Name: 認知に関する情動の損なう効果の脳イメージング研究 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-02-01T12:00:00.000+00:00
Duration: 16 min 8 s
Description: 学ぶ 感情が認知に与える悪影響の神経メカニズムをfMRIを用いて調査する方法。作業記憶課題中の情動的妨害刺激に対する脳活動を計測し、健康な被験者と臨床集団の比較分析を行う技術を解説する。

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FDは、統合失調症とうつ病に関する研究とカナダの精神疾患研究財団から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。

I.作業の設計、刺激、および実験プロトコール<ol><li>このプロトコルの基本的なタスクは、新規タスクは無関係感情とニュートラルdistractersが覚書及びプローブ（元のタスクを示す図については図1を参照）間の遅延間隔の間に提示される遅延応答WMのタスク、です。参加者はこのタスクを実行中にイベント関連fMRIデータが記録されます。実際distractersのスクランブルバージョンも同一の基本的な特性（例えば、空間周波数と輝度を）持っている知覚コントロールとして使用することができます。 </li></ol><img src="/files/ftp_upload/2434/2434fig1.jpg" alt="図1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="図1"> 図1。気晴らしと遅延-応答ワーキングメモリータスク （6から、許可を得て） の一般的な図 。 IMPACを増加させるために3つの面が強く背執行システムを従事するために覚書に使用されている、と小説distractersのペアが使用されます。WMのパフォーマンスと脳活動に関する感情的な気晴らしのt。感情的なdistractersの影響も（図示せず）色で画像を提示することによって増加し、同様の感情と意味内容とdistractersを組み合わせることができます。この文脈では、細心の注意をも可能困惑を導入しないように、そのような明るさと空間周波数15などの基本的なプロパティ、で感情的中立の画像を一致させるに注意を払う必要があります。参加者はまだdistractersの処理中にWMのタスクに焦点を維持するため、および応答ボタン（1 =旧、2 =新規）を押すことにより、プローブに迅速かつ的確な対応を行うように指示されます。刺激提示のために、我々はCIGAL（使用<a href="http://www.nitrc.org/projects/cigal/">http://www.nitrc.org/projects/cigal/を</a> ）。覚書とプローブは、カラーまたは白黒で表示することができます。 <ol start="2"><li>それは、覚書の顔の性別は、バランスのとれた男性の割合（50％）とfを持っていることをお勧めしますemales（50％）。同様のバランスのとれた割合は、（50％） 古いものと新しい （50％）、プローブ用にお勧めします。 WMのタスクの難しさこれらの比率を変えることによって変えることができるおよび/またはその他の要因を変えることによって - 例えば、プローブと同じ覚書及びそれらの類似性からの面の間で顔の特徴の類似性、および/または存在/不在を操作することによって覚書内に追加可能なエキストラ-顔貌（映画も参照してください）​​。顔に加えて、他の刺激にも覚書とプローブ9として使用することができます。 </li><li>それは"スローペース"設計堅牢なfMRIの信号も少ない試行で得られるように（6から補足資料を参照）、その安定性を与えられたが、条件6 30〜40臨床試験、11は 、この設計で使用することをお勧めします。これは〜1.5〜2時間のfMRIデータの収集が可能になります。、健康と臨床の両方の参加者で使用することは可能である。試験の比較的低い数字のために、そのわずかな欠点にもかかわらず"ペースの速い"のデザインに比べて関与できるよう、このデザインは機能的にも有利な、より安定した単一試行fMRIの信号と個々の試験に関連する信号のより良い分離を得るのと試験刺激/フェーズ内での利点があります接続性の分析。 </li><li> distractersの種類の変化も調査し、対象となる集団の目標に応じてそれを適応することによって、この設計の多様性に貢献しています。オリジナルデザインの6の感情とニュートラルdistractersは国際情動写真システム16から選ばれたが、同様の効果がdistracters 12と、および/ ​​またはでWMのタスクの感度を増加させる操作と効果的な他の小説の刺激を得ることができます。動作の違い（例えば、また、その応答で参加者の信頼を評価することで）11を検出。 </li><li>例えば、戦後のVEの最近の研究で12でまたは心的外傷後ストレス障害（PTSD）のないteransは、一般的な否定的な感情を誘発する感情的な個別行動計画の画像は、戦闘関連の写真に置き換えられた。これらの写真は、より具体的に戦闘関連のトラウマにリンクされているため、特にPTSD群では戦闘に暴露したコホートでより効果的distracters、なるされている感情を誘発することが期待されていた。また、特定の否定的な感情（例えば、不安を）誘発する刺激または感情的に正の刺激もdistractersとして使用することができる。例えば、恐ろしい表現を表示すると、社会不安を誘発するため、WM 11日に一時的な不安を誘発する気晴らしの影響を調査するのに有効である可能性に直面している。