm, matriz de 64x64). Sincronizar la adquisición de resonancia magnética funcional con la presentación del estímulo con una caja de resonancia magnética funcional de disparo. </li></ol> 6. SCR de Adquisición de Datos y Análisis <ol><li> Ejemplo de conductancia de la piel a 2.000 Hz con AcqKnowledge software y el sistema MR-compatible Biopac monitorización fisiológica en la sección 1. </li><li> Solicitar una respuesta de 1 Hz impulso infinito (IIR) filtro de paso bajo digital de los datos de conductancia de la piel para reducir los defectos producidos durante la exploración (ver Figura 4). </li><li> Volver a muestrear los datos de conductancia de la piel a 250 Hz. </li><li> SCR calcular como la diferencia en el nivel de conductancia de la piel desde el inicio de la respuesta al pico de respuesta. </li><li> Datos SCR puede ser transformado de raíz cuadrada para normalizar la distribución de las amplitudes de respuesta antes del análisis estadístico. </li></ol> 7. Expectativa de UCS de Adquisición de Datos y Análisis <ol><li> Muestra (40 Hz) y registrar datos sobre la esperanza UCS utilizando el software de presentación. </li><li> Calcular la esperanza de UCS como el promedio (muestra 1s) de respuesta durante el último segundo de la presentación de CS. </li></ol> 8. Adquisición de datos de resonancia magnética funcional y Análisis <ol><li> Preprocesamiento completa estándar de los datos de imagen cerebral (por ejemplo, cortar corrección de tiempo, el registro de imágenes, espacial suavizado) mediante un análisis de imagen funcional paquete de software (por ejemplo, AFNI 18). </li><li> Crear molestias estándar (por ejemplo, el movimiento) y un estímulo basado en variables explicativas para los ensayos percibido y percibe, de la + CS y CS-, así como la UCS. </li><li> Crear una respuesta basada en el motor de forma de onda de referencia para servir como un regresor molestia para dar cuenta de la actividad motora en relación con las respuestas de pulsar el botón. <ol class="lalpha"><li> Cree una función que los códigos de barra para la sincronización de las respuestas de pulsar el botón. </li><li> Convolución al pulsar el botón de función seguir con la función de respuesta hemodinámica canónica (HRF). </li></ol></li><li> Crear una respuesta basada en el motor de forma de onda de referencia para servir como un regresor molestia para dar cuenta de la actividad motora en relación con las respuestas de joystick. <ol class="lalpha"><li> Cree una función que los códigos de barra para la sincronización de los cambios en la pendiente (por ejemplo el valor absoluto pendiente&gt; 10) de las calificaciones de la esperanza de UCS. </li><li> Convolución de los joystick de la función pendiente seguir con la HRF canónica. </li></ol></li><li> Realizar análisis de primer nivel con todos los regresores base de estímulo-y las molestias. </li><li> Realizar un segundo nivel ANOVA de medidas repetidas para identificar las regiones en las que muestra la activación de un efecto principal de CS tipo, un efecto principal de la percepción, o un tipo de interacción CS percepción X. </li></ol> 9. Los resultados representativos: La metodología que aquí se presenta típicamente resulta en calificaciones relativamente alta esperanza de UCS durante perciben CS + ensayos y bajos niveles de audiencia durante la percepción de CS-ensayos (Figura 5) 10,15,19. Estos resultados indican los participantes son conscientes de la CS-UCS contingencias. En los ensayos sin ser visto, clasificaciones de UCS esperanza suelen permanecer sin cambios desde antes de la CS de calificación. Esperanza de UCS en estos desapercibido + CS y CS-ensayos suelen caer cerca de 50 participantes, lo que indica no está seguro de si el UCS se presentará 10,15,19 (Figura 5). Esta incapacidad para producir diferencial clasificaciones de UCS esperanza de que son imperceptibles + CS y CS-indica que los participantes son incapaces de expresar su conciencia de contingencia en los ensayos acondicionado imperceptible (Figura 6). En contraste, el aprendizaje relacionado con los cambios en la SCR se han observado durante los ensayos de condicionamiento percibidos y no percibidos 10,15,19. En concreto, SCR fue mayor a la percibida CS + que a la percepción de CS. Del mismo modo, las grandes SCR ha demostrado durante desapercibido CS + CS-que no percibidos ensayos 10,15,19 (Figura 6). En conjunto, estos datos sobre el comportamiento y autonómicas demuestran el condicionamiento del miedo con la conciencia de contingencia en los ensayos percibido, y el condicionamiento del miedo, sin conciencia de contingencia en los ensayos desapercibido. La investigación de imágenes funcionales utilizando