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方法論記事

感情的な自伝追憶の神経相関の脳イメージング研究

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DOI：

10.3791/2396

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2011年8月26日

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1Department of Psychiatry, University of Alberta, Edmonton, 2Psychology Department, University of Illinois, Urbana-Champaign, 3Neuroscience Program, University of Illinois, Urbana-Champaign, 4Beckman Institute for Advanced Science & Technology, University of Illinois, Urbana-Champaign

この記事について

サマリー

我々は、機能的磁気共鳴画像法を用いて、感情的な自伝的記憶を回想の神経相関の調査を可能にするプロトコルを示す。このプロトコルは、健康と臨床の両方の参加者と一緒に使用することができます。

要約

感情的な自伝的記憶の回想（AMS）は健康な認知と感情の機能1に重要である-否定的なAMS上で覚えておくと反芻すると、情動障害を3につながる可能性があります一方、肯定的なAMSを思い出しては、幸福や自尊心2の増加、個人に関連付けられています。ものの大きな進展は、一般的にAMの検索を（、4に5レビュー）根底にある脳のメカニズムを理解する上でなされている、以下AMSと関連する神経相関の主観的な再体験に感情の影響についてはほとんど知られていない。これは部分的に実験室ベースのマイクロイベント（6、7-9でレビューさ）のためのメモリ上に感情の影響の調査とは異なり、多くの場合は研究がの感情的な側面に明確な焦点を持っていない回答、という事実によるものである個人的なイベントを思い出して（ただし10を参照）。ここで、我々は、機能的磁気共鳴画像（fMRI）を用いて感情的なAMSを回想の神経相関の調査を可能にするプロトコルを示す。これらの思い出の手がかりは、したがって、それらの現象論的特性（すなわち、強さ、鮮やかさ、個人的な有意性）に基づいて、感情的なAMの適切な選択を可能にする、自伝的記憶のアンケート（AMQ）によってスキャンする前に収集されます。このプロトコルは、同様に健康と臨床集団で使用することができます。

プロトコル

1。コレクションと思い出、画像化されたタスク、および実験プロトコールの選択

感情のAMのコレクション

  1. 個人的な思い出は、非感情的なAMS（例えば、11、12）のために採用手順に似て、fMRIのセッションの前に行うインタビューの中で各参加者から引き出されている。ほとんどの前の技術とは異なり、私たちのAMQは特に感情的な個人的なエピソードと、その思い出の特性の評価を対象に構築されます。一般的に使用される行動研究の方法と神経画像研究での使用に適合はCrovitzと被験者がキューの言葉に応答する特定の、個人的に経験豊かなイベントを覚えてSchiffmanはテクニック13-15を伴います。写真のパラダイムは、fMRIの研究16、17により制御された設定にAMSを調査するために使用されています。しかし、これらの技術は、通常、追憶の資質の点で一致するAMS、の感情的成分の検討を対象としない。
  2. 私たちのAMQは、他の18、19で使用されるリストの組み合わせと拡張である明確なライフイベント（例えば、家族の誕生、相対的に死亡）、115言語的な合図のリストで構成されます。各キューの場合は、参加者は自分の人生からユニークなエピソードを覚えてするように求められます、それはむしろ（例えば、一般的または繰り返しイベントを思い出すよりも、特定の場所と時間（秒/彼は特定のバスケットボールの試合でプレー例えば、一方のインスタンス）で発生、高校バスケットボールを）。重要なのは、メモリはむしろ他の人から話を聞くよりも、個人的にかかわることの記憶を添付しなければならない。
  3. 回想すると、参加者はその後、（参加者は事前にスキャンインタビューの特定の目的へのナイーブな）機能的MRIのスキャン中にパーソナライズされたメモリのキューとして使用されるメモリの簡単な説明を（図1を参照）、提供するように求められます。
  4. 各メモリは、（図1参照）、その現象論的性質を評価するために六リッカートスケール20、21日に日付と評価される。 、 感情の強さ 、 個人的な意味 、 文脈詳細の量は、visuo -知覚ディテールの量（：私たちのスケールは、（非常に肯定的な-3 =非常に負、0 =中立、+3 = 7点尺度を使用して） 感情価が含まれてすなわち、鮮やかさ）、および検索の頻度 （7点尺度を使用して、後者のすべて：1 =すべてではないで、7 =非常に）。

