Name: アスペルガー症候群における感情的な顔を意識と非意識的な表現 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-07-31T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 31 s
Description: 学ぶ、アスペルガー症候群における感情的な顔の意識的・非意識的表現の違いをEEGで測定する方法。神経回路の機能不全と社会的コミュニケーション障害の関係を解明し、治療的アプローチの開発に貢献します。

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この研究は、M. Liou への助成金 MOST102-2410-H-001-044 と MOST103-2410-H-001-058-MY2 と、A.N. Savostyanov への RSF-14-15-00202 によって支援されました。ロシア科学財団(RSF)の支援を受けて、顔認識の実験的パラダイムを精緻化しました。

著者らは開示するものは何もない。

文献は、EEG反応44の分析により、および視覚刺激43を使用して、高・低空間周波数内容の認識に自閉症患者では顔の感情の認識に関する研究をしています。我々の知る限りでは、しかしながら、異なる空間周波数内容と感情認識を組み合わせた脳の振動活動の既存ワークの欠如があります。私たちのプロトコルはAS健常対照と比較した患者に情動（正中性および負の面）と感情の認識に関する空間周波数情報（写真、ライン図面）の影響を推定するための第一歩です。空間的、時間的及び周波数領域におけるEEG反応の我々の分析では、AS障害の科学的理解のための度に感情や認知機能を分離することができます。本研究では、実験プロトコルは、目に無関係な要因を最小化へのアプローチを提供します感情の電子認識。つまり、顔の情動に割り当てられた反応時間とスコアを注意深く設計パイロット研究によって二つのグループの間で可能な限り類似保たれます。参加者はまた、パイロットスタディと脳波実験の両方でIQと性別が一致しています。 AS上の以前の脳波の研究では、P1およびN170 55に焦点を当ててきたが、本研究では、プロトコルは、AS群と対照...

顔の感情認識は、社会的コミュニケーションに従事し、最も重要な脳のプロセスの一つです。精神障害の様々な顔の感情4-6の明示的な検出で問題に関連しています。顔写真は、高空間周波数（HSF）または低空間周波数（LSF）コンテンツのいずれかのためにフィルタリングすることができる空間情報のスペクトルが含まれています。 LSFは、このようなLSFの内容7との総合的な顔として粗い以下、明確に定義された部品に関連している間HSFは、そのような顔のエッジなどの画像の非常に詳細な部分に関連しています。任意の顔認識タスクが同時に意識的・非意識的なプロセス8-12を誘導し、非意識的なプロセスの参加は150から250ミリ秒後の発症間隔、あるいはそれ以前の13で発生します。健常対照では、非意識的なプロセスは、意識的なプロセス14,15よりも一般的に高速です。いくつかの神経画像研究は示唆しています顔の刺激（または動機づけの重要な刺激）でのLSFは、主に、特に恐ろしい顔3,16と扁桃体、視床枕、および上丘を活性化させます。これらの領域は、感情の非意識的知覚における辺縁系構造を構成し、直接または間接的に1皮質の活性を調節します。これとは対照的に、感情を意識表現は顔9,17,18に詳細に自主的な注意を向けるための前帯状、前頭前皮質、および体性感覚野においてより顕著です。 アスペルガー症候群（AS）19,20は、通常の語学力と知的能力に干渉することなく、感覚感情やコミュニケーション能力に影響を与える非定型精神障害を表します。いくつかの研究は、顔の感情認識のための重要な神経回路内の機能欠損が部分的にAS 21-25で社会通信障害を説明することができることを見出しました。ASの小児において観察された行動障害は、人生26の最初の3年間、行動にわたり自主的（または意識的）制御が完全に27を開発していない期間に診断することができます。 ASの成人では、行動障害は、注意規制28を介して補償することができます。特定の空間周波数範囲内の処理内容の困難は、他の情報処理段階で破壊を示すことができます。これまでのところ、研究は、直接特定の空間周波数範囲における顔刺激を伴う顔の感情認識の間に誘発電位とASの患者で振動活動に対処していません。タスクの要求や、性別やIQなどの人口学的効果のために制御することにより、異なる空間周波数内容で、顔刺激を処理中に、健常対照と比較した場合、ASの患者で機能的な軌道を検討することが重要です。 間を明確にするために意識的、感情的な面の非意識的な表現間プレー、EEG実験プロトコルは、脳を比較するために設計されているASを有する患者とIQ /性別が一致する健康な対照との間の電位と振動活動を誘​​発。パイロット参加者のコホートは、AS患者における性能の評価を容易にするために、実験的な刺激およびスコアリングシステムの開発の選択に先立って支援するためのEEG実験に採用されました。プロトコルは、写真や線画の顔のいずれかの情動の評価を伴う2つのタスクで構成されています。両群間の差は、事象関連電位、イベント関連スペクトル摂動（ERSPs）を計算することによって評価することができます。次のセクションでは、実験プロトコルの詳細はパイロット研究と主な分析結果が続くEEGデータ処理/分析方法、を含む、上に詳述されています。最後に、重要なプロトコルのステップと既存に関してその意義方法が議論されています。制限および他の感情的な障害を有する患者に使用するプロトコルの拡張が可能でも指摘されています。