esta metodología ha demostrado de aprendizaje relacionados con la activación del hipocampo en la percepción, pero no imperceptible ensayos de condicionamiento 15 (Figura 7). Por el contrario, el diferencial actividad de la amígdala se ha observado tanto en ensayos de condicionamiento percibidos y no percibidos 15. Estos hallazgos son consistentes con la opinión de que el hipocampo apoya los procesos relacionados con la conciencia de contingencia, mientras que la amígdala apoya expresión CR con y sin conciencia. / 3083/3083fig1.jpg "alt =" Figura 1 "/&gt; Figura 1. Diagrama de equipo básico para la presentación del estímulo y la monitorización de la respuesta conductual / psicofisiológicas. El software de presentación se utiliza para presentar los estímulos audiovisuales y seguimiento de sus calificaciones esperanza de UCS hecha moviendo una palanca de mando con la mano derecha. AcqKnowledge software y el equipo Biopac se utilizan para controlar la conductancia de la piel de la mano izquierda. Sólido (Biopac), solo líneas de puntos (IFIS Audio-Visual), y se lanzó doble (joystick de fibra óptica) representan los cables para la presentación del estímulo distinto y sistemas de respuesta de control. Flechas en negro indican la dirección de flujo de información. <img src="/files/ftp_upload/3083/3083fig2.jpg" alt="Figura 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 2"> Figura 2. Estímulos condicionados. Presentar el + CS y CS-en un orden pseudoaleatorio tal que no más de dos ensayos del mismo CS se presentan en forma consecutiva. Variar el volumen del + CS y CS de forma independiente. Si el CS se percibe (indicado sólo pulsar un botón), disminución de 5 dB CS de volumen en el juicio posterior de la misma CS. Si el CS es imperceptible (indicado por no presionar el botón), aumentar 5db CS de volumen en el juicio posterior con el mismo CS. <img src="/files/ftp_upload/3083/3083fig3.jpg" alt="Figura 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 3"> Figura 3. Expectativa de UCS escala de calificación. Instruir a los participantes que calificaran su expectativa de la presentación de UCS en una escala de 0 a 100. Las calificaciones de 0 indican la certeza de la UCS no se presentará, las calificaciones de los 100 indican certeza la UCS se presentarán, y las calificaciones de 50 refleja la incertidumbre sobre si el UCS se presentará. Calificaciones intermedias deben utilizarse para indicar las gradaciones de la esperanza de UCS. <img src="/files/ftp_upload/3083/3083fig4.jpg" alt="Figura 4" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 4"> Figura 4. Comparación de los datos en bruto y la conductancia de la piel se filtra. a) Datos de los conductancia de la piel recogidas durante fMRI. b) Los datos de Conductancia de la piel tras la aplicación de un filtro de paso bajo 1Hz IIR. <img src="/files/ftp_upload/3083/3083fig5.jpg" alt="Figura 5" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 5"> Figura 5. Clasificaciones de UCS esperanza. -Los participantes suelen informar de alta esperanza de UCS en la percepción de CS + juicios y expectativas de baja en la percepción de CS-ensayos. Esperanza de UCS sobre desapercibido CS + CS y ensayos-no se diferencian. <img src="/files/ftp_upload/3083/3083fig6.jpg" alt="Figura 6" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 6"> Figura 6. Expectativa de UCS y SCR. Las diferencias en la esperanza de UCS se observan típicamente en la percepción + CS y CS-ensayos los participantes indicando son conscientes de las contingencias estímulo. En los ensayos sin ser visto, clasificaciones de UCS esperanza por lo general no se diferencian lo que indica a los participantes son incapaces de expresar su conciencia de contingencia. En contraste, las diferencias en SCRs acondicionado usualmente se observan en ambos ensayos de condicionamiento percibido y no percibidos. Estos hallazgos reflejan la expresión aprendido con miedo (es decir, en los ensayos percibida) y sin conciencia de contingencia (es decir, en los ensayos no percibidos). <img src="/files/ftp_upload/3083/3083fig7.jpg" alt="Figura 7" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 7"> Figura 7. MRI funcional del hipocampo y la amígdala. Las respuestas del hipocampo son normalmente más grandes que el CS + CS-que en la percepción, pero no imperceptible ensayos de condicionamiento. Distintas respuestas amígdala se observan típicamente en los dos ensayos de condicionamiento percibidos y no percibidos. Estos hallazgos son consistentes con la opinión de que el hipocampo apoya los procesos relacionados con la conciencia de contingencia, mientras que la amígdala apoya la expresión miedo con y sin conciencia.

