Brain Imaging Onderzoek van de neurale correlaten van emotie-regulatie

Het doel van dit experimentele protocol is om met behulp van functionele magnetische resonantiebeeldvorming de neurale correlaten van de directe en langdurige impact van expliciete en impliciete emotionele controle te onderzoeken. Dit protocol omvat beoordelingen van emotionele ratings van afbeeldingen en van het geheugen voor deze afbeeldingen als gevolg van het induceren van het doel om emoties te reguleren. De registratie van hersenbeeldvormingsgegevens vindt plaats tijdens de ratingtaak.

Het doel om emoties te beheersen wordt ofwel expliciet opgewekt door de deelnemers te instrueren hun emoties te beheersen, of impliciet door de deelnemers te primen met emotiebeheersing. Woorden zijn ingebed in een zogenaamde gehusselde zin. Taakanalyse van hersenbeeldvormingsgegevens richt zich op activiteit in regio's die geassocieerd worden met basisemotieverwerking, zoals de amygdala, en hersengebieden die betrokken zijn bij emotiebeheersing, zoals de prefrontale cortex, in het bijzonder de laterale en mediale regio's.

Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande methoden, die zich hoofdzakelijk richten op de onmiddellijke impact van emotionele regulatie en doorgaans gericht zijn op bewuste emotionele regulatie, is dat het beoordelingen mogelijk maakt van zowel de onmiddellijke als de langetermijnimpact van emotionele regulatie, evenals vergelijkingen tussen de inductie van automatische en bewuste emotionele regulatie. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van vragen over tegenstelde emotionele biases, zoals die bij gezond ouder worden waarbij er sprake is van een positiviteitsbias, en bij depressie, waarbij er sprake is van een negativiteitsbias. Lijkt de positiviteitsbias bij gezond ouder worden geassocieerd met een verhoogd vermogen om automatisch emotionele regressiestrategieën toe te passen, in tegenstelling tot het verminderde vermogen om emotionele regressiestrategieën toe te passen dat wordt waargenomen bij depressie?

Dit protocol omvat beoordelingen van emotionele ratings van afbeeldingen en van het geheugen voor deze afbeeldingen. Door het induceren van het doel om emoties te reguleren, wordt dit doel expliciet of impliciet opgewekt, waarna de directe en langetermijnimpact wordt beoordeeld ten opzichte van afbeeldingen die werden gepresenteerd tijdens baselinestappen voorafgaand aan de emotionele regulatie. Voor dit experiment moeten sets van manipulatiefoto's voor emotionele rating- en geheugentaak worden samengesteld met behulp van emotionele en neutrale afbeeldingen.

Wij raden aan om afbeeldingen uit het international affective picture system te gebruiken. Er moet zorgvuldig aandacht worden besteed aan het balanceren van de emotionele inhoud van de afbeeldingen over alle studieblokken, inclusief die welke vóór en na de inductie van emotieregulatie worden gepresenteerd en die welke in de geheugentaak worden gebruikt, om verstorende effecten door mogelijke verschillen in deze basiseigenschappen te voorkomen. Voor de beoordelingstaak stellen wij voor om elke afbeelding gedurende vier seconden op het scherm te tonen, gevolgd door een fixatiekruis gedurende 12 seconden, met als taak het beoordelen van de subjectieve emotionele ervaring die door de afbeeldingen is opgeroepen.

Indien uw apparatuur dit toelaat, gebruikt u een schaal van acht punten, waarbij één neutraal is en acht extreem negatief. Om stemmingsinductie te voorkomen, moeten de afbeeldingen pseudo-gerandomiseerd worden, zodat er niet meer dan drie afbeeldingen van dezelfde valentie achter elkaar worden gepresenteerd. Stel vervolgens de paradigma's op voor de expliciete en impliciete manipulatie van emotieregulatie.

Dat laatste kan worden aangepast op basis van de taak met gehusselde zinnen; wij suggereren het ontwerpen van een taak waarbij proefpersonen de instructie krijgen om 20 grammaticaal correcte zinnen te construeren uit vijf verzamelingen gehusselde woorden. Deze bevatten ingebedde woorden die de deelnemers zullen primen om hun emotionele respons te onderdrukken, zoals 'beheerst' of 'ingehouden' voor de expliciete conditie. Presenteer daarnaast 20 zinnen die enkel neutrale termen bevatten en geen emotieregulatie induceren, en instrueer de deelnemers vervolgens om hun emotionele ervaring en de expressie van emotionele reacties te onderdrukken. Bij het testen van proefpersonen kan zowel de expliciete als de impliciete conditie als eerste worden uitgevoerd, maar zorg ervoor dat de volgorde van de runs over de proefpersonen heen wordt gebalanceerd.