<table><tbody><tr><td>Synamps 2/RT 128-channel EEG/EP/ERP</td><td>Neuroscan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Quik-CapEEG 128 電極</td><td>Neuroscan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gel</td><td>Quik-Gel</td><td></td><td></td></tr><tr><td>FASTRAK 3Dデジタイザー</td><td>Polhemus&nbsp;</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

アスペルガー症候群における感情的な顔を意識と非意識的な表現

Conscious and Non-conscious Representations of Emotional Faces in Asperger's Syndrome

いくつかのニューロイメージング研究は、感情的な顔で低空間周波数コンテンツは、主に、特に恐ろしい顔1-3と扁桃体、視床枕、および上丘を活性化することを示唆しています。これらの領域は、感情の非意識的知覚における辺縁系構造を構成し、直接または間接的に2皮質の活性を調節します。これとは対照的に、感情を意識表現は顔3,4で詳細に自主的な注意を向けるための前帯状、前頭前皮質、および体性感覚野においてより顕著です。アスペルガー症候群（AS）5,6は、通常の語学力と知的能力に干渉することなく、感覚感情やコミュニケーション能力に影響を与える非定型精神障害を表します。いくつかの研究は、顔の感情認識のための重要な神経回路内の機能欠損が部分的に社会的な通信障害を説明することができることを見出しましたAS 7-9を有する患者。 AS内の感情的な顔を意識と非意識的な表現の間の相互作用を明らかにするために、EEG実験プロトコルは、写真や線画の顔のいずれかの情動の評価に関わる二つのタスクで設計されています。パイロット研究は、ASとIQ /性別が一致する健常対照との反応時間およびテスト済みの患者間の顔の感情に割り当てられたスコアの差を最小限に顔刺激を選択するために導入されています。予備試験の患者からの情報は、情動の評価に使用されるスコアリングシステムを開発するために使用しました。顔の感情と異なる空間周波数内容と視覚刺激の研究は、参加者の人口統計学的特性に応じて矛盾の発見に到達し、タスクが2を要求します 。実験プロトコルは、因子を制御することにより、健康な対照と比較した場合、感情的な顔を処理する際にASの患者に障害を明確にすることを意図していますこのようなタスクの難易度、IQや性別などの顔の感情の認識とは無関係のです。

平均口頭およびパフォーマンスのIQスコアを制御するために、平均反応時間と共にグループと2グループの顔の情動に割り当てられた平均点として表1に記載されています。表では、群差のいずれもAS群がゼロに（p &lt;0.001）13近傍平均スコアを持つ線画タスク、中性顔を除いて統計的有意性を達成していません。興味深いことに、ASグループはまださえ性別、IQと顔刺激の実験的な制御下で中立面への対応に怒っていると幸せな顔への対応に対照群よりわずかに長い反応時間、およびより短い反応時間を持っています。アスペルガー症候群は、中性感情40,41以外の感情の記憶に関与することが知られている扁桃体における障害およびそれに関連する大脳辺縁系の構造37-39、で発見されました。これらの辺縁系構造体非意識的なプロセスに関連するURESは、ASを有する患者における行動反応の解釈に重要な役割を果たしている可能性があります。 <img...

EEG実験プロトコルは、アスペルガー症候群の患者で感情的な顔を意識と非意識的な表現の間の相互作用を明確にするために設計されています。技術はアスペルガー症候群の患者は、感情的な面の非意識的な表現で障害を持っていますが、健常対照との意識の表現で同等の性能を有することを示唆しています。

Several neuroimaging studies have suggested that the low spatial frequency content in an emotional face mainly activates the amygdala, pulvinar, and ...