<ol><li>LaBar, K. S., Gatenby, J. C., Gore, J. C., LeDoux, J. E., Phelps, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+amygdala+activation+during+conditioned+fear+acquisition+and+extinction%3A+a+mixed-trial+fMRI+study%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Human amygdala activation during conditioned fear acquisition and extinction: a mixed-trial fMRI study.</a> Neuron. 20, 937-945 (1998).</li>
<li>Buchel, C., Morris, J., Dolan, R. J., Friston, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+systems+mediating+aversive+conditioning%3A+an+event-related+fMRI+study%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">Brain systems mediating aversive conditioning: an event-related fMRI study.</a> Neuron. 20, 947-957 (1998).</li>
<li>Cheng, D. T., Knight, D. C., Smith, C. N., Stein, E. A., Helmstetter, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+MRI+of+human+amygdala+activity+during+Pavlovian+fear+conditioning%3A+stimulus+processing+versus+response+expression%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Functional MRI of human amygdala activity during Pavlovian fear conditioning: stimulus processing versus response expression.</a> Behav. Neurosci. 117, 3-10 (2003).</li>
<li>Knight, D. C., Smith, C. N., Stein, E. A., Helmstetter, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+MRI+of+human+Pavlovian+fear+conditioning%3A+patterns+of+activation+as+a+function+of+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroreport%22%5BJournal%5D)">Functional MRI of human Pavlovian fear conditioning: patterns of activation as a function of learning.</a> Neuroreport. 10, 3665-3670 (1999).</li>
<li>Cheng, D. T., Knight, D. C., Smith, C. N., Helmstetter, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+amygdala+activity+during+the+expression+of+fear+responses%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Human amygdala activity during the expression of fear responses.</a> Behav. Neurosci. 120, 1187-1195 (2006).</li>
<li>Balderston, N. L., Helmstetter, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conditioning+with+masked+stimuli+affects+the+timecourse+of+skin+conductance+responses%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Conditioning with masked stimuli affects the timecourse of skin conductance responses.</a> Behav. Neurosci. 124, 478-489 (2010).</li>
<li>Esteves, F., Parra, C., Dimberg, U., Ohman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nonconscious+associative+learning%3A+Pavlovian+conditioning+of+skin+conductance+responses+to+masked+fear-relevant+facial+stimuli%5BTitle%5D)+AND+%22Psychophysiology%22%5BJournal%5D)">Nonconscious associative learning: Pavlovian conditioning of skin conductance responses to masked fear-relevant facial stimuli.</a> Psychophysiology. 31, 375-385 (1994).</li>
<li>Cheng, D. T., Richards, J., Helmstetter, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activity+in+the+human+amygdala+corresponds+to+early%2C+rather+than+late+period+autonomic+responses+to+a+signal+for+shock%5BTitle%5D)+AND+%22Learn.+Mem%22%5BJournal%5D)">Activity in the human amygdala corresponds to early, rather than late period autonomic responses to a signal for shock.</a> Learn. Mem. 14, 485-490 (2007).</li>
<li>Knight, D. C., Nguyen, H. T., Bandettini, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+the+human+amygdala+in+the+production+of+conditioned+fear+responses%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">The role of the human amygdala in the production of conditioned fear responses.</a> Neuroimage. 26, 1193-1200 (2005).</li>
<li>Knight, D. C., Nguyen, H. T., Bandettini, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+awareness+in+delay+and+trace+fear+conditioning+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Cogn.+Affect.+Behav.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The role of awareness in delay and trace fear conditioning in humans.</a> Cogn. Affect. Behav. Neurosci. 6, 157-162 (2006).</li>
<li>Schultz, D. H., Helmstetter, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Classical+conditioning+of+autonomic+fear+responses+is+independent+of+contingency+awareness%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Psychol.+Anim.+Behav.+Process%22%5BJournal%5D)">Classical conditioning of autonomic fear responses is independent of contingency awareness.</a> J. Exp. Psychol. Anim. Behav. Process. 36, 495-500 (2010).</li>
