Vi presenterer en protokoll for samtidig innsamling av EEG/fMRI-data, og synkronisert MR-klokkesignalopptak. Vi demonstrerer denne metoden ved hjelp av et unikt paradigme der forsøkspersonene får “kaldhanske” instruksjoner under skanning, og EEG / fMRI-data registreres sammen med håndtemperaturmålinger både før og etter hypnotisk induksjon.
I dette arbeidet viser vi en metode for samtidig innsamling av EEG/fMRI-data. I vårt oppsett samles EEG-data ved hjelp av et 256-kanals sensornett med høy tetthet. Selve EEG-forsterkeren finnes i et fics-system (Field Isolation Containment System), og MR-klokkesignaler synkroniseres med EEG-datainnsamling for senere MR-artefaktkarakterisering og fjerning. Vi demonstrerer denne metoden først for å hvile statlig datainnsamling. Deretter demonstrerer vi en protokoll for EEG / fMRI-dataregistrering, mens forsøkspersoner lytter til et bånd som ber dem visualisere at deres venstre hånd er nedsenket i et kaldtvannsbad og referert til, her, som det kalde hanskeparadigmet. Termiske differensialer mellom hver hånd måles gjennom EEG/fMRI-datainnsamling ved hjelp av en MR-kompatibel temperatursensor som vi utviklet for dette formålet. Vi samler inn EEG/fMRI-data for kaldhanske sammen med samtidige differensialtemperaturmålinger både før og etter hypnotisk induksjon. Mellom før- og ettersesjoner samles EEG-data med én modalitet inn under den hypnotiske induksjons- og dybdevurderingsprosessen. Våre representative resultater viser at betydelige endringer i EEG-kraftspekteret kan måles under hypnotisk induksjon, og at håndtemperaturendringer under kaldhanskeparadigmet kan oppdages raskt ved hjelp av vår MR-kompatible differensialtermometrienhet.
Siden starten har det vært betydelig kontrovers om hva hypnose er, og hvor nøyaktig målbare fysiologiske endringer hos mottakelige individer produseres. Studier som tar sikte på å forstå nevrale korrelasjoner av hypnose og respons på hypnotisk forslag har generelt gitt varierte resultater1, som i det minste delvis skyldes forskjeller i hypnotisk induksjon og forslagsteknikker2, og dermed gir motivasjon for en detaljert metodikk og protokollbeskrivelse.
Selv om hypnose konvensjonelt har blitt definert som en tilstand av indre konsentrasjon og fokusert oppmerksomhet1,3, inkluderer en mer komplett operasjonell definisjon også: redusert bevissthet om eksogene stimuli4, øktabsorpsjon 5, eller uanstrengt oppmerksomhet på eksperimentets ord og redusert spontan tanke6. En hypnotisk induksjon er generelt definert som et sett med verbale instruksjoner som letter hypnose ogabsorpsjon 6. Hypnotizabilitet varierer sterkt mellom individer, men er generelt stabil hos enkeltpersoner over tid7,8; suggestibility måles vanligvis når det gjelder atferdsrespons på forslag, der den mest brukte metrikkverdien er Stanford Hypnotic Susceptibility Scale, (SHSS) fra C9-12.
Studier som undersøker nevrale korrelasjoner av hypnose faller vanligvis inn i to kategorier. Enten undersøker de nettverk av aktivitet iboende aktivert under ‘hviletilstand’ hypnose, eller de studerer endringer i nevral aktivitet som oppstår som svar på hypnotisk forslag6. I en nylig EEG-studie ble det funnet svært antydende individer å vise høyere hendelsesrelatert desynkronisering av frontal-parietalnettverket i alfa-2-båndet under hypnose sammenlignet med lave antydelige personer4. Nylig har funksjonell magnetisk resonansavbildning (fMRI) også avslørt endringer i fremre standardmodusnettverk under “hviletilstand” hypnose uten tilsvarende økning i aktivitet i andre hjerneområder2. Konvergerende bevis tyder på at hypnose er forbundet med dissosiert fremre oppmerksomhetskontroll13.
