Perturbation du Lobe Frontal synchronie neuronale au cours du contrôle cognitif par l’intoxication alcoolique

La prise de décision est un processus dynamique et interactif qui a fait l’objet d’études approfondies grâce à l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle ou IRMF. L’évidence de neuroimaging indique que le cingulate antérieur et les cortices préfrontaux latéraux sont des nœuds essentiels dans ce réseau neural. Toutefois, en raison de sa résolution temporelle limitée, fmri ne peut pas refléter avec précision le moment et la nature de leur interaction en temps réel.

La présente étude utilise une magnéto-et-électroencéphalographie anatomiquement contrainte ou méthode MEG, qui combine la modélisation de source distribuée du signal MEG avec l’IRM structurale formant des films de cerveau. Il nous permet d’examiner comment l’intoxication alcoolique aiguë affecte la prise de décision. Joe Happer et Burke Rosen, doctorants, et Laura Wagner, associée de recherche, démontreront cette procédure.

Commencez par escorter le participant dans le laboratoire MEG pour exécuter une analyse de test. Mettez-les dans le scanner, et vérifiez les canaux pour la magnétisation possible. Ensuite, mesurez leur poids et faites-les souffler dans un alcootest électronique.

Pour évaluer les changements dynamiques dans les effets subjectifs de l’alcool, informez le sujet qu’il évaluera ses sentiments momentanés et ses états sur une échelle normalisée avant de boire et à deux autres occasions au cours de l’expérience, au cours du membre ascendant et descendant de la bordure de concentration d’alcool dans l’haleine. Ensuite, administrer une course pratique de la tâche Stroop sur un ordinateur portable avec un logiciel de présentation de stimulus pour s’assurer que les participants comprennent la tâche avant l’enregistrement. Préparez la boisson alcoolisée en mélangeant de la vodka de qualité supérieure avec du jus d’orange réfrigéré, en fonction du sexe et du poids de chaque participant.

Servir le même volume de jus d’orange dans des verres avec des jantes écouvillonnées avec de la vodka comme boisson placebo. Demandez au participant de consommer la boisson en environ 10 minutes. Ensuite, placez le bouchon EEG et l’électrooculogramme, EOG, électrodes sur la tête du participant.

Vérifiez que toutes les impedances sont inférieures à 5 kiloohms. Fixez l’indicateur de position de la tête, HPI, bobines de chaque côté du front et derrière chaque oreille. Placez les cadres de référence sur la tête du participant.

Endigitize positions des points fiducial, y compris la nasion et deux positions de points préauricular des bobines de HPI, électrodes d’EEG et obtiennent un grand nombre de points additionnels délimitant la forme de tête. Vérifiez la concentration d’alcool d’haleine du participant à l’alcootest, à partir de 15 minutes après avoir bu. Et puis, toutes les cinq minutes, jusqu’à ce qu’ils entrent dans la chambre d’enregistrement.

Commencez par positionner confortablement le participant dans le scanner MEG. Étant donné que l’activité préfrontale est d’un intérêt particulier, assurez-vous que le participant est positionné de façon à ce que sa tête touche le haut du casque et soit alignée le long de l’avant. Ensuite, connectez les bobines HPI et le bouchon électro aux entrées respectives sur le scanner.

Placez les plaquettes de réponse de sorte que les boutons puissent être pressés confortablement. Rappelez au participant de minimiser les clignotants et d’éviter les mouvements, y compris le mouvement de la tête causé par la conversation. Examinez tous les canaux pour les artefacts et mesurez la position de la tête dans le scanner.

Ensuite, commencez l’acquisition de données et commencez la tâche. Étant donné que les appareils électroniques ne peuvent pas être utilisés dans la pièce blindée, passez à l’utilisation d’un test d’alcool salive qui consiste en un coton-tige saturé de salive et est inséré dans un réceptacle qui fournit une lecture. Une fois la tâche terminée, enregistrez les données et escortez le participant hors de la chambre d’enregistrement.

Une fois que le participant est sorti du scanner, obtenez environ deux minutes de données de la pièce vide comme mesure du bruit instrumental. Ensuite, demandez au participant d’évaluer la difficulté perçue de tâche, le contenu de la boisson imbibe, la façon dont ils se sentaient intoxiqués, ainsi que leurs humeurs momentanées et leurs sentiments. Enfin, obtenez une IRM anatomique haute résolution de chaque participant et reconstruisez la surface corticale de chaque participant à l’aide d’un logiciel d’imagerie.