<li>Dunsmoor, J. E., Bandettini, P. A., Knight, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+correlates+of+unconditioned+response+diminution+during+Pavlovian+conditioning%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Neural correlates of unconditioned response diminution during Pavlovian conditioning.</a> Neuroimage. 40, 811-817 (2008).</li>
<li>Katkin, E. S., Wiens, S., Ohman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nonconscious+fear+conditioning%2C+visceral+perception%2C+and+the+development+of+gut+feelings%5BTitle%5D)+AND+%22Psychol.+Sci%22%5BJournal%5D)">Nonconscious fear conditioning, visceral perception, and the development of gut feelings.</a> Psychol. Sci. 12, 366-370 (2001).</li>
<li>Knight, D. C., Waters, N. S., King, M. K., Bandettini, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Learning-related+diminution+of+unconditioned+SCR+and+fMRI+signal+responses%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Learning-related diminution of unconditioned SCR and fMRI signal responses.</a> Neuroimage. 49, 843-848 (2010).</li>
<li>Knight, D. C., Waters, N. S., Bandettini, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+substrates+of+explicit+and+implicit+fear+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Neural substrates of explicit and implicit fear memory.</a> Neuroimage. 45, 208-214 (2009).</li>
<li>Lovibond, P. F., Shanks, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+awareness+in+Pavlovian+conditioning%3A+empirical+evidence+and+theoretical+implications%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Psychol.+Anim.+Behav.+Process%22%5BJournal%5D)">The role of awareness in Pavlovian conditioning: empirical evidence and theoretical implications.</a> J. Exp. Psychol. Anim. Behav. Process. 28, 3-26 (2002).</li>
<li>Hippocampus, 8, 620-626 (1998).</li>
<li>Cox, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((AFNI%3A+software+for+analysis+and+visualization+of+functional+magnetic+resonance+neuroimages%5BTitle%5D)+AND+%22Comput.+Biomed.+Res%22%5BJournal%5D)">AFNI: software for analysis and visualization of functional magnetic resonance neuroimages.</a> Comput. Biomed. Res. 29, 162-173 (1996).</li>
<li>Knight, D. C., Nguyen, H. T., Bandettini, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expression+of+conditional+fear+with+and+without+awareness%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.+S.+A%22%5BJournal%5D)">Expression of conditional fear with and without awareness.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 100, 15280-15283 (2003).</li>
<li>Bunce, S. C., Bernat, E., Wong, P. S., Shevrin, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Further+evidence+for+unconscious+learning%3A+preliminary+support+for+the+conditioning+of+facial+EMG+to+subliminal+stimuli%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Psychiatr.+Res%22%5BJournal%5D)">Further evidence for unconscious learning: preliminary support for the conditioning of facial EMG to subliminal stimuli.</a> J. Psychiatr. Res. 33, 341-347 (1999).</li>
<li>Kotze, H. F., Moller, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+auditory+subliminal+stimulation+on+GSR%5BTitle%5D)+AND+%22Psychol.+Rep%22%5BJournal%5D)">Effect of auditory subliminal stimulation on GSR.</a> Psychol. Rep. 67, 931-934 (1990).</li>
<li>Miller, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Threshold+variability+in+subliminal+perception+experiments%3A+fixed+threshold+estimates+reduce+power+to+detect+subliminal+effects%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Psychol.+Hum.+Percept.+Perform%22%5BJournal%5D)">Threshold variability in subliminal perception experiments: fixed threshold estimates reduce power to detect subliminal effects.</a> J. Exp. Psychol. Hum. Percept. Perform. 17, 841-851 (1991).</li>
<li>Tabbert, K., Stark, R., Kirsch, P., Vaitl, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissociation+of+neural+responses+and+skin+conductance+reactions+during+fear+conditioning+with+and+without+awareness+of+stimulus+contingencies%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Dissociation of neural responses and skin conductance reactions during fear conditioning with and without awareness of stimulus contingencies.</a> Neuroimage. 32, 761-770 (2006).</li>
</ol>

