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L'obiettivo generale di questo studio è di esaminare gli effetti dell'intossicazione acuta dell'alcool sui cambiamenti spazio-temporali nella dinamica oscillatoria del cervello e integrazione funzionale a lungo raggio durante controllo cognitivo. Il lavoratore multimodale approccio di imaging combina magnetoencefalografia (MEG) e la formazione immagine a risonanza magnetica strutturale (MRI) per approfondire le basi neurali dei processi decisionali, con alta precisione temporale e al livello di un sistema interattivo.
Comportamento flessibile permette di adattarsi alle mutevoli esigenze contestuali e passare strategicamente tra diverse attività e requisiti in accordo con di uno intenti e obiettivi. La capacità di sopprimere le risposte automatiche a favore di azioni obiettivo rilevante ma non abituale è un aspetto essenziale del controllo cognitivo. Estesa prova suggerisce che esso è contribuita da una rete corticale prevalentemente frontale, con la corteccia anteriore del cingulate (CRNA) come nodo centrale di questa rete interattiva1,2,3,4. Mentre la connettività anatomica abbondante tra l'ACC e cortecce frontali laterali è ben descritto5,6, le caratteristiche funzionali di comunicazione tra queste regioni durante il controllo cognitivo, selezione di risposta e l'esecuzione, sono poco capito.
Il conflitto altamente influente monitoraggio teoria7,8 propone che il controllo cognitivo nasce da un'interazione dinamica tra le cortecce prefrontale mediale e laterale. Questo account si presume che l'ACC controlla il conflitto tra rappresentazioni concorrenti e impegna la corteccia prefrontale laterale (latPFC) per implementare il controllo di risposta e ottimizzare le prestazioni. Tuttavia, questo account si basa principalmente sugli studi di MRI (fMRI) funzionali utilizzando il sangue ossigenazione dependent (BOLD) segnale di livello. Il segnale BOLD fMRI è uno strumento di mappatura spaziale eccellente, ma la risoluzione temporale è limitata perché riflette i cambiamenti emodinamici regionali mediati dall'accoppiamento neurovascolare. Di conseguenza, i cambiamenti del segnale BOLD si svolgono su una molto più lenta scala temporale (in secondi) rispetto i sottostanti eventi neurali (in millisecondi)9. Inoltre, il segnale BOLD è sensibile a effetti vasoattivi10 dell'alcol e non può rappresentare con precisione la grandezza dei cambiamenti neurali, che lo rende meno adatto per studi di intossicazione acuta da alcool. Pertanto, la presunta interazione tra le cortecce prefrontale mediale e laterale e la sua sensibilità di alcool intossicazione c'è bisogno di essere esaminato dai metodi che registrare eventi neurali in modo preciso temporalmente. MEG ha un'eccellente risoluzione temporale poiché riflette direttamente correnti postsinaptiche. La metodologia di MEG (aMEG) anatomicamente vincolata impiegata qui è distribuito un approccio multimodale che combina modellazione di fonte del segnale MEG con MRI strutturale. Esso consente la stima di dove che si verificano le modifiche oscillatorio cervello relative a conflitti e bevande e di comprendere la sequenza temporale ("quando") delle componenti neurali coinvolti.
Processo decisionale si basa sulle interazioni delle regioni cerebrali distribuite che sono impegnate in modo dinamico per affrontare le richieste aumentate il controllo cognitivo. Un modo per stimare le modifiche relative agli eventi in sincronia a lungo raggio tra due regioni corticali consiste nel calcolare la loro fase di accoppiamento come indice di loro co-oscillazioni11,12. Lo studio presente ha applicato un'analisi fase di bloccaggio per testare il principio basilare del conflitto monitoraggio teoria esaminando le interazioni co-oscillatory tra l'ACC e latPFC. Oscillazioni neurali nella gamma di teta (4-7 Hz) sono associate con controllo cognitivo e sono stati proposti come un meccanismo fondamentale per supportare la sincronizzazione a lungo raggio necessaria per elaborazione cognitiva verticistica13,14, 15,16. Essi sono generati in aree prefrontali in funzione della difficoltà del compito e sono significativamente attenuati dall'intossicazione acuta dell'alcool17,18,19,20.
Assunzione eccessiva di alcool a lungo termine è associato con una gamma di deficit cognitivi con circuiti prefrontali stati soprattutto colpiti21,22. Intossicazione acuta da alcool è dannoso per controllo cognitivo in condizioni di maggiore difficoltà, ambiguità o quelli che inducono la risposta incompatibilità17,23,24. Colpendo il processo decisionale, possono interferire con il comportamento transitivi alcool, può provocare autocontrollo carente e bere aumentato e può anche contribuire a lavoro-correlato o di traffico pericoli25,26,27 . Il presente studio utilizza un approccio di aMEG per misurare l'attività oscillatoria nella banda theta e sincronia tra le principali aree esecutiva con eccellente risoluzione temporale. Gli effetti dell'alcol su onde theta e co-oscillazioni tra l'ACC e il latPFC sono esaminati in funzione del conflitto ha suscitato dall'attività di interferenza di Stroop. Supponiamo che aumentate esigenze conoscitive sono associate con una maggiore sincronia funzionale e i danni nel controllo cognitivo è alla base di tale disregolazione alcool-indotta di attività sincrona delle cortecce prefrontale mediale e laterale.