Endringer i fMRI blod oksygenering nivå avhengige (BOLD) signaler som svar på en rekke hypnotiske forslag har også nylig blitt rapportert14-23. De fleste forslagsresponsstudier korrelerer hjernesignalendringer med subjektive vurderinger av endret oppfatning. Imidlertid har hypnotisk forslag også blitt brukt til å endre fysiologiske parametere som blodtrykk, hjertefrekvens og motivhåndtemperatur som respons24.
Her utvider vi disse tidligere funnene ved å utvikle et eksperimentelt paradigme, referert til her som “kaldhanske” paradigmet, hvorved forsøkspersoner er rettet mot å oppleve at en av hendene deres er kaldere i temperatur enn den andre, i fravær av ekstern fysisk manipulasjon av temperatur. Disse verbale instruksjonene leveres via MR-kompatible hodetelefoner under dataregistrering.
I dette arbeidet demonstrerer vi først vår metode for samtidig EEG/fMRI-dataregistrering. Deretter demonstrerer vi kaldhanskeparadigmet, som inkluderer innsamling av EEG/fMRI-data sammen med håndtemperaturmålinger både før og etter hypnotisk induksjon. Vår metode for hypnotisk induksjon inkluderer et ideomotorisk forslag beskrevet av1, etterfulgt av en dybdevurdering ved hjelp av SSHS, skjema C. Vi oppdager pålitelige endringer i EEG-kraftspekteret som oppstår etter hypnotisk induksjon. Vi viser også at vår MR-kompatible differensialtermometrienhet er i stand til å måle endringer i håndtemperaturen under samtidig EEG/ fMRI datainnsamling. Denne prosedyren kan gi viktige kvantitative EEG/fMRI-målinger i vurderingen av hjernesignalendringer som oppstår under egen “hviletilstand” hypnose samt måling av signalendringer som svar på hypnotiske forslag til endret termisk oppfatning.
Det synes å være stor variasjon i forslagsmetoder som brukes til å indusere til en tilstand av hypnose1. Vi viser her at et forslag til ikke-flyktig motorbevegelse etterfulgt av SHSS, skjema C, kan brukes til å endre EEG-kraftspekteret. Vi merker oss at selv om emnet som ble brukt i denne studien hadde blitt hypnotisert tidligere, var det ikke gjort noe forsøk via Harvard Group Suggestibility Scale eller annen mekanisme for å finne et svært utsatt emne. Vi antar at omfanget av endringer i EEG-frekvensunderbånd sannsynligvis varierer i henhold til subjektnivå av følsomhet, som det er rapportert4.
Vi demonstrerte også et oppsett for å måle håndtemperatursvingninger som kan oppstå under en samtidig EEG/fMRI-økt. Selv om forsøkspersoner til slutt kan lære å oppnå håndtemperaturendringer uten hypnose ved hjelp av biofeedback-signaler, tar dette vanligvis mange treningsøkter26. Frischholz og Tryon26 klarte ikke å gjenskape sammenhengen mellom endringer i håndtemperatur og hypnotisk dybde ved hjelp av det kalde hanskeforslagsparadigmet, i motsetning til det som rapporteres av andre27. Ytterligere arbeid er nødvendig for å løse denne kontroversen. Likevel kan metoden for måling av håndtemperaturendringer under en funksjonell neuroimaging-økt være nyttig for å vurdere nevrale korrelasjoner av det hypnotiske “kalde hansken” -forslaget etter hypnotisk induksjon.
The authors have nothing to disclose.
Dette arbeidet ble støttet av midler fra Korean Basic Science Institute (KBSI) grant, Neuroimaging Studies of Hypnotically Induced Deception.
Equipment Name | Company | Catalogue Number | Comment |
Precision Monolithic Temperature Sensor | National Semiconductor Corporation | LM34/LM35 | 100 mV/°C; accurate to within ±0.4 °C at room temperature |
Precision Instrumentation Amplifier | National Semiconductor Corporation | INA114 | Part of Magnet Room I/O interface |
HydroCel Saline | Electrical Geodescis Inc. | N-PRT-KCL-1000-000 | |
HydroCel Geodesic Sensor Net with a 256-channel High Density Electrode Array | Electrical Geodescis Inc. | 256-channel HCGSN | |
Geodesics Photogrammetry System | Electrical Geodescis Inc. | EGI GPS | |
Pipettes | Electrical Geodescis Inc. | N-ACC-PIP-1000-000 |