図1
図1。 AMQ行政のイラストは、各キューに対して、参加者が覚えていると簡単に日付と6スケールでレートをして特定のイベントを記述する、と。

高感情AMの選択

  1. 次に、40の最も感情的な思い出は（20正と20負）AMQ（すなわち、定格2または3と、それぞれ2、3、）で提供される格付けに基づいて、各参加者に選択されています。正と負のAMSはthen回想中の脳活動の違いがこれらの基本的な特性の違いによって交絡されないようにするために、年齢と現象学的特性の点で一致している。
  2. 必要に応じて、選択されたメモリの手がかりの記述はわずかに長さや文法的複雑さのためできるかぎり一致するようになっている、それはまた練習の目的のためにいくつかの追加のメモリを選択することをお勧めします。

fMRIのタスク

  1. fMRIのタスクは、意味記憶（SM）制御タスクとAMタスクの比較を可能にするために設計されて、AMとSM検索の試験では、同様の一般的な構造を（図2Aを参照してください）​​。我々はCIGAL（使用http://www.nitrc.org/projects/cigal/を MRスキャナーで刺激のプレゼンテーションのために）、しかし他の刺激のプレゼンテーションソフトを使用してもよい。
  2. AMのタスクは、スキャンする前に収集パーソナライズ手がかりに基づいています。各試験では、ボタンを押すと参加者によって示されているAMの記憶を、トリガーキューから始まります。その後、参加者は、金利再収集メモリを（図2B）に再びキューされるまで、イベントの詳細を覚え続ける。
  3. SMのタスクは、AMの取得、メモリ内の検索、拡張検索時間22（図2B）を含むような別の意味的なカテゴリー（例えば、楽器、スポーツ）、から手本の生成を伴います。セマンティックカテゴリがキューされている後に彼らがそのカテゴリから手本をリコール開始し、キューされるまで、メモリの評価のために再び想起し続けて、参加者はすぐにボタンを押してください。

図2
図2
図2。 fMRIの臨床試験の構造。A.一般試験の構造。 AMとSM試験のB.具体的な構造。

  1. AMとSMの裁判の基本的な比較に加えて、他の操作にも関与することができます。例えば、AMの取得の焦点は、記憶のイベント（図2B）の感情的または非感情的な側面に注意を払うために、参加者を誘導することで操作することができます。この操作は、検索の焦点は、AMSの発生と関連する神経相関の任意の関連する変更に影響を及ぼすかもしれない方法の検討が可能になります。
  2. 各AMまたはSMの試験は5点リッカート尺度を（図2Bを参照）を使用して、輪の順序で提示さ評価の画面が続きます。
  3. 実験は、参加者の時間は休ませると機器の故障の場合のデータ損失を回避できるように両方の試験の実行/ブロックに分割されます。実行順序は、参加者の間で相殺される。各実行では、MR信号の安定化を可能にするために、固定の6秒から始まります。 AMとSMの条件は、変数の期間の間トライアル間隔（5-9秒、平均= 7秒。）で区切られたランダムな順序で表示されます。

2。スキャンのために件名の準備

すべての参加者は倫理委員会によって承認された実験的なプロトコルを、実行する前にインフォームドコンセントを書かれています。通常は、脳の活動の左右差に混乱さを避けるために、スキャンされた参加者は右利きです。

前にスキャン部屋に入る

  1. スキャンの日に、参加者の現在の感情状態は感情的なAMの回想で気分の影響を制御するために、23を評価される。ポストスキ​​ャンの評価と併せて、これらの初期の評価も調査への参加の結果として、気分の変化をスクリーニングすることができる、とfMRI解析における共変量として、現在の状態の影響を受けた脳の活動を調査する。同様に、性格特性の評価もAMのタスク24と関連付けられている神経相関に与える可能性バイアスを調査するために、（例えば、神経症的傾向）行うことができます。
  2. スキャンに先立ち、参加者は、スキャンの手順の詳細に通知され、行動課題のための具体的な指示を与えられている。また、参加者はタスクに慣れるために、短い練習セッションを完了します。