Pendant le pré-traitement des données, utilisez un filtre à bande permissif et des données epuc dans des segments qui incluent des intervalles de rembourrage à chaque extrémité. Enlevez les canaux bruyants et plats ainsi que les essais contenant des artefacts par inspection visuelle et en utilisant le rejet basé sur le seuil. Ensuite, utilisez l’analyse indépendante des composants pour supprimer les artefacts du clignotement des yeux et du cœur.

Éliminez les essais avec des réponses incorrectes. Ensuite, appliquez plus d’ondes laïces pour calculer le spectre de puissance complexe pour chaque essai en un seul incréments Hertz, quatrième bande de fréquence theta et supprimer tous les artefacts supplémentaires. Pour co-enregistrer les données MEG avec des images IRM, ouvrez le module de laboratoire d’IRM.

Sélectionnez les données Fichier, Importation, Isotrak. Sélectionnez raw_data. fichier fif, et cliquez sur Faire des points.

Sélectionnez ensuite Windows, Landmarks et cliquez sur Adjust Fiducial Landmarks jusqu’à ce que la co-enregistrement des données MEG et de l’IRM soit acceptable. Ensuite, créez des moyennes de groupe d’énergie de source theta liée à l’événement en transformant les estimations de chaque participant en une représentation corticale moyenne. Ensuite, pour visualiser les estimations de source sur une surface moyenne gonflée, ouvrez le logiciel MNE.

Sélectionnez Fichier, Surface de charge et charge gonflée groupe moyenne surface corticale surfer gratuit. Il est suivi par la sélection de fichiers, gérer les superpositions, charger STC, Load Group Données moyennes et sélectionnez le fichier chargé à partir des superpositions disponibles. Ajustez le seuil d’échelle de couleur et cliquez sur Afficher.

Visualisez les films cérébraux de la puissance de theta liée à l’événement et examinez les étapes spatiotemporales du traitement en identifiant les zones et les fenêtres de temps caractérisées par l’activation la plus élevée. Ensuite, créez des régions d’intérêt impartiales, le retour sur investissement, sur la base d’estimations moyennes globales du groupe. Pour incorporer les emplacements corticals avec la source la plus notable d’énergie, calculez les cours du temps pour chaque sujet, condition, et roi.

Enfin, estimer les changements liés à la tâche dans la synchronisation à longue portée entre les foyers d’activation principaux de l’ACC et le PFC latéral en calculant la valeur de verrouillage de phase. Exprimer la valeur de verrouillage de phase au fur et à mesure que le pourcentage change par rapport à la ligne de base. Les résultats comportementaux indiquent que la tâche Stroop a manipulé avec succès l’interférence de réponse parce que la précision était la plus basse et les temps de réponse les plus longs sur les essais incongrus.

L’intoxication alcoolique a réduit la précision, mais n’a pas affecté les temps de réaction. La puissance de theta liée à l’événement est la plus grande sur des essais incongrus, qui est compatible avec sa sensibilité aux demandes de conflit, particulièrement dans le cortex préfrontal. Toutefois, par rapport aux essais congruous, l’alcool diminue la puissance theta sur les essais incongrus sélectivement dans l’ACC et le PFC latéral.

De plus, les cooscillations entre l’ACC et le PFC latéral varient d’un bout à l’autre du temps, avec une augmentation globale précoce des cooscillations au cours d’une phase de traitement de stimulation. Sous placebo, ceci est suivi d’une augmentation soutenue après environ 400 millisecondes sur des essais incongrus pendant l’étape d’intégration et de préparation de réponse. En revanche, l’intoxication alcoolique aiguë dysrégule ces cooscillations qui indiquent en outre la vulnérabilité des fonctions régulatives descendantes à l’alcool.

Dans cette étude, nous avons estimé spatiotemporal, l’endroit et quand les étapes du traitement, et ont étudié comment différentes zones du cerveau interagissent pendant la prise de décision. Nous avons montré comment l’intoxication alcoolique dysrégule le réseau de contrôle cognitif qui peut entraîner une réduction de la capacité de s’abstenir de boire excessivement.