また、同様の効果が正のdistracters 17で見つけることができます。 </li><li>最後に、その他の措置（例えば、行動および人格に関連）と一緒にこのパラダイムは、異なる脳の活動と個々の関係を調査するために使用することができますこのタスク8、10、11の認知能力に影響を与える様々な面でences。 </li></ol> II。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るべき実験的なプロトコルを、実行する前に書面によるインフォームドコンセントを提供する必要があります。 前にスキャン部屋に入る<ol><li>スキャンの日に、参加者の現在の感情状態は気晴らしとWMのタスクのムードの効果を制御するために、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研究11に参加の結果として、気分の変化を画面に使用することができます。 </li><li>スキャンの前に、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が与えられます。参加者はまた、タスクを理解するために、短い練習セッションを完了します。 </li></ol>e_step"&gt;スキャンの部屋に入る<ol start="3"><li>参加者は、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、ヘッドのための追加のクッションと、スキャニングベッドに仰臥位にあります。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。 </li><li>被験者の右手は、応答のボックスに快適に配置されている。データの収集を開始する前に、それは応答ボタンが正しく動作して被験者が刺激の提示には明らかに画面の投影を見ることができることを確認するために重要です。緊急停止ボタンは、被験者がスキャナを停止するには、どんな緊急の必要性を示すことができるように、近くに配置されます。 </li></ol>スキャンセッションに続いて<ol start="5"><li>追加のタスクは、さらなる行動assessmenのために使用することができますTS - たとえば、定格で、distractersへの参加者の感受性を決定するために感情価distractersの/強度および/またはdistractersの主観的に知覚される散漫。これらの評価は、そのスキャン中に使用される感情刺激の主観的な認識は、文献に示されている以前の効果を複製し、定格内の個々の違いが認知6日の感情の有害な作用を媒介する神経機構に与える影響を調査するために使用できるようにするために使用することができます。 、8。 </li><li>性格特性（例えば、特性不安、感情的な反応性）の評価も11をスキャンする前に実行されていない場合、MRIスキャンの後に行うことができます。 </li></ol> III。データの記録および分析スキャンパラメータオリジナルの研究6では、我々はMRI録音用の4テスラゼネラルエレクトリックのスキャナを使用してMRIデータを収集し、より多くのREC用タスクのENT版我々はまた、1.5 Tスキャナ11とMRIデータを収集することに成功した。 30機能的なスライスの4Tスキャナ、シリーズで（ボクセルサイズ= 4 × 4 × 4 mm）が軸方向に逆スパイラルのパルスシーケンスを用いて取得された（TR = 2000ミリ秒、TE = 31ミリ秒; = 256 × 256ミリメートルビューのフィールド） 、こうしてフル脳カバーすることができます。同様に、28機能的なスライスの1.5スキャナ、シリーズの（ボクセルサイズ= 4 × 4 × 4 mm）は、軸方向にechoplanarシーケンスを使用して得られた（TR = 2000ミリ秒、TE = 40ミリ秒、視野= 256 × 256 mmのフィールド）。 （;解剖学-機能的な比= 4:1の面内分解能= 1 mm 2）の高分解能構造の画像は、軸方向に買収された。 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<a href="http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/">http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/</a>社内MATLABベースのツールと組み合わせて）。前処理は、典型的な手順が含まれます：品質保証*、TRlignment、モーション補正、共同登録、正規化、および平滑化（8 × 8 × 8 mmのカーネルを使用して）、*基本的な品質保証データの目視検査を関与、参加者と運動に関連する成果物の総動きを検出するためにデータだけでなく、MR信号の異常なスパイクを持つボリュームの識別。個人およびグループレベルの統計分析は、不正解のタイプ（感情的な対中立気晴らし）によると脳活動の比較を含む。また、散漫性の主観的または客観的な措置（例えば、感情と散漫性評価とワーキングメモリの性能）6,8,11及び/または得点のインデックスの人格対策と脳画像データの相関が（例えば、特性不安）11はまた、実行することができます調査の方法脳の活動は、それらの措置の個人差との共同によって異なります。このプロトコルを使用して我々の研究のすべての分析は通常、WHE、遅延周期の間に観察された活動に焦点を当てているn個のdistractersが発表、しかし活動（例えば、プローブ）他のイベントにも調査することができる時間は、ロックされています。 