Artigo de método

Interrupção do lóbulo Frontal sincronia Neural durante controle cognitivo por intoxicação alcoólica

DOI:

10.3791/58839

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6 de fevereiro de 2019

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1Department of Psychology, San Diego State University, 2Department of Radiology, University of California San Diego, 3Department of Neurosciences, University of California San Diego, 4San Diego State University/UC San Diego Joint Doctoral Program in Clinical Psychology

Neste artigo

Resumo

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Este experimento usa um método de magnetoencefalografia anatomicamente restrita (aMEG) para examinar o cérebro oscilatório dinâmica e sincronia funcional de longo alcance durante o noivado de controle cognitivo em função da intoxicação alcoólica aguda.

Resumo

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Tomada de decisão depende de interações dinâmicas de regiões distribuídas, principalmente frontal do cérebro. Extensas evidências de estudos de ressonância magnética funcional (fMRI) indicam que o cingulado anterior (ACC) e os córtices pré-frontal laterais (latPFC) são essenciais nós subserving controle cognitivo. No entanto, devido a sua limitada resolução temporal, fMRI não reflete com precisão o calendário e a natureza de sua interação presumida. O presente estudo combina modelagem fonte distribuído do sinal temporalmente precisos magnetoencefalografia (MEG) com ressonância magnética em forma de "cinema do cérebro", para: (1) estimativa as áreas corticais envolvidas no controle cognitivo ("onde"), (2) caracterizar sua sequência temporal ("quando") e (3) quantificar a dinâmica oscilatória de suas interações neurais em tempo real. Interferência de Stroop foi associada com maior poder de evento-relacionado theta (4-7 Hz) da CCA durante a detecção de conflitos, seguida de sensibilidade sustentada às demandas cognitivas na ACC e latPFC durante a preparação de integração e resposta. Uma análise de bloqueio de fase revelou co-oscillatory interações entre estas áreas indicando sua maior sincronia neural em banda theta durante os ensaios de incongruentes indutora de conflito. Estes resultados confirmam que as oscilações de theta são fundamentais para a sincronização de longo alcance, necessária para a integração de influências de cima para baixo durante controle cognitivo. MEG reflete a atividade neural diretamente, que o torna adequado para manipulações farmacológicas em contraste com fMRI sensível a vasoativas confunde. No presente estudo, bebedores sociais saudáveis receberam uma dose moderada de álcool e placebo em um projeto dentro de assunto. Intoxicação aguda atenuadas poder de theta de Stroop conflito e desregulação co oscilações entre a ACC e latPFC, confirmando que o álcool é prejudicial para a sincronia neural subserving controle cognitivo. Interfere com o comportamento objetivo-dirigido que pode resultar em autocontrole deficiente, contribuindo para beber compulsivo. Em suma, este método pode fornecer insights sobre interações em tempo real durante o processamento cognitivo e pode caracterizar a sensibilidade seletiva desafio farmacológico através de redes neurais pertinentes.

Introdução

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O objetivo geral deste estudo é examinar os efeitos da intoxicação aguda de álcool em alterações espaço-temporais na dinâmica oscilatória de cérebro e integração funcional de longo alcance durante controle cognitivo. O trabalhador assalariado multimodal imagem abordagem combina magnetoencefalografia (MEG) e ressonância magnética estrutural (MRI) para fornecer uma visão geral sobre a base neurológica da tomada de decisão com alta precisão temporal e ao nível de um sistema interativo.

Comportamento flexível torna possível adaptar-se às novas exigências contextuais e estrategicamente alternar entre diferentes tarefas e requisitos de acordo com....

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Protocolo

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Este protocolo experimental foi aprovado pelo Comitê de proteção humana assuntos da Universidade da Califórnia, San Diego.

1. os humanos

  1. Recrutar voluntários saudáveis de adultos destros, obter o seu consentimento e tela-los sobre os critérios de inclusão/exclusão.
    Nota: Neste estudo, vinte indivíduos saudáveis jovens (± desvio padrão [SD] idade média = 25,3 ± 4,4 anos) incluindo 8 mulheres foram recrutadas que bebem com moderação, que nunca foram no tratamento ou preso por drogas ou álcool crimes conexos, que relatam não sintomas relacionados com o alcoolismo o curta Michigan alcoolismo Screening Test

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Resultados

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Resultados comportamentais indicam que a tarefa de Stroop com sucesso manipulado interferência de resposta porque a precisão foi a mais baixa e a resposta vezes mais tempo em ensaios incongruentes (Figura 6). Intoxicação por álcool diminuiu precisão mas não afetou a tempos de reação18.

A sequência espaço-temporal da atividade na banda de frequência theta revelada-se com a abo.......

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Discussão

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A multimodal de imagens método utilizado neste estudo é composto por fonte distribuído modelagem do sinal MEG temporalmente preciso junto com restrições espaciais das estimativas inversas, derivadas de ressonância magnética da cada participante. A abordagem de aMEG combina os pontos fortes destas técnicas para fornecer insights sobre os estágios espácio-temporais da dinâmica oscilatória e a integração de longo alcance subserving controle cognitivo. Este método fornece maior precisão temporal do que outras técnicas de neu.......

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Divulgações

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Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

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Este trabalho foi apoiado pelo National Institutes of Health (R01-AA016624). Nós estamos gratos ao Dr. Sanja Kovacevic por suas importantes contribuições.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Elekta NeuromagElektaSistema de magnetoencefalografia
1.5 T GE EXCITE HGGeneral ElectricScanner de ressonância magnética Eletrodos
Gold CupOpenBCIEletrodos de eletroencefalografia para gravação simultânea opcional de EEG
Medidor de impedância de verificação de preparação DispositivosVerifique as impedâncias dos eletrodos
Bobinas HPIElektaBobinas indicadoras de posição da cabeça para co-registro
AlcotestDraegerBafômetro
Almofada de Resposta de Fibra ÓpticaCurrent Designs, IncAlmofada de resposta compatível com MEG
Vodka Grey GooseBacardiVodka é usada durante a sessão de álcool
Suco de laranjanuO suco de laranja é usado como bebida durante a sessão de placebo, bem como misturado com vodka durante a sessão de álcool Descubra o
cartão de teste de drogasAmerican Screening CorpTeste de drogas em várias telas
saliva QEDOraSure TechnologiesTeste
Tiras de teste de urina Hcg Teste degravidezJoylive
Teste curto de triagem de álcoolem MichiganSelzer et al., 1975Questionário de triagem de alcoolismo
Escala de busca de sensações de ZuckermanZuckerman, 1971Questionário: traços de desinibição, busca de novidades e socialização
Inventário de impulsividade de EysenckEysenck & Eysenck, 1978Questionário: traços
Questionário de Personalidade de EysenckEysenck & Eysenck, 1975Questionário: traços
de personalidade Escala Bifásica de Efeitos do Álcool Martin et al., 1993Questionário: experiência subjetiva dos efeitos do álcool
gerais Teste de álcool na de álcool na salivade impulsividade

Referências

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  1. Ridderinkhof, K. R., van den Wildenberg, W. P., Segalowitz, S. J., Carter, C. S. Neurocognitive mechanisms of cognitive control: the role of prefrontal cortex in action selection, response inhibition, performance monitoring, and reward-based learning. Brain and Cognition. 56 (2), 129-140 (2004).
  2. Shenhav, A., Cohen, J. D., Botvinick, M. M.

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Etiquetas

MagnetoencefalografiaOscila es ThetaCingulado AnteriorPr frontal LateralTarefa de StroopBloqueio de Fase

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