Midden- en verdeelde gezichtsveld presentatie van emotionele beelden voor het meten van de hersenhelften verschillen in gemotiveerde aandacht
16 november 2017
Deze studie vergeleken centraal versus verdeelde gezichtsveld presentaties van emotionele beelden te beoordelen van de verschillen in gemotiveerde aandacht tussen de twee hemisferen. Het laat positieve potentieel (LPP) werd opgenomen met behulp van elektro-encefalografie (EEG) en gebeurtenis-gerelateerde mogelijkheden (ERPs) methoden te beoordelen gemotiveerd aandacht.
Het algemene doel van deze gedeeld visuele veldgebeurtenisgerelateerde potentiaalmethodologie is om de unieke bijdrage van elk hersenhelft te observeren bij de verwerking van emotionele stimuli, zoals gemeten door de late positieve potentiaal, of LPP. Deze methode kan helpen om belangrijke vragen in het veld van laterale verwerking van emotie te beantwoorden, zoals, Wat zijn de unieke bijdragen van elk hersenhelft aan het gemotiveerde aandachtsnetwerk voor de verwerking van onaangename versus aangename stimuli? Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het je in staat stelt om de verwerkingsverschillen tussen de twee hersenhelften met een fijne temporele resolutie te beoordelen.
Nick Lunny, een afstudeerstudent in mijn lab, zal de procedure demonstreren. Zach Gemelli, een onderzoeksassistent in mijn lab, zal de rol van de deelnemer spelen. Begin door de deelnemer naar de testruimte te begeleiden en hen een geïnformeerde toestemming te laten lezen en invullen.
Laat de deelnemer vervolgens een demografische enquête invullen om geslacht, leeftijd, handigheid, moedertaal, zicht en neurologische geschiedenis te verstrekken om de inclusie voor de studie te beoordelen. Breng vervolgens elektro-encefalografie, of EEG-elektroden, op de schedel van de deelnemer aan volgens het internationale 10-20 systeem. Plaats vervolgens de deelnemer in een donkere, elektrisch afgeschermde geluidsdempingskamer.
Gebruik een kinsteun om het hoofd te stabiliseren en beweging te minimaliseren. Instrueer vervolgens de deelnemer om de beeldstimuli passief te bekijken zonder hun ogen van het midden van het scherm te verplaatsen. Instrueer de deelnemer dat er een herkenningsquiz volgt na de stimuli, dus het is belangrijk dat ze opletten.
Toon ten slotte een fixatiekruis in het midden van het scherm om de deelnemer te helpen fixeren. Voor het centrale visuele veld, CVF-paradigma, laat de deelnemer passief de beeldstimuli bekijken in vier experimentele blokken van elk 45 proeven in het midden van het scherm. Merk op dat elk blok een gelijk aantal stimuli heeft uit de valentie opwindingscondities.
Aan de andere kant, als de deelnemer gerandomiseerd is naar het gedeeld visuele veld, DVF-paradigma, toon willekeurig elke afbeelding, eenmaal in het linker visuele veld en eenmaal in het rechter visuele veld. Koppel elke beeldstimuli met de gelijktijdige presentatie van een effen bruine rechthoek, identiek in stimulusdimensies, aan de tegenovergestelde kant van de fixatie om reflexieve saccades naar de stimulus te verminderen. Toon vervolgens elke stimulus en zijn gekoppeld bruine rechthoek met hun binnenrand drie graden van visuele hoek van de fixatie.
Maskeer ten slotte zowel de stimulus als de bruine rechthoek achterwaarts met behulp van dezelfde criteria en procedure als werd gedaan voor het CVF-paradigma. De late positieve potentiaal, of LPP, in de vroege epic was significant groter voor onaangename en aangename beelden, die niet van elkaar verschilden, vergeleken met neutrale beelden. En hoog opwindende beelden riepen grotere LPP-responsen op dan medium opwindende beelden.
In de late epic was de LPP significant groter voor hoog opwindende onaangename beelden vergeleken met alle andere beelden. Verder werd de LPP gevonden om groter te zijn in de vroege epic vergeleken met de late epic voor alle beeldpresentaties, behalve hoog opwindende onaangename beelden gepresenteerd aan het linker hemisfeer. Het linker hemisfeer betrokken hoog opwindende onaangename beelden langer, mogelijk om een actieplan te creëren als reactie op de beelden.
Voor de gedeeld visuele veldprocedure is het belangrijk dat de ogen van de deelnemer op het midden van het scherm blijven gefixeerd om de laterale stimulusverwerking te optimaliseren. Voor succesvolle gedeeld visuele veldpresentaties, beheers zorgvuldig de stimulusgrootte, presentatietijdsduur en locatie op het scherm. Balanceer de presentatie van uw stimulus met de filler stimulus en gebruik achterwaartse maskering om de laterale stimulusverwerking te optimaliseren.