IV。代表的な結果<img src="/files/ftp_upload/2434/2434fig2.jpg" alt="図2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="図2"> 図2。感情的な気晴らしの存在下での腹側対背脳のシステムの活動の反対パターン （6から、許可を得て）。このような背外側前頭前皮質のような背幹部の脳領域（青い塊）、で減少した活動を作り出している間感情distractersは、そのような腹前頭前野（vlPFC）と扁桃体（図示せず）などの腹側情動の脳領域（赤い塊）に増強された活性を生産（DLPFC）と横方向の頭頂皮質（LPC）。中央の画像は、横方向に表示されている高解像度の脳画像に重ね合わせ、少なくとも邪魔条件（すなわち、感情的な対スクランブル）対ほとんどの間に直接的なコントラストの活性化マップを、示しています。右半球の眺め。脳の画像の下部にある色の水平バーが活性化マップのt値の勾配を示している。線グラフは、代表的な背側と腹側脳領域（色分けされた矢印で示される）の活動の時間経過を示す。 x軸上にある灰色の長方形のボックスは発症と持続覚書の、distracters、およびプローブを、それぞれ示している。 FFG =紡錘状回。

<ol><li>Dolcos, F., Iordan, A. D., Dolcos, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+correlates+of+emotion-cognition+interactions%3A+A+review+of+evidence+from+brain+imaging+investigations%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cogn.+Psychol%22%5BJournal%5D)">Neural correlates of emotion-cognition interactions: A review of evidence from brain imaging investigations.</a> J. Cogn. Psychol. 23, 669-694 (2011).</li>
<li>Shafer, A., Iordan, A., Cabeza, R., Dolcos, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+imaging+investigation+of+the+memory-enhancing+effect+of+emotion%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Brain imaging investigation of the memory-enhancing effect of emotion.</a> J. Vis. Exp. (51), (2011).</li>
<li>Dolcos, F., LaBar, K. S., Cabeza, R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDolcos%2C+F+%22Memory+and+Emotion%3A+Interdisciplinary+Perspectives%22">Memory and Emotion: Interdisciplinary Perspectives</a>. Uttl, B., Ohta, N., Siegenthaler, A. L. , Blackwell Publishing. Malden, MA. 107-134 (2006).</li>
<li>Dolcos, F., Denkova, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+correlates+of+encoding+emotional+memories%3A+A+review+of+functional+neuroimaging+evidence%5BTitle%5D)+AND+%22Cell.+Sci.+Reviews%22%5BJournal%5D)">Neural correlates of encoding emotional memories: A review of functional neuroimaging evidence.</a> Cell. Sci. Reviews. 5, 78-122 (2008).</li>
<li>Dolcos, F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDolcos%2C+F+%22The+Impact+of+Emotion+on+Memory%3A+Evidence+from+Brain+Imaging+Studies%22">The Impact of Emotion on Memory: Evidence from Brain Imaging Studies</a>. , VDM Verlag. (2010).</li>
<li>Dolcos, F., McCarthy, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+systems+mediating+cognitive+interference+by+emotional+distraction%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Brain systems mediating cognitive interference by emotional distraction.</a> J. Neurosci. 26, 2072-2079 (2006).</li>