このEEG実験の全体的な目的は、アスペルガー症候群の患者における感情的な顔の意識的および無意識的な表象の相互作用を明らかにすることです。いくつかの研究では、顔の感情認識に重要な神経回路の機能不全が、アスペルガー症候群の患者における社会的なコミュニケーション不全を部分的に説明できることが示唆されています。このEEGプライマリプロトコルは、9つの描画された顔の写真を用いた感情的および変動的なタスクを導入することにより、感情的な顔の処理過程におけるアスペルガー症候群患者の欠陥を明らかにすることを目的として設計されています。この実験的アプローチは、アスペルガー症候群の患者における社会的コミュニケーションの障害についての洞察を提供しますが、不安障害、うつ病、ベルナール症候群、および心的外傷後ストレス障害における感情的侵害など、他の影響のある病理にも適用可能です。まず、指示画面と中心注視画面を含む実験プログラムを作成することから始めてください。写真のサイズを18.3 by 24.4 cmに設定し、背景色を黒に指定して、顔刺激画面を作成します。なお、コンピュータ画面のサイズは41 by 25.6 cm、解像度は1680 by 1050です。次に、感情性の評価のためのスコアリングシステムを作成します。画面中央に、-100から+100までの連続的なスケールの水平線を配置し、中央の目盛り以外の目盛りは含めないようにしてください。参加者が、スコアリングカーソルを左にドラッグすると「非常に怒っている」、右にドラッグすると「非常に幸せである」として、写真の感情性を自由に評価できるようにプログラムを作成します。その後、「Go」ボタンを押すことで回答を完了させるようにしてください。重要な点として、プログラムが中心視固定の開始、顔刺激の提示、および「Go」ボタンの押下に合わせて、タイムロックイベントを正確に送信することを確認してください。次に、35枚の写真の各顔の輪郭をトレースして、線画を作成します。グラフィックソフトを使用して写真の明るさとコントラストを調整し、元のグレースケール強度が黒または白のいずれかに収まるようにしてください。エフェクトメニューで、白黒写真にスケッチエフェクトを適用し、高空間周波数の輪郭のみを保持させます。次に、ディストレスエフェクトをクリックして、輪郭線の拡張を強めます。最後に、ブラシツールを使用して輪郭を強調し、消しゴムツールで不要な部分を修正します。元の写真と線画を交互に確認し、重要な顔の特徴が損なわれないようにしてください。脳波（EEG）記録の準備として、アスペルガー症候群（AS）の患者にWAIS-IIIの短縮版を実施します。これは、言語性IQおよび動作性IQのスコアに基づいて、年齢と性別が一致した健常対照群を選出するためです。記録当日、参加者を防音室に案内し、コンピューター画面が参加者の前方 60 centimeters の位置にくるように椅子の位置を調整します。実験手順について説明し、同意書および利き手に関するアンケートに記入してもらいます。次に、顔面筋チャネル6つを含む132電極のEEGキャップを準備します。このキャップを、0.1～100 Hzのアナログバンドパスフィルタを備えた2台の64チャネルアンプに接続し、生EEGデータを1,000 Hzのサンプリングレートでデジタル化します。次に、被験者の頭にEEGキャップを装着します。EEG国際10/10システムに基づき、基準電極がCZ位置に配置されるようにキャップを調整してください。鈍針を用いて、すべての電極に導電性ゲルを慎重に注入します。電極内部のゲルを針でゆっくりとかき混ぜ、頭皮と電極間の導電性を確保します。基準電極および接地電極のゲル状態を確認し、インピーダンス測定値が5 kiloms以下であることを確認してください。次に、1つの水平眼電図（HEOG）電極を片目の目頭に、もう1つの電極をもう片方の目の目頭に配置します。同様に、垂直眼電図（VEOG）電極を左目の上方と下方に1枚ずつ配置します。次に、左右の手の甲に双極心電図電極を配置します。そして、右手の親指と人差し指の間に双極筋電図電極を配置します。最後に、6つの顔面電極を眉と頬の周囲に配置します。インピーダンスが 5 kΩ を超える不良チャネルがある場合は、全電極のインピーダンスを表示した画面を直接保存して記録してください。これを、後のEEGデータ処理において不良チャネルを除外する際の参照として使用します。被験者に12分間目を閉じるよう指示します。その後、安静時EEGを記録し、EEG記録の品質を再確認してください。特に、ソフトウェア上の後頭部チャネルに明瞭なアルファ波が表示されているかを確認します。最後に、画面上にタスクの手順を表示し、参加者に実験タスクを完了させます。AS群では、線画タスクにおいてすべての前頭部領域でN400成分が観察されます。対照群では、写真タスクと線画タスクの両方において、前頭部、側頭部、および後頭頭頂領域で同様の成分が顕著に現れます。さらに、線画タスクにおいては、AS群は対照群と比較してより近似したdelta/theta同期を示しましたが、写真タスクに関連する明らかな影響は見られませんでした。アスペルガー症候群の患者は、感情に関連する情報の記憶および想起に関与する扁桃体およびその関連構造に障害があることが判明しています。本プロトコルは、健常対照群と比較して、アスペルガー症候群の患者における感情性とスペクトラム周波数情報の重要性を推定するための第一歩となるものです。空間的・時間的および周波数支配におけるEG反応の解析により、アスペルガー症候群の疾患をより深く理解するのに役立つレベルまで、効率的機能と認知的機能を区別することが可能になります。本研究は、アスペルガー症候群群と対照群の間でN400成分に有意な差があることを実証し、この分野に寄与するものです。顔刺激および頭蓋固定具をわずかに修正することで、自閉スペクトラム症などの同様の障害を持つ他の成人患者への本プロトコルの臨床応用が可能です。対照群と患者へのインタビューを含む適切に設計されたパイロット研究を行うことで、本プロトコルの改訂版の有用性が検証されるでしょう。

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アスペルガー症候群における感情的な顔を意識と非意識的な表現

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