No hay conflictos de interés declarado.

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...

<table border="1"><tbody><tr><td> Equipo </td><td> Empresa </td><td> Artículo número </td></tr><tr><td> Sistema Integrado de imagen funcional (IFIS-SA) </td><td> Invivo Corporation, Orlando, FL </td><td></td></tr><tr><td> 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: <ul><li> 6.4 &quot;(diagonal) Pantalla LCD de vídeo <ul><li> 640 x 480 de resolución y 15 ° de campo de visión </li></ul></li><li> caja de interfase acústica <ul><li> ofrece un sonido estéreo de neumáticos </li></ul></li><li> MR compatible con auriculares estéreo </li></ul></td><td></td><td></td></tr><tr><td> SISTEMA DE MONITOREO FISIOLÓGICOS </td><td> Biopac Systems, Inc., Goleta, CA </td><td></td></tr><tr><td> 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: <ul><li> Cable de extensión de resonancia magnética (Sala de filtro) </li><li> RF filtro de interferencia </li><li> RM de extensión de cable (amplificador GSR para filtrar) </li></ul> Los componentes adicionales: DB25 M / F cable de cinta Electrodos desechables radiotransparente De fibra de carbono lleva </td><td></td><td valign="top"> MP150WSW STP100C EDA100C-RM MECMRI-TRANS - MECMRI-1 - MRIRFIF - MECMRI-3 CBL110C EL508 LEAD108 </td></tr><tr><td> JOYSTICK </td><td> Los diseños actuales, Inc., Philadelphia, PA </td><td></td></tr><tr><td> Legado Joystick </td><td></td><td> HH-JOY-4 </td></tr><tr><td> Legado para p Interfaz </td><td></td><td> FIU-005 </td></tr></tbody></table>

investigar los mecanismos neurales de la memoria del miedo consciente e inconsciente con fmri

Investigating the Neural Mechanisms of Aware and Unaware Fear Memory with fMRI

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.

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.

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

El condicionamiento del miedo pavloviano se utiliza a menudo en combinación con la resonancia magnética funcional (RMf) en humanos para investigar los sustratos neurales...