<li>Dolcos, F., Kragel, P., Wang, L., McCarthy, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+the+inferior+frontal+cortex+in+coping+with+distracting+emotions%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroreport%22%5BJournal%5D)">Role of the inferior frontal cortex in coping with distracting emotions.</a> Neuroreport. 17, 1591-1594 (2006).</li>
<li>Dolcos, F., Diaz-Granados, P., Wang, L., McCarthy, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Opposing+influences+of+emotional+and+non-emotional+distracters+upon+sustained+prefrontal+cortex+activity+during+a+delayed-response+working+memory+task%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">Opposing influences of emotional and non-emotional distracters upon sustained prefrontal cortex activity during a delayed-response working memory task.</a> Neuropsychologia. 46, 326-335 (2008).</li>
<li>Anticevic, A., Repovs, G., Barch, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resisting+emotional+interference%3A+brain+regions+facilitating+working+memory+performance+during+negative+distraction%5BTitle%5D)+AND+%22Cogn.+Affect.+Behav.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Resisting emotional interference: brain regions facilitating working memory performance during negative distraction.</a> Cogn. Affect. Behav. Neurosci. 10, 159-173 (2010).</li>
<li>Chuah, L. Y., Dolcos, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sleep+deprivation+and+interference+by+emotional+distracters%5BTitle%5D)+AND+%22Sleep%22%5BJournal%5D)">Sleep deprivation and interference by emotional distracters.</a> Sleep. 33, 1305-1313 (2010).</li>
<li>Denkova, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+impact+of+anxiety-inducing+distraction+on+cognitive+performance%3A+A+combined+brain+imaging+and+personality+investigation%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">The impact of anxiety-inducing distraction on cognitive performance: A combined brain imaging and personality investigation.</a> PLoS One. 5, e14150-e14150 (2010).</li>
<li>Morey, R. A., Dolcos, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+trauma-related+distractors+on+neural+systems+for+working+memory+and+emotion+processing+in+posttraumatic+stress+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Psychiatr.+Res%22%5BJournal%5D)">The role of trauma-related distractors on neural systems for working memory and emotion processing in posttraumatic stress disorder.</a> J. Psychiatr. Res. 43, 809-817 (2009).</li>