Voor de helft van de proefpersonen zou de volgorde van de taakparadigma's bijvoorbeeld kunnen zijn: een baseline-blok voor emotiebeoordeling, een blok met expliciete inductie van het doel voor emotieregulatie, de expliciete conditie, blokken voor emotiebeoordeling, gevolgd door nog een baseline-blok voor emotiebeoordeling, impliciete inductie van het doel voor emotieregulatie en de impliciete conditie. Voor de andere helft wordt de volgorde van de experimentele blokken voor emotiebeoordeling omgewisseld. Stel tot slot een taak voor geheugenophaal op, die één week na de emotieregulatie-runs buiten de MRI-scanner wordt uitgevoerd.

Bij deze taak moet een gelijk aantal oude afbeeldingen die in de scanner zijn gezien en nieuwe afbeeldingen die nog niet eerder zijn gezien worden getoond, waarbij alles in zwart-wit wordt gepresenteerd om een plafondeffect te voorkomen. De taak moet bestaan uit een beslissing tussen 'oud' versus 'nieuw', gebaseerd op het herinneren van de afbeeldingen door de proefpersonen, gevolgd door een betrouwbaarheidsscore van hun antwoorden op een schaal van drie punten, waarbij één staat voor een lage, twee voor een gemiddelde en drie voor een hoge betrouwbaarheid. Zorg ervoor dat u bij aankomst van de proefpersoon schriftelijke en geïnformeerde toestemming verkrijgt en controleer, ter screening voor MRI-veiligheid, of alle metalen voorwerpen die hij of zij draagt zijn verwijderd.

Waarschuw de proefpersoon daarnaast dat veel van de getoonde beelden ingrijpende gebeurtenissen afbeelden en verstrek geprinte voorbeelden van representatieve beelden. Hier zijn enkele representatieve afbeeldingen van wat u in de scanner zult zien. Enkele hiervan zijn van verontrustende of traumatische aard.

Vervolgens dient de huidige gemoedstoestand van de proefpersoon te worden beoordeeld om te controleren voor het effect van de stemming op de emotionele ervaring en het vermogen om emoties te beheersen, in samenhang met de beoordelingen na het scannen. Deze initiële evaluaties kunnen worden gebruikt om te screenen op stemmingswijzigingen als gevolg van de deelname aan het onderzoek voorafgaand aan de scan. Informeer de deelnemer gedetailleerd over de scanprocedures en geef specifieke instructies voor de gedragstaak om ongemak te voorkomen en de bekendheid met de taak te vergroten.

Bied de deelnemer daarnaast verkorte oefenrondes aan voor zowel de emotiebeoordeling als de taak met gehusselde zinnen. Breng de proefpersoon vervolgens naar de scanruimte en instrueer hem of haar om op het scantableau te gaan liggen; zorg voor gehoorbescherming en isolatiehoofdtelefoons voor communicatie tijdens de scan.

Er dient extra kussenvulling voor het hoofd te worden geplaatst om het comfort tijdens de scan te waarborgen en beweging te minimaliseren. Daarnaast kan de niet-klevende zijde van een stuk plakband lichtjes rond het voorhoofd van de deelnemer worden gewikkeld om hoofdbewegingen verder te beperken bij het beoordelen van automatische impliciete psychofysiologische reacties op emotionele en neutrale afbeeldingen. Naast de expliciete beoordelingen kunnen huidgeleidingsreacties ook worden geregistreerd tijdens de fMRI-scan. Positioneer de rechterhand van de proefpersoon comfortabel op het responskastje en plaats een noodstopknop in de buurt, zodat de proefpersoon elke dringende behoefte om de scanner te stoppen kan aangeven.

Zorg ervoor dat de proefpersoon de schermprojectie voor de stimuluspresentatie duidelijk kan zien en dat de responsknoppen correct werken voordat hij of zij de scanner wordt ingestuurd. Verwerf vervolgens een structureel T1-gewogen beeld met een hoge resolutie, zoals een SPGR of MP rage. In deze studie verwerft men een 3D MP rage anatomische serie met een TR van 1600 milliseconden, een TE van 3,82 milliseconden, 112 coupes en een voxelgrootte van 1x1x1 millimeter.

Stel vervolgens de functionele runs in. Om een volledige dekking van de hersenen te verkrijgen, raden wij aan een echo-planaire sequentie te gebruiken om 28 axiale coupes te verwerven met een voxelgrootte van 4 bij 4 bij 4 mm, een TR van 2000 ms, een TE van 40 ms, een field of view van 256, een fliphoek van 90 graden en een matrixgrootte van 64 bij 64. Informeer de proefpersoon dat de functionele beeldvorming gaat beginnen en herinner hem of haar aan de taken.