El objetivo general del siguiente experimento consiste en examinar los sustratos neuronales del aprendizaje y la memoria del miedo consciente e inconsciente mediante la medición simultánea de la respuesta de conductancia cutánea, la expectativa consciente del estímulo incondicionado y la resonancia magnética funcional. Esto se logra midiendo la respuesta de conductancia cutánea o SCR como un índice del aprendizaje y la memoria del miedo. También se monitorea la expectativa del estímulo incondicionado, que refleja la expectativa del participante de recibir el estímulo aversivo incondicionado y puede utilizarse como un indicador de la conciencia del participante sobre las contingencias de los estímulos.Además, se adquieren datos de IRMF con el fin de identificar diferencias relacionadas con el aprendizaje en la actividad cerebral. Cuando los sujetos son conscientes frente a inconscientes de la relación entre los estímulos, los resultados generalmente muestran respuestas hipocampales mayores al estímulo condicionado positivo o CS más que al estímulo condicionado negativo o CS menos en los ensayos percibidos, pero no en los no percibidos. Sin embargo, las respuestas de la amígdala son mayores al CS más que al CS menos tanto en ensayos percibidos como no percibidos.La principal ventaja de esta técnica frente a otros métodos de evaluación de la conciencia, como los cuestionarios posteriores al experimento, es que la conciencia puede evaluarse en una base de ensayo por ensayo durante la sesión de condicionamiento. Este método puede ayudarnos a responder preguntas clave relacionadas con el aprendizaje, la memoria y la emoción, tales como qué papel desempeña la conciencia de contingencia en el condicionamiento al miedo. Los sistemas de monitoreo fisiológico no son equipos estándar en la mayoría de las instalaciones de imágenes.Por lo tanto, programe de 15 a 30 minutos antes de la llegada del participante para configurar la monitorización fisiológica y todos los demás equipos descritos en este protocolo. En primer lugar, conéctese al equipo operativo de la sala de control. Reconozca el software de monitorización fisiológica en el sistema BioPack MP150 utilizando un cable ethernet cruzado estándar.A continuación, conecte el amplificador GSR del BioPack al filtro de interferencia de RF dentro de la sala de control utilizando un cable de extensión blindado. También conecte el filtro de interferencia de RF a un cable de extensión blindado dentro de la cámara de resonancia magnética. Conecte el cable de extensión blindado a los cables conductores de fibra de carbono que se unirán a los electrodos translúcidos a la radio. Tenga en cuenta que torcer los cables en una espiral apretada puede reducir los artefactos en los datos de conductancia cutánea que pueden generarse durante el escaneo. Ahora configure los electrodos radiotranslúcidos que se conectarán a la falange distal de los dedos medio y anular de la mano izquierda del participante mientras se realiza el experimento de FMRI. A continuación, será necesario configurar primero el software y el hardware para la presentación y la respuesta conductual.Utilice un cable USB mini para conectar el ordenador de la sala de control que opera el software de presentación con la unidad de interfaz del pad de respuesta de fibra óptica para joysticks. Luego, conecte un cable de fibra óptica a la unidad de interfaz de fibra óptica dentro de la sala de control y pase el cable a través de una guía de onda hacia la cámara de RM. En la sala del escáner, conecte el cable de fibra óptica al joystick compatible con RI.A continuación, conecte la computadora de la sala de control que opera el software de presentación a los puertos externos VGA y de audio de la consola de la sala de control. Asegúrese de verificar las conexiones del cable de fibra óptica entre la consola de la sala de control de FMRI y la unidad de interfaz periférica de FMRI dentro de la cámara de MRI, así como las conexiones entre la unidad de interfaz periférica y la unidad de visualización de audio y video. Ahora coloque la unidad de visualización de audio y video detrás del coil de cabeza de forma que el participante pueda ver el monitor a través de un espejo adjunto.Luego, utilice un tubo de vinilo para conectar la caja de interfaz acústica de la unidad de visualización a los auriculares estéreo compatibles con RM. Finalmente, calibre el volumen de los estímulos auditivos utilizando un medidor de nivel de presión sonora. Cuando llegue el participante, explique los detalles del experimento de FMRI y del procedimiento de escaneo.Luego, pídale que complete un formulario de cribado para la seguridad de la resonancia magnética y que firme un formulario de consentimiento para la investigación. Informe al participante que se presentarán dos tonos varias veces durante el estudio y que el volumen de los tonos variará por encima y por debajo de su umbral perceptivo. Estos tonos son los CS o estímulos condicionados.Indico al participante que presione un botón en la caja del joystick inmediatamente después de escuchar cualquiera de los tonos, y luego que indique su expectativa de que se presentará un estímulo incondicionado o UCS. A continuación, moviendo el joystick para controlar la posición de una barra de valoración en una escala de cero a 100, informo al participante de que las puntuaciones de cero indican que está completamente seguro de que no se presentará el estímulo incondicionado. Mientras que las puntuaciones de 50 indican incertidumbre sobre si se presentará el UCS y las puntuaciones de 100 indican certeza de que el UCS será presentado.Los demás valores en la escala indican expectativas intermedias. A continuación, coloque al participante en el escáner. Coloque electrodos en la falange distal de los dedos medio y anular de la mano izquierda del participante y diríjalo a colocar el joystick en una posición cómoda y de fácil acceso.Debido a la naturaleza del equipo de escaneo, la temperatura de la sala de la cámara de MRI suele ser inferior a 21 grados Celsius. Por lo tanto, cubra al participante con una manta para mantener la temperatura. Una vez que el sujeto esté posicionado en el escáner, configure los parámetros de imagen