<li>Anticevic, A., Repovs, G., Corlett, P. R., Barch, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Negative+and+nonemotional+interference+with+visual+working+memory+in+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Biol.+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Negative and nonemotional interference with visual working memory in schizophrenia.</a> Biol. Psychiatry. 70, 1159-1168 (2011).</li>
<li>Diaz, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+emotional+distraction+on+verbal+working+memory%3A+An+fMRI+investigation+comparing+individuals+with+schizophrenia+and+healthy+adults%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Psychiatr.+Res%22%5BJournal%5D)">The influence of emotional distraction on verbal working memory: An fMRI investigation comparing individuals with schizophrenia and healthy adults.</a> J. Psychiatr. Res. 45, 1184-1193 (2011).</li>
<li>Delplanque, S., N'Diaye, K., Scherer, K., Grandjean, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+frequencies+or+emotional+effects%3F+A+systematic+measure+of+spatial+frequencies+for+IAPS+pictures+by+a+discrete+wavelet+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Spatial frequencies or emotional effects? A systematic measure of spatial frequencies for IAPS pictures by a discrete wavelet analysis.</a> J. Neurosci. Methods. 165, 144-150 (2007).</li>
<li>Lang, P. J., Bradley, M. M., Cuthberg, B. N. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLang%2C+PJ+%22NIMH+Center+for+the+Study+of+Emotion+and+Attention%22">NIMH Center for the Study of Emotion and Attention</a>. , Gainesville, FL. (1997).</li>
<li>Iordan, A. D. Behavioral and brain imaging investigation of the impact of positive and negative distraction on cognitive performance. The Society for Neuroscience Annual Meeting, Washington DC, , (2011).</li>
<li>Oei, N. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress+shifts+brain+activation+towards+ventral+%27affective%27+areas+during+emotional+distraction%5BTitle%5D)+AND+%22Soc.+Cogn.+Affect.+Neurosci.+%5BEpub+ahead+of%22%5BJournal%5D)">Stress shifts brain activation towards ventral 'affective' areas during emotional distraction.</a> Soc. Cogn. Affect. Neurosci. [Epub ahead of. , (2011).</li>
