Investigation d'imagerie cérébrale de les corrélats neuraux de régulation des émotions

Summary

Nous présentons un protocole qui permet enquête sur les corrélats neuraux de régulation émotionnelle délibérée et automatique, en utilisant l'imagerie par résonance magnétique. Ce protocole peut être utilisé chez des participants sains, jeunes et âgés, ainsi que chez les patients cliniques.

Abstract

La capacité de contrôler / réguler ses émotions est un mécanisme d'adaptation important dans le face à des situations émotionnellement stressante. Bien que des progrès significatifs ont été réalisés dans la compréhension de la régulation émotionnelle consciente / délibérée (ER), on connaît moins ER non-conscious/automatic et les corrélats neuraux associés. Ceci est dû en partie aux problèmes inhérents à des concepts unitaires de traitement automatique et consciente ^1. Ici, nous présentons un protocole qui permet enquête sur les corrélats neuraux de fois délibérée et ER automatique utilisant l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). Ce protocole permet à de nouvelles avenues d'enquête sur les divers aspects de ER. Par exemple, le modèle expérimental permet la manipulation de l'objectif de réguler l'émotion (consciente ou non-conscient), ainsi que l'intensité du défi émotionnel (élevé ou bas). En outre, elle permet l'étude de ces deux effets immédiats (perception émotion) et à long terme (mémoire émotionnelle) des stratégies de ER sur le traitement des émotions. Par conséquent, ce protocole peut contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes neuronaux de régulation des émotions dans le comportement sain, et de gagner un aperçu des causes possibles de déficits dans les troubles dépressifs et anxieux dans lequel l'émotion dys réglementation est souvent parmi les principales fonctionnalités débilitante.

Protocol

1. Conception de la tâche, les stimuli, et le protocole expérimental

Le protocole global implique des évaluations notes émotionnel des images (effet immédiat), et de la mémoire pour
ces images (impact à long terme), à la suite d'induire le but de réguler les réponses émotionnelles. Le but de réglementer est induit explicitement ou implicitement, et l'impact immédiat et à long terme est évaluée par rapport à des notations et de la mémoire pour les photos présentées lors de blocs de base / courses qui précèdent les manipulations ER (référence à induction pré-ER), voir figure 1 pour un diagramme de la conception globale expérimentale. Ci-dessous nous fournir des détails sur tous ces aspects.

Figure 1. Schéma du protocole L'objectif ER est induite dans chaque participant consciemment / explicite et non-consciously/implicitly, mais l'ordre de l'induction est différent et contrebalancé travers participants -.-Dire, ceux qui sont affectés à l'ER explicite dans la première partie complète l'implicite manipulation dans la deuxième partie, et vice versa; chaque manipulation est précédée par ses pistes de base propre. Voir ci-dessous pour une description détaillée des tâches assignées et de la mémoire.

La régulation des émotions de manipulation

1. Explicites de manipulation ER. Dans la condition explicite ER, la tâche notation émotion est précédée par des instructions pour supprimer expérience émotionnelle et l'expression des réactions émotionnelles. Les preuves antérieures suggèrent que les stratégies explicites ER de façon fiable l'influence émotionnelle ² répondre.
2. Implicite manipulations ER. Pour cela, une adaptation de la tâche brouillés phrase (SST) ³ est utilisé pour induire délibérément non dans le but de réguler les émotions. Dans cette tâche, les participants doivent construire 20 quatre mots des phrases grammaticalement correctes à partir de cinq mots qui ont embarqué brouille mots qui véhiculent l'idée d'une émotion de commande (par exemple, «retient», «stable», «couvert»), et donc le Premier les participants à réprimer leurs ^quatre réaction émotionnelle. Les mots de commande émotions ont été prises à partir d'études antérieures ^4, et sélectionnés en demandant aux élèves de premier cycle à la «liste des 20 mots qui vous viennent à l'esprit quand vous pensez à« la maîtrise des émotions »le concept."
3. Fait à noter, pour maintenir la même structure de la tâche à la fois dans des conditions ER, un SST est également effectuée dans la condition explicite ER, mais dans ce cas les participants sont présentés avec 20 phrases ne contenant que des termes neutres concernant le but de contrôler les émotions.

Les évaluations de l'impact immédiat de la manipulation ER: Le travail émotionnel Note

4. Sélection des stimuli. Les stimuli consistent en images émotionnelles et neutre choisie par le système Image affectif international (PAI) ^5, en fonction de leurs scores normatifs pour la valence émotionnelle et l'excitation. Une attention particulière devrait être accordée à l'équilibrage du contenu émotionnel de l'image dans l'ensemble fonctionne d'étude, et donc d'éviter les effets de confusion en raison de différences possibles dans ces propriétés de base.
5. Moment de la tâche. Chaque image est présentée sur l'écran pendant 4 secondes, et est ensuite retiré pour minimiser les effets de confusion des mouvements oculaires associés à la numérisation d'images ⁶ prolongées; une croix de fixation suit chaque image pendant 12 secondes. La tâche des participants est de regarder l'image et le taux de leur expérience émotionnelle subjective déclenché par les photos sur une échelle de 8 points (1 = neutral, 8 = très négatif). Pour éviter l'induction d'humeur, des photos sont des pseudo-aléatoire de sorte que pas plus de trois photos de la même valence sont présentés consécutivement.