para adquirir resonancia magnética funcional (bold FMRI) de todo el cerebro durante el procedimiento de condicionamiento.36 cortes de 4 milímetros de grosor deberían ser suficientes para cubrir el cerebro con parámetros de imagen relativamente estándar. Ahora exponga al participante a un procedimiento de condicionamiento diferencial del miedo utilizando dos tonos de 700 y 1300 hercios, con una duración de 10 segundos y un ITI de 20 segundos como estímulos condicionados, y un ruido blanco permitido de 100 decibelios y 500 milisegundos como estímulo incondicionado. Presente 60 ensayos del CS+ que finaliza simultáneamente con el estímulo incondicionado y 60 ensayos del CS– presentados sin el estímulo incondicionado, en un orden pseudoaleatorio de modo que no se presenten más de dos ensayos del mismo CS consecutivamente. Contrabalancee los tonos que sirven como los dos tipos de estímulos entre los participantes. El software de presentación debe programarse para modular independientemente el volumen del CS+ y del CS–, de tal manera que el volumen del CS se ajuste en el ensayo siguiente con el mismo estímulo: el volumen debe disminuir cinco decibelios si se realiza una pulsación de botón, lo que indica que el ensayo fue percibido, y aumentar en caso contrario.Cinco decibelios. Si no se realiza una pulsación de botón tras una muestra de conductancia de la piel no percibida durante el experimento a 2000 hercios utilizando el software reconocido y el sistema de monitoreo fisiológico BioPack compatible con RM descrito previamente. Asimismo, muestree y registre los datos de expectativa de respuesta incondicionada utilizando software de presentación.Una vez que se hayan recopilado todos los datos, obtenga una imagen estructural ponderada en T1 con resolución estándar alta, como una MP rage, para servir como referencia anatómica para la superposición de los datos funcionales. Para comenzar el análisis de los datos de conductancia cutánea, primero aplique un filtro digital paso bajo de respuesta infinita al impulso de un hercio (IIR) para reducir los artefactos producidos durante la adquisición de imágenes. Luego, vuelva a muestrear los datos de conductancia cutánea a 250 hercios.A continuación, calcule la respuesta de conductancia cutánea como la diferencia en el nivel de conductancia cutánea desde el inicio de la respuesta hasta su pico. Estos datos pueden transformarse mediante la raíz cuadrada para normalizar la distribución de las amplitudes de respuesta antes del análisis estadístico. Para determinar la expectativa del estímulo incondicionado, calcule el promedio de una respuesta de muestra de un segundo durante el último segundo de la presentación del estímulo condicionado.Para comenzar el análisis de FMRI, primero realice el preprocesamiento estándar de los datos de imágenes cerebrales, incluyendo la corrección por orden de adquisición de cortes, corrección temporal, registro de imágenes y suavizado espacial mediante un paquete de software para el análisis de imágenes funcionales. A continuación, cree regresores estándar de molestia y basados en estímulos para los ensayos percibidos y no percibidos del CS más y del CS menos, así como para el estímulo no condicionado.Cree una forma de onda de referencia basada en la respuesta motora para utilizarla como regresor de interferencias, con el fin de tener en cuenta la actividad motora relacionada con las respuestas mediante pulsación de botones. Para ello, cree una función tipo "stick" que codifique el momento de las pulsaciones de botones. Luego, convoque esta función con una función de respuesta hemodinámica canónica.Asimismo, cree una forma de onda de referencia basada en la respuesta motora para utilizarla como regresor de molestia que tenga en cuenta la actividad motora relacionada con las respuestas del joystick. Cree una función de impulso que codifique los momentos de los cambios en la pendiente e incluya la función de impulso de las pendientes del joystick con una función de respuesta hemodinámica canónica. A continuación, realice análisis de primer nivel utilizando todos los regresores basados en estímulos y los regresores de molestia.Luego realice un análisis de medidas repetidas de dos niveles para identificar regiones en las que la activación muestre un efecto principal del tipo de CS, un efecto principal de la percepción o una interacción entre el tipo de CS y la percepción. La metodología presentada aquí.Normalmente, esto da como resultado puntuaciones relativamente altas de expectativa de UCS durante los ensayos con CS más percibido y puntuaciones bajas durante los ensayos con CS menos percibido. Estos resultados indican que los participantes son conscientes de las contingencias entre CS y UCS en los ensayos no percibidos. Las puntuaciones de expectativa de UCS normalmente permanecen sin cambios respecto a las puntuaciones previas al CS.En contraste, los cambios relacionados con el aprendizaje en la respuesta cutánea galvánica (SCR) generalmente se observan tanto durante los ensayos de condicionamiento percibidos como no percibidos. Específicamente, las SCR son mayores ante el condicionado positivo (CS+) percibido que ante el condicionado negativo (CS–) percibido. De manera similar, se observan SCR mayores durante los ensayos con el CS+ no percibido en comparación con los ensayos con el CS– no percibido.La investigación de imágenes funcionales mediante esta metodología ha demostrado una activación del hipocampo relacionada con el aprendizaje en ensayos de condicionamiento percibidos, pero no en los no percibidos. En contraste, se ha observado una actividad diferencial de la amígdala en ambos tipos de ensayos de condicionamiento, percibidos y no percibidos. Tras seguir este procedimiento, se pueden realizar análisis adicionales con el fin de responder preguntas como el efecto que tienen las expectativas del ECS sobre la respuesta cerebral a estímulos incondicionados aversivos.Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo investigar la memoria del miedo consciente e inconsciente mediante la medición simultánea de la respuesta de conductancia cutánea, las expectativas conscientes del ECS y las respuestas del señal de resonancia magnética funcional.