<li>Dolcos, F., Miller, B., Kragel, P., Jha, A., McCarthy, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regional+brain+differences+in+the+effect+of+distraction+during+the+delay+interval+of+a+working+memory+task%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Regional brain differences in the effect of distraction during the delay interval of a working memory task.</a> Brain Res. 1152, 171-181 (2007).</li>
<li>Morey, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Serotonin+transporter+gene+polymorphisms+and+brain+function+during+emotional+distraction+from+cognitive+processing+in+posttraumatic+stress+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Serotonin transporter gene polymorphisms and brain function during emotional distraction from cognitive processing in posttraumatic stress disorder.</a> BMC Psychiatry. 11, (2011).</li>
</ol>

利害の衝突は宣言されません。

この実験的なデザインは、現在進行中の認知過程で感情的な気晴らしの有害な影響がHotEmo腹側神経系およびColdEx背側システムの間で相互変調を伴うという初期の脳機能イメージングの証拠を提供した。この背腹解離は、感情的な気晴らし6の存在下で障害WMのパフォーマンスにリンクした体系的に通常の8-11、臨床12-14に複製されており、このような睡眠不足10、ストレス18などの他の変更された条件、。重要なのは、それはまた感情的な、正と負の両方から17ではなく、中立的な気晴らし8、19〜固有であることが示された。その汎用性を考えると、このプロトコルとその亜種は、健康と臨床の両方のグループに対応し、感情的な気晴らしへの対処の神経相関の調査で使用することができます。後者のコホートでは、それはidentificできます増加した感情的な散漫（例えば、PTSD、社会恐怖）12,20に関連付けられている不安障害で観察感情気晴らし、の悪化への影響のメ...

認知に関する情動の損なう効果の脳イメージング研究

Brain Imaging Investigation of the Impairing Effect of Emotion on Cognition

感情は、両方を向上させる （例えば、感情的なイベントのためのよりよいメモリ）とを損なう （例えば、増加した感情的な散漫性）の影響を（1レビュー）行使によって認知に影響を与える可能性があります。感情の記憶増強効果（も1、3-5を参照）の神経相関の調査を可能にする方法を説明する2私たちの最近のプロトコルを補完し、ここではの有害な影響の神経相関の調査を可能にするプロトコルを提示認知上の感情。この方法の主な特徴は、それが&quot;ホット&quot;な感情処理（HotEmoシステム）に関わる腹側神経系の活性との間の相互変調の識別、および背側システムは、より高いレベルの&quot;コールド&quot;認知/エグゼクティブに関与できることです認知能力と行動の個人差（1レビュー）にリンクされている処理（ColdExシステム）、。その初期introdu以来、ction 6、このデザインは、ワーキングメモリ（WM）を中心に、認知上の感情的な気晴らしの有害な影響の神経相関に関する様々な側面の解明に特に汎用性と影響力の実証、およびそのような気晴らし7,11への対処をしている、両方8月11日健康と臨床の参加者12〜14インチ

我々は、機能的磁気共鳴画像法を用いて、認知の感情の有害な影響を媒介する神経機構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。

感情は、促進的影響（例：感情的な出来事に対する記憶の向上）と抑制的影響（例：感情的な……の増大）の両方を及ぼすことで、認知に影響を与える可能性があります。

この実験プロトコルの全体的な目的は、ワーキングメモリプロセスに焦点を当て、感情が認知に及ぼす悪影響の神経相関を調査することです。これは、基本的なワーキングメモリタスクを作成した後、記憶項目とプローブの間の遅延区間に感情的な妨害刺激を提示し、参加者がワーキングメモリタスクを実行している間の脳活動をfMRIを用いて記録することで達成されます。妨害刺激は、調査目的および対象集団に従って選択されます。例えば、特定の感情を対象としない場合は、ポジティブまたはネガティブな一般的感情反応を誘発する感情刺激を用いることができます。一方、恐怖などの特定の感情による影響を標的とする場合は、健常者または臨床的に診断された被験者のいずれに対しても、恐怖を誘発する妨害刺激を用いることができます。次に、被験者が妨害刺激を伴うワーキングメモリ課題を遂行している間に収集された行動データおよび脳画像データを分析し、感情的な妨害がワーキングメモリのパフォーマンスに及ぼす差異的な影響と、それに関連する神経相関を特定します。その結果、感情的な妨害がワーキングメモリのパフォーマンスに及ぼす悪影響に関連する脳活動パターンと、感情的な妨害に対処する能力に関連する脳活動が得られます。