Voer eerst uw baseline-beeldbeoordelingstaak uit. Voer nu de eerste doelmanipulatieconditie uit, bestaande uit ofwel de impliciete of expliciete emotieregulatie-inductietaak, gevolgd door de beeldbeoordelingstaak. Voer vervolgens een nieuwe baseline uit.

Daarna volgde de tweede conditie, gevolgd door een taak voor beeldbeoordeling. Wanneer het scannen is voltooid, wordt de proefpersoon geholpen uit de scanner en worden er post-scanbeoordelingen uitgevoerd om opnieuw de huidige mentale toestand van de proefpersoon vast te stellen. Laat de deelnemer tot slot een week later terugkeren.

Voor de taak voor geheugenophaal raden we aan dit protocol uit te voeren bij ongeveer 24 proefpersonen, zodat er een analyse op groepsniveau kan worden uitgevoerd. Vergeet niet de volgorde van de impliciete en expliciete paradigma's over de proefpersonen heen te counterbalanceen. Eenmaal verzameld kunnen de gegevens worden geanalyseerd met elk FMRI-verwerkingssoftwarepakket, zoals statistical parametric mapping, algemeen bekend als SPM.

Ons laboratorium gebruikt dit in combinatie met eigen materiaal. De voorbewerking met laboratoriuminstrumenten moet typische stappen omvatten, zoals kwaliteitscontrole, beelduitlijning, bewegingscorrectie, co-registratie, normalisatie en ruimtelijke smoothing met een kernel van acht millimeter. Bij het gebruik van SPM wordt het algemeen lineair model geïmplementeerd om de passing van de gegevens die zijn vastgelegd voor elke conditie van belang te beoordelen ten opzichte van een vooraf bepaalde hemodynamische responsfunctie.

Als alternatief kunnen de gegevens van elke conditie selectief worden gemiddeld om het ruwe fMR-signaal geassocieerd met elke conditie te bekijken, zonder vooraf bepaalde aannames over de vorm van de hemodynamische responsfunctie. In dit geval kunnen verschillen in de respons per tijdspunt worden beoordeeld. Contrasten van belang onthullen vervolgens de procentuele signaalverandering ten opzichte van de baseline vóór de stimulus, en de verschillen tussen de ene conditie vergeleken met een andere conditie.

Statistische analyses op individueel en groepsniveau kunnen worden uitgevoerd, waarbij vergelijkingen van hersenactiviteit worden gemaakt op basis van verschillende factoren, waaronder emotionele valentie en manipulatie van emotieregulatie. Hier zien we een coronaal aanzicht van een functionele kaart die over een structureel beeld is gelegd en gebieden laat zien met een afgenomen activiteit als gevolg van manipulatie van de emotierespons; op basis van groepstatistieken was de inductie van het doel voor emotieregulatie geassocieerd met een verminderde activiteit in de amygdala. De kleurenbalk geeft het gradiënt van de TValue van de activatiekaart aan.

Het staafdiagram illustreert de procentuele signaalveranderingen in reactie op emotionele en neutrale afbeeldingen vóór en na de inductie van het ER-doel. Zoals te zien is tijdens de baseline, was de activiteit in de amygdala hoger voor emotionele afbeeldingen vergeleken met neutrale afbeeldingen. Dit verschil verdween na de inductie van het doel om emoties te reguleren.

Hier zien we ook een toegenomen activiteit in hersengebieden die geassocieerd worden met cognitieve controle en emotieregulatie, waaronder de laterale en mediale prefrontale cortex. Opnieuw geeft de kleurenbalk de gradiënt van T-waarden aan en illustreert het staafdiagram de procentuele signaalveranderingen als reactie op de twee valenties van de afbeeldingen voor en na de inductie van het doel voor emotierespons. Zoals het bovenste staafdiagram laat zien, nam de activiteit in de controlegebieden bij emotionele afbeeldingen toe als gevolg van het induceren van het doel om emoties te reguleren.

Tijdens het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om de stimulus-eigenschappen over de runs vóór en na de manipulatie correct in balans te brengen, om mogelijke storende effecten te voorkomen. Het is daarnaast essentieel om er zeker van te zijn dat de deelnemers de instructies voor de taak begrijpen. Na het bekijken van deze video zou u een goed inzicht moeten hebben in hoe het doel kan worden gemanipuleerd om emoties zowel expliciet als impliciet te reguleren, en hoe de onmiddellijke en langetermijneffecten van deze strategieën voor emotionele regulatie kunnen worden beoordeeld.