スキャン部屋に入る

  1. 参加者は、スキャンベッドの上に仰臥位になるように指示され、スキャン中に快適性を確保し、動きを最小限に抑えるため、追加の頭部のクッションが設けられている。さらにヘッドの動きを最小限に抑えるために、テープの長さの非粘着面は、被験者の前頭部の周りに軽くラップされることがあります。被験者は、MRIスキャン中に実験者と通信するために耳の保護だけでなく、分離のヘッドフォンを与えられている。
  2. 被験者の右手は、このように左手をサポートするためにまたは他の測定（例えば、皮膚コンダクタンス反応）のために使用できるように、レスポンスボックスに快適に配置されている。被験者はスキャナを停止するあらゆる緊急の必要性を示すことができるように緊急停止ボタンが近くに配置されます。
  3. データの収集を開始する前に、それは被験者が刺激提示のために明らかに画面の投影を見ることができると応答ボタンが正しく動作することを確認することが重要です。

3。データの記録と処理

スキャンパラメータ

我々は、MRIの録音のために1.5テスラシーメンスソナタスキャナーを使用してMRIデータを収集した。解剖学的画像は、3D MPRAGEの解剖学的なシリーズでした（繰り返し時間（TR）= 1600ミリ秒、エコー時間（TE）= 3.82ミリ秒、スライスの数は= 112;ボクセルサイズ= 1x1x1 MM）、および機能画像が取得した、28の機能のスライスの連続でした軸方向にechoplanarシーケンスを使用して（TR = 2000ミリ秒、TE = 40ミリ秒、視野FOV = 256 × 256 mmのフィールド、ボクセルサイズ= 4x4x4 mm）を、こうしてフル脳カバーすることができます。

データ解析

：我々は、統計的パラメトリックマッピング（SPM使用http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spmを社内のMatlabベースのツールと組み合わせて）。前処理の標準的な手順：品質保証、TRのアライメント、動きの補正、共同登録、正規化、および平滑化（8 mm 3のカーネル）。個人およびグループレベルの統計分析では、メモリのタイプ（AM対SM）、感情価（ポジティブ対ネガティブ）、および検索のフォーカス（感情と非感情的な内容）に基づいて脳活動の比較を伴うことがあります。

4。代表的な結果

図3
図3。 AMの検索の神経相関。現在のプロトコルの検証、AMSの検索は、カバを含むAM検索ネットワーク4、25の活動の増加をもたらした一般的な記憶の想起に関与campal地域（）、、個人的な約束、楔状部/楔前部の領域と処理visuo -空間表現に関連付けられている頭頂後頭接合（C、E、それぞれ）、関連付けられている前頭前野の内側部（B）、 、そして感情AMの取得にかかわる前頭側頭接合部（D）、後者と同様の効果をも扁桃体（図示せず）で発見された。 "活性化マップは、"冠状（左パネル）に表示されている高解像度の脳の画像に重畳してsaggital（真ん中と右のパネル）のビューされ、カラーバーは、活性化マップのt値（P <0.005、10の隣接するボクセルの勾配を示す26）、メモリのキューのオンセットにタイムロックの脳活動を反映する。線グラフは、各試験の種類とTR（1 TR = 2秒）のために、fMRIの信号（％信号の変化）の時間経過を示しています。 L =左、R =右。

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ディスカッション

ここで紹介した実験的なデザインは、感情的な自伝的記憶を思い出すの神経相関の調査が可能になります。この設計では、脳が個人的な記憶を思い出すの情動バイアスを（正または負）を生成する方法についての我々の知識を前進させる可能性を秘めている、そしてどのようにこれらのバイアスは（感情的または非感情的な側面に関する）検索のフォーカスで変調可能性があります。このプロトコルは、それがまたAMの検索（例えば、負の経験上の反芻の負の感情バイアスに関連する変化の調査を可能にする臨床集団（例えば、うつ病や心的外傷後ストレス障害の患者で）、で使用できるという点で、追加の利点があります。外傷性イベントのと手に負えない回想、それぞれ）。全体的に、この設計の成功は、慎重にAMの収集と選択し、適切な実験操作に依存します。

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開示事項

利害の衝突は宣言されません。

謝辞

この研究は、統合失調症、うつ病に関する研究とカナダの精神医学研究財団（FDへ）からCPRF賞のための米国国立アライアンスから若手研究者賞によってサポートされていました。 EDは、ワイス- CIHRポストドクトラルフェローシップによってサポートされていました。著者はデータ分析の支援のためにfMRIのデータ収集とクリスティーナ孫の支援のためにピーターのセレスに感謝します。

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