代表的な標的脳領域には、集中力を維持する能力に関連する領域（ここでは青色で示されるいわゆる背側実行神経系の一部）と、感情処理に関与する領域（赤色で示される腹側感情系の一部）が含まれます。この手法の意義は、感情的な注意散漫に対する機能不全的な反応に関連する変化の特定を可能にするため、心的外傷後ストレス障害（PTSD）などの不安障害の理解や診断に寄与することにあります。既存の手法、例えば目標に関連する情報とタスクに関係のない感情的な注意散漫を同時に提示する方法と比較した際の本手法の主な利点は、感情的な注意散漫に対する神経学的相関を、進行中の認知プロセスに関連するものからより適切に分離できる点にあります。さらに、このパラダイムにより、認知干渉の神経学的相関だけでなく、感情的な注意散漫への対処における神経反応を調査することも可能になります。本プロトコルの基本的なタスクは遅延応答作業記憶タスクであり、記憶刺激（memoranda）とプローブ刺激の間の遅延区間に、タスクに無関係な妨害刺激として、新規の情動的および非情動的刺激が提示されます。空間周波数や輝度などの基本特性が実際の妨害刺激と同一であるスクランブル版を、知覚的コントロールとして使用できます。あるいは、妨害のない試行を基本コントロールとして使用することも可能です。感情的なディストラクターと非感情的なディストラクターは、異なる試行で使用する必要があることに留意してください。また、効果を高めるために、感情的および意味的な特性が類似したディストラクターを組み合わせて使用することが推奨されます。先に示した元の設計における感情的および中立的なディストラクターは、国際感情画像システム（IAPS）から選択できますが、ディストラクターとして有効な他の新規刺激を用いても同様の効果が得られます。例えば、怒りの表情を浮かべた顔は、社交不安などの特定の感情反応を誘発する可能性があり、したがって、一時的な不安誘発性の妨害がワーキングメモリに及ぼす影響を調査するのに有効であると考えられます。同様に、心的外傷後ストレス障害（PTSD）患者などの臨床参加者の場合、トラウマに関連する刺激を提示することで、妨害の特異性を高めることができます。例えば、PTSDを患う退役軍人に戦闘に関連する画像を使用する場合などが挙げられます。影響を強めるために不安を誘発する顔刺激を用いる場合は、静止画として提示するのではなく、ここに示すようにモーフィングさせることを推奨します。選択した刺激提示ソフトウェアを使用して、このタスクをイベント関連デザインとして設定し、ワーキングメモリタスクに3つの顔を配置し、その後に新規の妨害刺激を提示します。参加者には、妨害刺激を処理しながらも標的（meran）への集中を維持し、単一の顔プローブに対して、記憶した古い顔であることを示すボタン1、または新しい顔であることを示すボタン2を押し、迅速かつ正確に回答するように指示してください。さらに、回答に対する参加者の確信度を評価するなど、行動上の差異を検出するためにワーキングメモリタスクの感度を高める操作を実装することも可能です。なお、例示目的であるため、この例ではタスクの実際のタイミングは反映されていないことに注意してください。最後に、記憶内容における色の有無や追加の顔の特徴、および被験者が到着した際の顔の類似性を操作することで、ワーキングメモリタスクの難易度を調整することが可能です。必ず書面によるインフォームドコンセントを取得し、MRIの安全性スクリーニングを実施してください。また、現在の感情状態に加え、不安や感情反応性などの性格特性についても評価します。現在の感情状態を評価するためのアンケートにいくつか回答していただきたいと思います。時間はスキャンの前の約10分ほどで完了するはずです。被験者にスキャン手順の詳細を説明し、不快感を避け、タスクへの習熟度を高めるために、行動タスクの具体的な指示を与えます。また、被験者に短縮版の練習走行を行わせます。次に、被験者をスキャン室に案内し、スキャンベッドの上に仰向けに寝るよう指示します。スキャン中は、耳栓および通信用のアイソレーションヘッドホンを装着させます。また、スキャン中の快適性を確保し、体動を最小限に抑えるため、頭部の周囲に十分なクッションを配置してください。さらに、テープを適当な長さに切り、粘着面を外側にして参加者の額に軽く巻き付けても構いません。頭部の動きをさらに抑制するため、被験者の右手をレスポンスボックスの上に心地よく配置し、レスポンスボタンが正常に動作することを確認してください。被験者がスキャナーを停止させる緊急の必要があることを知らせられるよう、近くに非常停止ボタンを設置してください。最後に、被験者をスキャナーに入れる前に、刺激提示用のスクリーン投影がはっきりと見えることを確認します。次に、SPGRやMP rageなどの高解像度のT1強調構造画像を撮影します。続いて、全脳をカバーするように機能的ランの設定を行います。4 Teslaスキャナーを用いた初期研究では、逆螺旋パルスシーケンスを用い、TR 2000 milliseconds、TE 31 milliseconds、視野（FOV）256 by 256 millimetersのパラメータで、ボクセルサイズ 4 by 4 by 4 millimeterの機能的スライス30枚を軸位断で取得しました。より最近では、このパラダイムを1.5 Teslaスキャナーにも適応させ、エコープラナー（Echo Plano）シーケンスを用いて、TR 2000 milliseconds、TE 40 milliseconds、視野 256 by 256 millimetersのパラメータで、ボクセルサイズ 4 by 4 by 4 millimeterの機能的スライス28枚を軸位断で取得しました。