我们提出同时收集 EEG/fMRI 数据的协议,并同步 MR 时钟信号记录。我们使用一种独特的范式来证明这种方法,即受试者在扫描过程中收到”冷手套”指令,EEG/fMRI 数据与催眠感应前后的手部温度测量一起记录下来。
在当前工作中,我们演示了同时收集 EEG/fMRI 数据的方法。在我们的设置中,EEG 数据使用高密度 256 通道传感器网络进行收集。EEG 放大器本身包含在现场隔离密封系统 (FICS) 中,MRI 时钟信号与 EEG 数据收集同步,用于后续 MR 文物特征识别和去除。我们首先演示此方法用于休息状态数据收集。 此后,我们演示了 EEG/fMRI 数据记录协议,而受试者则收听磁带,要求他们可视化左手是否浸入冷水浴中,并在此称为冷手套范式。在整个 EEG/fMRI 数据收集过程中,我们使用我们为此开发的 MR 兼容温度传感器测量每只手之间的热差。我们收集冷手套 EEG/fMRI 数据以及催眠感应前后同时进行微分手温测量。在会前和会后之间,在催眠感应和深度评估过程中收集单一模式 EEG 数据。我们的代表性结果表明,在催眠感应期间可以测量 EEG 功率光谱的重大变化,并且使用 MR 兼容的微分温度计设备可以快速检测冷手套范式期间的手部温度变化。
自成立以来,关于催眠是什么,以及易感个体的生理变化究竟是如何产生的,一直存在相当大的争议。旨在理解催眠的神经相关性和对催眠建议的反应的研究通常产生了不同的结果1,这至少部分是由于催眠诱导和建议技术2的差异,从而为详细的方法和协议描述提供了动力。
虽然催眠被传统地定义为一种内集中和集中注意力的状态1,3,一个更完整的操作定义还包括:外源性刺激4意识的降低,吸收增加5,或毫不费力地注意实验者的话和减少自发思维6。催眠诱导通常定义为一组促进催眠和吸收的口头指令6。个体之间的催眠性差异很大,但随着时间的推移,个体内部普遍稳定。暗示性通常以对建议的行为反应来衡量,最常用的指标是斯坦福催眠易感量表(SHSS)形式C9-12。
研究催眠神经相关性的研究通常分为两类。要么他们检查在”休息状态”催眠期间内在激活的活动网络,要么研究神经活动的变化,这些变化是针对催眠建议6而发生的。在最近的一项EEG研究中,与低暗示受试者4相比,在催眠期间,在α-2波段中,高度暗示个体表现出更高的事件相关同位素网络。最近,功能磁共振成像(fMRI)也揭示了在”休息状态”催眠期间前默认模式网络的变化,而其他大脑区域的活动没有相应增加2。汇合证据表明,催眠与分离前注意力控制13有关。
最近也报告了fMRI血液氧合水平依赖(BOLD)信号的变化,以回应各种催眠建议最近也报告14-23。大多数建议响应研究将大脑信号变化与改变感知的主观评分联系起来。然而,催眠建议也被用来改变生理参数,如血压,心率,和受试手温的反应24。
在这里,我们通过开发一种实验范式来扩展这些早期的发现,这里称为”冷手套”范式,根据该模式,受试者在没有任何外部物理温度操纵的情况下,能够感知到他们的一只手在温度上比另一只手冷。这些口头说明在数据录制期间通过 MR 兼容耳机传递。
在当前工作中,我们首先演示了同步 EEG/fMRI 数据记录的方法。然后,我们演示冷手套模式,其中包括收集 EEG/fMRI 数据以及催眠感应前后的手部温度测量。我们的催眠感应方法包括1描述的 ideomotor 建议,然后使用 SSHS 进行深度评估,表为 C。我们检测催眠感应后发生的 EEG 功率光谱的可靠变化。我们还证明,我们的 MRI 兼容微分温度计设备能够同时测量 EEG/fMRI 数据收集过程中的手部温度变化。此程序可能提供重要的定量 EEG/fMRI 测量,用于评估在内在”休息状态”催眠期间发生的脑信号变化,以及测量信号变化,以响应催眠建议改变热感知。
用于诱导受试者进入催眠状态的建议方法似乎有很大变异性。我们在此证明,关于非声电运动的建议,以及SHSS(C形)的建议,可以用来改变EEG功率谱。我们注意到,虽然本研究中使用的课题过去曾被催眠过,但并没有试图通过哈佛集团建议量表或其他机制找到一个高度易感的学科。我们假设,EEG频率子波带的变化幅度可能因受试者易感程度而异,正如已经报告的4。
我们还演示了一个设置,以测量同时在 EEG/fMRI 会话期间可能发生的手部温度波动。虽然受试者最终可以学会完成手温变化,而无需使用生物回馈提示催眠,这通常需要许多培训课程26。弗里施霍尔茨和Tryon26 无法复制手温变化和催眠深度之间的关联使用冷手套建议范式,相反,其他人27日报道。解决这一争议还需要做更多的工作。尽管如此,测量功能神经成像过程中手部温度变化的方法可能证明在催眠感应后评估催眠”冷手套”建议的神经相关性方面很有用。
The authors have nothing to disclose.
这项工作得到了韩国基础科学研究所(KBSI)资助的资助,即催眠诱导欺骗的神经成像研究。
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 |