investigating-neural-mechanisms-aware-unaware-fear-memory-with

Research

Investigación

JoVE Journal

Neuroscience

Neurociencia

En este artículo se muestra un diseño experimental en el que todo el cuerpo los personajes animados se utilizan en combinación con la resonancia magnética funcional (fMRI) para investigar los correlatos neurales de la observación de las interacciones sociales virtuales.

La investigación del cerebro imágenes de los correlatos neurales de Observación de las interacciones sociales virtuales

Se presenta un protocolo que permite la investigación de los correlatos neurales de recordando los recuerdos emocionales autobiográfico, utilizando imágenes de resonancia magnética funcional. Este protocolo se puede utilizar con los participantes sanos y clínicos.

La investigación del cerebro imágenes de los correlatos neurales de recuerdo autobiográfico emocional

Se presenta un protocolo que permite la investigación de los correlatos neurales de regulación de la emoción deliberada y automática, utilizando imágenes de resonancia magnética funcional. Este protocolo se puede utilizar en sujetos sanos, tanto jóvenes como mayores, así como en pacientes clínicos.

La investigación del cerebro imágenes de los correlatos neurales de regulación de las emociones

Se presenta un protocolo que utiliza la resonancia magnética funcional para investigar los correlatos neurales de la memoria para mejorar el efecto de la emoción. Este protocolo permite la identificación de la actividad del cerebro específicamente relacionadas con la memoria relacionada con el procesamiento, a diferencia de procesamiento perceptivo más general, y se puede utilizar con una población sana y clínicos.

La investigación del cerebro de imagen del efecto de la memoria-Mejora de la emoción

Se presenta un protocolo que permite la investigación de los mecanismos neurales que la mediación de los efectos perjudiciales de la emoción sobre la cognición, utilizando imágenes de resonancia magnética funcional. Este protocolo se puede utilizar con participantes sanos y clínicos.

La investigación del cerebro de imagen del efecto perjudicial de la emoción sobre la cognición

En este artículo se describe cómo registrar actividad de la amígdala con magnetoencefalografía (MEG). Además, este artículo se describe cómo llevar a cabo rastrear el miedo acondicionado y sin conciencia, una tarea que activa la amígdala. Se centrará en 3 temas: 1) El diseño de un paradigma de condicionamiento rastreo mediante enmascaramiento hacia atrás para manipular la conciencia. 2) la actividad cerebral de grabación durante la tarea mediante magnetoencefalografía. 3) El uso de imágenes de...

Cómo detectar amígdala Actividad con magnetoencefalografía usando Imaging Source

La potenciación del reflejo de sobresalto se mide mediante electromiografía del músculo orbicular de los ojos durante la amenaza de choque eléctrico de baja (incierta) y alta (cierta) probabilidad en la Tarea de Probabilidad de Amenaza. Esto proporciona una medida objetiva de los distintos estados emocionales negativos (miedo/ansiedad) para la investigación sobre la psicopatología, el uso/abuso de sustancias y la ciencia afectiva en general.

Usando el Grupo de probabilidad de amenaza para evaluar la ansiedad y el miedo durante una amenaza incierta y Certain

Nuestro objetivo es identificar el neuronal se correlaciona supresión del pensamiento sostenido y transitorios subyacente, y pensamos volver a la emergencia en los controles, en situación de riesgo y las personas deprimidas. La activación fue mayor para los controles en comparación con la situación de riesgo en el grupo y deprimida en la corteza prefrontal dorsolateral durante la supresión del pensamiento y la corteza cingulada anterior durante pensamiento resurgimiento.

Diseño e Implementación de un Estudio de fMRI Examinar supresión del pensamiento en las Mujeres Jóvenes con y en situación de riesgo, para la depresión

Monitoreo de la actividad cerebral fuera del laboratorio, sin limitaciones físicas presenta retos metodológicos. Un sin fibras, se utilizó el sistema portátil funcional Espectroscopia de Infrarrojo Cercano (fNIRS) para medir la actividad cerebral durante una tarea de memoria prospectiva ecológica. Se demostró que este sistema podría ser usado para monitorear la actividad cerebral durante los experimentos no basados ​​en laboratorio.

El uso sin fibras, fNIRS Wearable para monitorear la actividad cerebral en tareas cognitivas del mundo real

Hemos desarrollado un método de traducción simultánea de imágenes de resonancia magnética funcional y de registro electrofisiológico en el cerebro de roedores, proporcionando una plataforma para la investigación de la relación entre la actividad neuronal y el nivel de oxigenación de la sangre depende de (BOLD) señal de resonancia magnética.

FMRI simultánea y electrofisiología en el cerebro de roedores

Aprende los mecanismos neuronales de la memoria del miedo consciente e inconsciente mediante fMRI y respuesta de conductancia cutánea. Este método permite identificar diferencias en la actividad del hipocampo y la amígdala.

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

Explorar más videos