被験者に機能的イメージングが始まることを伝え、タスクの内容を再確認させます。パラダイムと同期してスキャナーを開始してください。スキャン完了後、被験者がスキャナーから出るのを介助し、妨害刺激の感情的な強度と主観的に感じた妨害性を評価させることで、妨害刺激に対する被験者の感受性を判定するための行動アセスメントを実施します。これらの評価における個人差を利用して、感情が認知に及ぼす悪影響を媒介する神経メカニズムへの影響を調査したり、感情的な妨害への対処に関与する脳領域を特定したりすることが可能です。最後に、実験に協力してくれた被験者に必ず感謝の意を伝えてください。収集したデータは、一般的にSPMとして知られる統計的パラメトリックマッピングなどの、あらゆるfMRI解析ソフトウェアパッケージを使用して解析できます。当研究室では、これを自社開発のMATLABベースのツールと組み合わせて使用しています。前処理には、一般的なステップである品質保証、画像アライメント、モーション補正、共登録、正規化、および8 mmのカーネルを用いた空間平滑化が含まれます。SPMを使用する場合、一般線形モデルを実装して、関心のある各条件から記録されたデータと、あらかじめ設定された血行動態反応関数との適合性を評価します。あるいは、血行動態反応関数の形状に関する事前の仮定を置かずに、各条件に関連する生のfMRI信号を確認するために、各条件のデータを選択的に平均化することも可能です。その後、関心のあるコントラストによって、刺激前およびベースラインと比較した変化や、ある条件と別の条件との間の差を明らかにします。この実験プロトコルでは、時点ごとのfMRI信号の変化を個人レベルおよびグループレベルで評価できる解析ツールの使用を推奨します。統計解析では、妨害刺激の種類に応じた脳活動の比較を行います。さらに、脳画像データと、注意散漫性の主観的または客観的な指標およびスコアリング指標との相関を解析します。脳活動が個々の性格尺度の差とどのように共変動するかを調べるために、パーソナリティ測定を行うことも可能です。ここでは、脳活動と注意散漫性の主観的評価との被験者間相関を用いて、脳と行動の関連性を特定するための基本的な手順を説明します。まず、各被験者の注意散漫性の個別のスコアを算出します。第二に、脳活動の変化との相関を、ボクセル単位で計算するか、あるいは特定の関心領域（ROI）から抽出したfMRI信号を用いて計算します。第三に、これらの相関の散布図を作成します。本プロトコルを用いた我々のすべての研究における解析では、通常、妨害刺激が提示される遅延期間中に観察されるfMRI信号の変化を評価してきましたが、プローブなどの他のイベントにタイムロックされた活動を調査することも可能です。ここでは、International Affective Picture Systemから選択した感情的および中立的な妨害刺激を用いた、我々の初回研究における主な知見について説明します。中央のパネルには、最も妨害となる条件と最も妨害とならない条件との直接比較による活性化マップが、右半球を側面から見た高解像度の脳画像に重ねて表示されています。ここでは、妨害刺激が提示された遅延区間に記録された活動に焦点を当てています。背側実行神経系の活動は青色で、腹側情動系の活動は赤色で示されています。脳画像の底部にあるカラーの水平バーは、活性化マップのT値の勾配を示しています。側面のパネルは、妨害刺激を伴うワーキングメモリタスク中の脳活動の変化のタイムコースを示しており、上段のパネルは背外側前頭前皮質や外側頭頂皮質などの背側実行領域における活動を、下段のパネルは腹外側前頭前皮質などの腹側情動系領域、または紡錘状回などの情動変調を受けやすい領域における活動を示しています。青色のタイムコースは意味のないスクランブル妨害刺激を、赤色のタイムコースは情動的妨害刺激を、そして黄色のタイムコースは意味のない妨害刺激が存在する場合の中立的妨害刺激を表しています。背側実行系（dorsal executive system）の領域で持続的な活動が認められました。感情的な妨害刺激の存在は、腹側感情系（ventral affect system）の領域における活動を増加させる一方で、背側系の活動を低下させ、行動への影響と並行してワーキングメモリのパフォーマンスを損なわせました。中立的な妨害刺激が存在する場合、両方の系において中程度の活動レベルが示されました。この背側・腹側の解離は系統的に再現されており、感情的な妨害刺激に特異的であることが示されました。この実験パラダイムにより、感情的な妨害への対処に関与する脳領域を特定することも可能です。例えば、感情的な妨害の存在に敏感な脳領域の活動に関する相関分析により、腹外側前頭前皮質の領域が特定されました。この領域の活動は、中立的な妨害刺激に対してではなく、感情的な妨害刺激に対する感情的な妨害されやすさの指標と負の相関を示しました。具体的には、この領域でより高い活動を示した参加者は、感情的な妨害刺激を妨害程度が低いと認識し、評価していました。これらの知見は、注意をそらす感情への対処におけるこの領域の役割を裏付ける根拠となります。このパラダイムの開発後、感情と認知の相互作用分野の研究者は、健常者および臨床群の両方において、感情的な妨害への反応および対処の神経相関を研究する道が開かれました。このビデオを視聴することで、感情的な妨害による認知干渉の神経相関を調査するための本プロトコルの使用方法と、それを自身の実験的ニーズに合わせて適合させる方法について十分に理解できるはずです。

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

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