Évaluation de l'impact à long terme de la manipulation ER: Le travail de récupération de la mémoire

6. Une semaine plus tard, les participants ont tenu un nombre égal de vieillesse (vu dans le scanner) et de nouvelles photos (jamais vu avant), qui sont présentés dans la performance des plafonds en noir et blanc afin de prévenir. Suite à une décision de ancien / nouveau selon qu'ils se souviennent avoir vu les images alors que dans le scanner ou non, les participants ont aussi le taux de la confiance de leurs réponses sur une échelle de 3 points (1 = faible, 2 = moyen, 3 = élevé de confiance).

2. Préparation de la réserve pour la numérisation

Tous les participants fournissent un consentement éclairé écrit avant d'exécuter le protocole expérimental, qui est approuvé par un comité d'éthique. Ils sont également averti que la plupart des images dépeignent des événements pénibles, tels que les actes de violence ou de traumatisme, et sont fournis avec des exemples imprimés de photos représentatives.

Avant la numérisation

1. Le jour de la numérisation, l'état des participants d'esprit actuel est évalué ^7, à contrôler pour til l'effet de l'humeur sur l'expérience émotionnelle et sa capacité à contrôler leurs émotions. En conjonction avec les évaluations post-numérisation, ces évaluations initiales peuvent être aussi utilisés pour détecter des changements dans l'humeur à la suite de participation à l'étude. Les évaluations de traits de personnalité, tels ceux d'engagement indexation habituelle des stratégies de régulation des émotions ⁸ peut également être faite pour étudier leur influence possible sur la réussite de la manipulation des urgences et les corrélats neuraux associés.
2. Avant la numérisation, les participants sont informés en détail des procédures de numérisation, et sont donnés des instructions spécifiques pour la tâche comportementale. Pour éviter l'inconfort et de créer la familiarité accrue avec la tâche, les participants sont également donnés la pratique abrégé s'exécute à la fois pour la tâche note d'émotion et de la SST.

Dans la salle d'examen

3. Les participants sont priés de se coucher en position couchée sur le lit de la numérisation, avec rembourrage supplémentaire pour la tête pour assurer le confort lors de la numérisation et de minimiser le mouvement. Le côté non-adhésif d'une longueur de ruban peut être enroulé autour du front légèrement les participants afin de réduire davantage les mouvements de tête. Les participants reçoivent une protection auditive ainsi que l'isolement des écouteurs pour communiquer avec l'expérimentateur lors de l'examen IRM.
4. La main droite Sujets 'est positionné confortablement sur la case de réponse, permettant ainsi la main gauche pour être utilisé pour soutenir ou pour d'autres mesures (par exemple, les réponses de conductance cutanée). Un bouton d'arrêt d'urgence est placé à proximité afin que le sujet peut indiquer tout besoin urgent d'arrêter le scanner. Avant de commencer la collecte des données, il est essentiel de s'assurer que le sujet peut voir l'écran de projection clairement pour la présentation du stimulus et que les boutons de réponse fonctionner correctement.
5. L'étude est divisée en pistes / blocs d'essais, pour permettre aux participants le temps de repos, et pour éviter les pertes de données massives en cas de dysfonctionnement du matériel. Afin Run est contrebalancé entre les participants, et chaque série commence avec six secondes d'une fixation, pour permettre la stabilisation du signal IRM.

3. Enregistrement et traitement des données

Paramètres de numérisation

Nous avons recueilli des données d'IRM de 24 jeunes participants en bonne santé, en utilisant un 1,5 Tesla Siemens Sonata scanner pour les enregistrements IRM. Nos images anatomiques en 3D sont séries anatomiques MPRAGE (temps de répétition (TR) = 1600 ms, temps d'écho (TE) = 3,82 ms; nombre de tranches = 112; taille de voxel = 1x1x1mm). Les images fonctionnelles consistent d'une série de 28 tranches fonctionnelles (taille de voxel = 4x4x4 mm), acquise en utilisant une séquence axiale echoplanar (TR = 2000 ms; TE = 40 ms; champ de vision FOV = 256x256mm), permettant ainsi une couverture complète du cerveau .

Analyse des données

Nous utilisons la statistique de cartographie paramétrique (SPM: http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/ ) en combinaison avec en interne des outils MATLAB. Pré-traitement comporte les étapes typiques: l'assurance qualité, l'alignement TR, la correction de mouvement, de co-enregistrement, la normalisation et de lissage (8 mm ³ du noyau) ^9. Analyses individuelles et de groupe au niveau statistique peut impliquer des comparaisons de l'activité cérébrale en fonction de la manipulation ER (Urgences vs base fonctionne, voir figure 2), la valence émotionnelle (négative vs neutre), l'excitation (faible vs élevée), et les performances de la mémoire ( rappeler vs oublié). Les corrélations des données d'imagerie cérébrale avec les données comportementales (par exemple, les cotes de l'image) et / ou mesures de la personnalité des scores d'indexation (par exemple, des traits de personnalité d'engagement indexation habituelle des stratégies ER) peuvent également être réalisées afin d'étudier comment l'activité cérébrale de co-varie avec les différences individuelles dans comportement et la personnalité.

