Rottura di Synchrony neurale del lobo frontale durante controllo cognitivo di intossicazione dell'alcool

Il processo decisionale è un processo dinamico e interattivo che è stato ampiamente studiato con la risonanza magnetica funzionale, o FMRI. Le prove di neuroimaging indicano che il cingolato anteriore e le cortici prefrontali laterali sono nodi essenziali in quella rete neurale. Tuttavia, a causa della sua limitata risoluzione temporale, FMRI non può riflettere accuratamente la tempistica e la natura della loro interazione in tempo reale.

Il presente studio utilizza una magneto-ed elettroencefalografia anatomicamente vincolata o metodo MEG, che combina la modellazione della sorgente distribuita del segnale MEG con film cerebrali strutturali di formazione di risonanza magnetica. Ci consente di esaminare in che modo l'intossicazione acuta da alcol influisce sul processo decisionale. A dimostrare questa procedura saranno Joe Happer e Burke Rosen, dottorandi, e Laura Wagner, un'associazione di ricerca.

Inizia scortando il partecipante nel laboratorio MEG per eseguire una scansione di test. Mettili nello scanner e controlla i canali per una possibile magnetizzazione. Quindi, misura il loro peso e falli soffiare in un etilometro elettronico.

Per valutare i cambiamenti dinamici negli effetti soggettivi dell'alcol, informare il soggetto che valuteranno i loro sentimenti e stati momentanei su una scala standardizzata prima di bere e in altre due occasioni durante l'esperimento, durante l'arto ascendente e discendente del freno di concentrazione di alcol nel respiro. Quindi, amministrare un'esecuzione pratica dell'attività Stroop su un laptop con un software di presentazione di stimolo per garantire che i partecipanti comprendano l'attività prima della registrazione. Prepara la bevanda alcolica mescolando vodka di alta qualità con succo d'arancia refrigerato, in base al sesso e al peso di ogni partecipante.

Servire lo stesso volume di succo d'arancia in bicchieri con cerchi tamponati con vodka come bevanda placebo. Chiedi al partecipante di consumare la bevanda in circa 10 minuti. Quindi, posizionare il tappo EEG e l'elettrooculogramma, EOG, elettrodi sulla testa del partecipante.

Controllare che tutte le impedenze siano inferiori a 5 kiloohms. Attaccare l'indicatore di posizione della testa, HPI, bobine su entrambi i lati della fronte e dietro ogni orecchio. Posizionare i fotogrammi di riferimento sulla testa del partecipante.

Endigitare le posizioni dei punti fiduciari, incluso il nasione e due posizioni dei punti preauricolari delle bobine HPI, elettrodi EEG e ottenere un gran numero di punti aggiuntivi che delineano la forma della testa. Controllare la concentrazione di alcol nel respiro del partecipante con un etilimetro, a partire da 15 minuti dopo aver bevuto. E poi, ogni cinque minuti, finché non entrano nella camera di registrazione.

Inizia posizionando comodamente il partecipante nello scanner MEG. Poiché l'attività prefrontale è di particolare interesse, assicurarsi che il partecipante sia posizionato in modo che la sua testa tocchi la parte superiore del casco e sia allineata lungo la parte anteriore. Successivamente, collegare le bobine HPI e il tappo elettro ai rispettivi ingressi sullo scanner.

Posizionare i response pad in modo che i pulsanti possano essere premuti comodamente. Ricorda al partecipante di ridurre al minimo i lampeggiamenti e di evitare movimenti tra cui il movimento della testa causato dalla parlare. Esaminare tutti i canali alla ricerca di artefatti e misurare la posizione della testina nello scanner.

Quindi, avviare l'acquisizione dei dati e iniziare l'attività. Poiché i dispositivi elettronici non possono essere utilizzati nella stanza schermata, passare all'uso di un test alcolico della saliva che consiste in un batuffolo di cotone saturo di saliva e viene inserito in un contenitore che fornisce una lettura. Al termine dell'attività, salvare i dati ed accompagnare il partecipante fuori dalla camera di registrazione.