De gedeeld visuele veldprocedure kan worden gebruikt met vent-gerelateerde potentialen om laterale verwerking van emotie te onderzoeken, evenals de unieke en interactieve effecten van valentie en opwinding op het gemotiveerde aandachtsnetwerk. Gedeeld visuele veldprocedures, in combinatie met gebeurtenisgerelateerde potentiaaltechnieken, kunnen ook worden gebruikt om aanvullende vragen te beantwoorden over een verscheidenheid aan theorieën van laterale verwerking en visuele ruimtelijke verwerkingssystemen in de hersenen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Deze studie onderzoekt de verschillen in gemotiveerde aandacht tussen de twee hemisferen van de hersenen door centrale en verdeelde visuele veldpresentaties van emotionele beelden te vergelijken. De late positieve potentiaal (LPP) wordt gemeten met behulp van elektro-encefalografie (EEG) en event-related potentials (ERPs) methodologieën.
Belangrijkste onderzoekscomponenten
Wetenschapsgebied
- Neurowetenschap
- Elektrofysiologie
- Emotie Verwerking
Achtergrond
- De studie richt zich op laterale verwerking van emotionele stimuli.
- Het doel is om te begrijpen hoe elk hemisferen bijdraagt aan gemotiveerde aandacht.
- De late positieve potentiaal (LPP) dient als een sleutelmaatstaf in dit onderzoek.
- Deze methodologie maakt een fijne temporele resolutie mogelijk bij het beoordelen van hersenactiviteit.
Doel van het onderzoek
- Om de unieke bijdragen van elk hemisferen bij het verwerken van emotionele stimuli te onderzoeken.
- Om onderscheid te maken tussen reacties op aangename en onaangename stimuli.
- Om het begrip van het gemotiveerde aandachtsnetwerk te verbeteren.
Gebruikte methoden
- Verdeelde visuele veldpresentaties van emotionele beelden.
- Elektro-encefalografie (EEG) voor het opnemen van hersenactiviteit.
- Event-related potentials (ERPs) om reacties te beoordelen.
- Deelname van deelnemers in een gecontroleerde testomgeving.
Belangrijkste resultaten
- Er werden verschillen in LPP-reacties waargenomen tussen de hemisferen.
- Bevindingen suggereren verschillende verwerkingsroutes voor emotionele stimuli.
- Resultaten dragen bij aan het begrip van laterale emotionele verwerking.
- De methodologie bleek effectief in het onthullen van temporele dynamiek van hersenreacties.
Conclusies
- De studie benadrukt de belangrijkheid van hemisfeer-specifieke verwerking in emotionele aandacht.
- Het biedt inzichten in hoe emotionele stimuli verschillend worden verwerkt in de hersenen.
- Toekomstig onderzoek kan voortbouwen op deze bevindingen om verdere implicaties in de neurowetenschap te onderzoeken.
Veelgestelde vragen
Executive Industry Relevance
Understanding hemispheric specialization in emotional processing provides mechanistic insights for target validation in neuropsychiatric drug discovery. This methodology enables de-risking of hypotheses regarding lateralized brain function by offering a non-imaging, electrophysiological approach with fine temporal resolution. It supports early discovery efforts to clarify pathway engagement and predict translational relevance of compounds targeting motivated attention networks.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Interrogates therapeutic hypotheses about hemispheric contributions to emotional processing pathways.
- Operational Value: Enables biological de-risking of targets through measurable LPP responses to valence and arousal manipulations.
- Predictive Value: Supports portfolio triage by differentiating compound effects on motivated attention networks across hemispheres.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Prepares validated neurophysiological readouts for downstream screening of modulators of emotional attention.
- Quantitative Output: Provides LPP amplitude and latency metrics as dependent variables for compound screening.
- Reproducibility: Standardized stimulus presentation and backward masking enhance cross-lab consistency.
Translational & Preclinical Research
- Disease Relevance: Aligns with disorders involving hemispheric asymmetry in emotional processing, such as anxiety and depression.
- Translational Continuity: Bridges discovery findings to preclinical models by identifying conserved lateralized attention signatures.
- Risk-Adjusted Advancement: Informs go/no-go decisions based on target engagement in motivated attention circuits.
Pipeline & Workflow Integration
The method fits within the discovery continuum from target hypothesis testing to lead optimization, particularly for CNS compounds affecting emotional regulation.
- Discovery Biology: Tests mechanistic hypotheses about hemispheric specialization in motivated attention networks.
- Screening: Delivers ERP-based quantitative readouts suitable for high-fidelity compound screening.
- Analytics: Enables comparison of LPP responses across stimulus conditions to assess compound-induced shifts in attention.
- Translational Research: Supports biomarker alignment by linking LPP patterns to emotional processing endophenotypes.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable electrophysiological platform for evaluating CNS-active compounds across projects.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in target validation by reducing mechanistic ambiguity in emotional processing pathways.
- Operational Value: Delivers standardized, scalable ERP acquisition with minimal dependence on neuroimaging infrastructure.
- Strategic Value: Improves capital efficiency by enabling early biological de-risking of CNS targets.
- Portfolio Impact: Facilitates risk-adjusted prioritization of compounds based on hemispheric specificity of action.
Implementation Considerations
- Requires expertise in EEG/ERP acquisition and emotional stimulus validation.
- Depends on electrically shielded environments and precise visual stimulus control systems.
- Necessitates cross-team standardization of stimulus timing, size, and masking protocols.
- Involves adaptation considerations for clinical populations with attentional or oculomotor deficits.
- Limited to paradigms where passive viewing suffices; active tasks may require protocol modification.