4. Les résultats représentatifs:

Figure 2. Diminution de l'activité amygdale et le cortex préfrontal augmentation de l'activité après manipulation ER. Incitation à l'objectif ER a été associée à une activité réduite dans les zones du cerveau associées au traitement émotion, notamment l'amygdale (a), et une activité accrue dans les régions du cerveau associées à cognitifs contrôle et la régulation des émotions ^10, y compris ventrolatérale cortex préfrontal (CPF) (b), dorsolatéral PFC (d), et médiale PFC (c) ^11,12. Comme le montre le graphique à barres illustrant l'activité vlPFC, explicites et implicites ER ont été associés à des modèles semblables de réponse, ce qui suggère que ces changements reflètent la contribution conjointe des ER explicites et implicites. Les "cartes d'activation" sont superposées sur des images de grande résolution affichée du cerveau dans les vues coronales; les barres de couleur indiquent le gradient de valeurs t des cartes d'activation, basées sur des statistiques (N = 24), reflétant l'activité du cerveau dans les voxels qui montrent une diminution ( panneau de gauche) ou a augmenté (à droite) l'activité en tant que résultat d'une manipulation ER.Il convient de noter que les blobs d'activation dans le PFC peut couvrir plusieurs domaines, comme suit: vlPFC / Insula (b) et dorsale cortex cingulaire antérieur / cortex prémoteur (c). Les graphiques à barres illustrent les variations du signal pour cent en réponse à émotionnelles (GSUO) et neutre (Neu) photos avant (c'est à dire, BaseRuns) et après l'induction de l'ER objectifs (par exemple, combiné ER = ER explicites et implicites moyennées ensemble, ER explicite, et implicite ER), comme extraite de voxels montrant pré-et post-ER différences. L = Gauche, R = Droite.

Tableau 1. Diminution de notes émotionnel après la manipulation ER. Similaires aux résultats d'IRMf, il y avait une réduction de notes émotionnelles après induction ER, et cet effet résulte de diminutions suivantes ER à la fois explicite et implicite. Surtout, notes émotionnelles n'ont pas changé de manière significative dans un groupe contrôle qui a effectué la même tâche suite à des retards semblables, mais en l'absence d'induction de l'objectif ER. Soutenir ces idées, un 2 (Manipulation: Baseline vs induction ER) x 2 (Valence: Emotional vs Neutre) à mesures répétées ANOVA sur les données du * groupe expérimental donné un effet principal significatif de la manipulation (F [1, 19] = 11,21, p <0,002) et une importante manipulation x Valence interaction (F [1, 19] = 3,02, p <0,05), et un même 2-way ANOVA sur les données du groupe témoin (N = 9) n'ont pas donné un effet principal significatif de retard (de base vs Fonctionne différée) ou d'un retard significatif x Valence interaction. Ces résultats suggèrent que la baisse de la notation dans le groupe expérimental était due à l'induction de l'objectif de contrôler les émotions plutôt que due à l'accoutumance après une exposition répétée à la stimulation émotionnelle. * Raison de l'attrition de données dues à des causes communes (par exemple, une défaillance technique), analyses de comportement dans le groupe expérimental étaient basées sur les données de 20 participants.

Pris ensemble, ces résultats de l'imagerie cérébrale et comportementale de valider la conception actuelle d'expérimentation, qui peut être utilisé pour comparer les inductions explicites et implicites de l'objectif de réguler les émotions. Il faut noter que le présent rapport met l'accent sur les aspects qui résultent de la contribution conjointe des manipulations explicites et implicites ER, mais cela n'exclut pas la possibilité que leurs effets peuvent être dissociables au comportement et / ou au niveau du cerveau.

Discussion

Nous avons décrit un protocole qui implique la manipulation explicite et implicite de l'objectif de réguler l'émotion, et permet l'étude des corrélats neuraux associés. Cette conception a le potentiel pour faire progresser notre connaissance de comment le cerveau régule les émotions, étant bien adapté pour les comparaisons des ER explicite à implicite ER, ce qui est involontaire et peut se faire sans un aperçu du participant et de sensibilisation ^13,14. Ainsi, le protocole peut être particulièrement utile pour les enquêtes sur les préjugés habituels opposée affectifs, tels que ceux observés dans le vieillissement en santé ⁽¹⁵ biais de positivité) et la dépression (la négativité biais ^16), qui sont associés à enclenchement automatique améliorée des mécanismes de ER (adultes âgés ^{17 , 18)} et l'incapacité à réguler ses émotions (les patients déprimés ^19,20).