Dopo che il partecipante è uscito dallo scanner, acquisire circa due minuti di dati dalla stanza vuota come misura del rumore strumentale. Quindi, chiedi al partecipante di valutare la difficoltà del compito percepita, il contenuto della bevanda imbibe, quanto si sentivano intossicati, così come i loro stati d'animo e sentimenti momentanei. Infine, ottenere una risonanza magnetica anatomica ad alta risoluzione da ogni partecipante e ricostruire la superficie corticale di ogni partecipante con il software di imaging.

Durante la pre-elaborazione dei dati, utilizzare un filtro passa banda permissivo e dati epuc in segmenti che includono intervalli di spaziatura interna su ogni estremità. Rimuovi canali rumorosi e piatti, nonché prove contenenti artefatti mediante ispezione visiva e usando il rifiuto basato sulla soglia. Quindi, utilizzare l'analisi indipendente dei componenti per rimuovere il battito di ciglia e gli artefatti cardiaci.

Elimina le prove con risposte errate. Successivamente, applicare più wavelet lay per calcolare lo spettro di potenza complesso per ogni prova in un incremento di Hertz, quarta banda di frequenza theta e rimuovere eventuali artefatti aggiuntivi. Per registrare i dati MEG con le immagini MRI, aprire il modulo di laboratorio MRI.

Selezionare File, Importa, Dati Isotrak. Selezionare raw_data. fif e fare clic su Crea punti.

Quindi selezionare Windows, Punti di riferimento e fare clic su Regola punti di riferimento fiduciari fino a quando la co-registrazione dei dati MEG e della risonanza prima di nota non è accettabile. Successivamente, creare medie di gruppo di potenza sorgente theta correlata agli eventi trasformando le stime di ogni partecipante in una rappresentazione corticale media. Quindi, per visualizzare le stime di origine su una superficie media gonfiata, aprire il software MNE.

Selezionate File, Superficie di carico (Load Surface) e carica superficie corticale media del surfista libero di gruppo gonfiato. Segue la selezione di File, Gestisci sovrapposizioni, Carica STC, Carica dati medi gruppo e seleziona il file caricato dalle sovrapposizioni disponibili. Regolare la soglia della scala dei colori e fare clic su Mostra.

Visualizza i filmati cerebrali della potenza theta relativa agli eventi ed esamina le fasi spaziotemporali dell'elaborazione identificando le aree e le finestre temporali caratterizzate dalla massima attivazione. Successivamente, crea regioni di interesse imparziali, ROI, in base alle stime medie complessive del gruppo. Per incorporare posizioni corticali con la potenza di fonte più notevole, calcola i corsi di tempo per ogni materia, condizione e ROI.

Infine, stimare le modifiche correlate alle attività nella sincronizzazione a lungo raggio tra i principali focolai di attivazione nell'ACC e il PFC laterale calcolando il valore di blocco di fase. Esprimere il valore di blocco delle fasi come variazione percentuale rispetto alla linea di base. I risultati comportamentali indicano che l'attività Stroop ha manipolato correttamente le interferenze di risposta perché l'accuratezza era la più bassa e i tempi di risposta più lunghi nelle prove incongrue.

L'intossicazione da alcol ha abbassato la precisione ma non ha influenzato i tempi di reazione. Il potere theta legato agli eventi è maggiore nelle prove incongrue, il che è coerente con la sua sensibilità alle richieste di conflitto, specialmente nella corteccia prefrontale. Tuttavia, rispetto agli studi congrui, l'alcol riduce selettivamente la potenza di theta negli studi incongrui nell'ACC e nel PFC laterale.

Inoltre, le cooscillazioni tra l'ACC e il PFC laterale variano nel tempo, con un aumento generale precoce delle cooscillazioni durante una fase di elaborazione dello stimolo. Sotto placebo, questo è seguito da un aumento sostenuto dopo circa 400 millisecondi su prove incongrue durante la fase di preparazione all'integrazione e alla risposta. Al contrario, l'intossicazione acuta da alcol disregola queste cooscillazioni che indicano ulteriormente la vulnerabilità delle funzioni normative dall'alto verso il basso all'alcol.

In questo studio, abbiamo stimato lo spaziotemporale, il dove e quando le fasi di elaborazione, e abbiamo studiato come diverse aree cerebrali interagiscono durante il processo decisionale. Abbiamo dimostrato come l'intossicazione da alcol disregola la rete di controllo cognitivo che può comportare una ridotta capacità di astenersi dal bere eccessivo.