Denne artikel beskriver, hvordan du optager amygdala aktivitet magnetoencephalography (MEG). Desuden denne artikel vil beskrive, hvordan man fører trace frygt condition uden bevidsthed, en opgave, som aktiverer amygdala. Det vil dække 3 emner: 1) Design af et spor condition paradigme hjælp baglæns maskering at manipulere bevidstheden. 2) Optagelse hjernens aktivitet i løbet af opgaven ved hjælp magnetoencephalography. 3) Ved hjælp source imaging at inddrive signal fra subkortikale strukturer.
I spor frygt condition en betinget stimulus (CS) forudsiger forekomsten af den ubetingede stimulus (UCS), som præsenteres efter en kort stimulus periode (trace interval) 1.. Fordi CS og UCS ikke samtidig ske timeligt skal emnet opretholde en repræsentation af at CS under trace interval. Hos mennesker kræver denne type læring bevidsthed om stimulus uforudsete for at bygge bro over spor intervallet 2-4. Men når et ansigt bruges som CS, kan emner implicit lære at frygte ansigt, selv i mangel af udtrykkelige bevidsthed *. Dette antyder, at der kan være yderligere neurale mekanismer, der kan opretholde visse former for "biologisk relevante" stimuli under en kort spor interval. Eftersom amygdala er involveret i spor konditionering, og er følsom over for ansigter, er det muligt, at denne struktur kan opretholde en repræsentation af et ansigt CS under en kort spor interval.
<p class = "jove_content"> Det er en udfordring at forstå, hvordan hjernen kan knytte en unperceived ansigt med et afskrækningsmiddel resultat, selv om de to stimuli er adskilt i tid. Desuden undersøgelser af dette fænomen er vanskeliggjort af to specifikke udfordringer. Først er det vanskeligt at manipulere emnet bevidsthed om de visuelle stimuli. En almindelig måde at manipulere visuelle bevidsthed er at bruge baglæns maskering. I baglæns maskering er et mål stimulus præsenterede kort (<30 ms) og umiddelbart efterfulgt af en præsentation af en overlappende maskering stimulus 5.. Præsentationen af masken gør målet usynlige 6-8. For det andet, maskering kræver meget hurtig og præcis timing gør det vanskeligt at undersøge neurale reaktioner fremkaldt af maskerede stimuli anvender mange fælles tilgange. Blod-iltning niveau afhængige (BOLD) respons løser på en tidsplan for langsomt for denne type metode og realtids-optagelser teknikker som electroencephalography (EEG) og magnetoencephalography (MEG) har problemer bedring signal fra dybe kilder.Dog har der været de seneste fremskridt i de anvendte metoder til at lokalisere de neurale kilder til MEG signal 9-11. Ved at samle høj opløsning MRI billeder af individets hjerne, er det muligt at skabe en kilde model baseret på individuel neurale anatomi. Brug af denne model til "image" kilderne af MEG-signalet, er det muligt at genvinde signal fra dybe subkortikale strukturer, ligesom amygdala og hippocampus *.
I dette papir beskriver vi metoder 1) at manipulere emner bevidsthed om målet CSs under en sporing frygt condition paradigme. 2) og for at inddrive MEG signal fra amygdala under trace frygt condition uden bevidsthed. Ved hjælp af disse metoder, vi var i stand til at vise, at spore condition uden bevidsthed er mulig, når ansigter bruges til at forudsige UCS. Dette resultat tyder på, at ansigterne får særlig behandling, selv når fremlagt under den perceptuelle detektionsgrænsen *. I overensstemmelse med denne konklusion fandt vi, at bredt spektrum ansigter fremkalde robuste amygdala reaktioner og byger af gamma svingninger under trace interval. Dette resultat antyder, at amygdala er i stand til at opretholde en repræsentation af et ansigt CS under en kort spor interval.
Selv præsenteres sammen, kan disse to metoder anvendes uafhængigt så godt. For eksempel er det muligt at bruge baglæns maskering at manipulere mål synlighedtet i andre paradigmer, hvor adfærd kan blive påvirket af følelsesmæssige signaler behandles under niveauet for bevidsthed 5,6,8 *. Desuden beskrives ved hjælp af kilden imaging tilgang her er det muligt at skabe 3D-modeller af andre subkortikale strukturer, og det kan være muligt at inddrive signal fra disse strukturer under de andre regioner specifikke opgaver. For eksempel, ved brug af source billedbehandling til model hippocampus aktivitet kan det være muligt genvinde MEG signal fra hippocampus kilder under opgaver som rumlig navigation.
De her beskrevne metoder er designet med to mål for øje: 1) blok bevidsthed om de mål stimuli, 2) og maksimere evnen til at detektere stimulus fremkaldt amygdala reaktioner ved hjælp af MEG. Disse design begrænsninger gør det svært at måle forsøgspersonernes implicit viden af stimulus uforudsete udgifter. For eksempel løse SCR'er løbet af flere sekunder 5,13, men er CSS præsenteres kunfor ~ 30 msek under uddannelsen og chokket præsenteres kort efter (~ 900 ms). I betragtning af disse tidspres, vil CR ekspression uundgåeligt forvirret af UCR udtryk under træningen. På grund af denne colinearitets er det nødvendigt at teste fagenes viden de stimulerende uforudsete hjælp af en efterfølgende afsløret test session. Men en test session i slutningen af eksperimentet er ikke optimal, fordi SCR'er tendens til at vænne løbet af eksperimentet 1.. I betragtning af antallet af retssager, der er nødvendige for at vise pålidelige fremkaldt reaktioner med MEG, vil dette SCR tilvænning falde betydeligt magt til at detektere en adfærdsmæssig effekt af træningen. Fremtidige undersøgelser bør fokusere på at finde bedre måder at indeksere implicit læring under frygt condition med maskerede CSS. Dette kan gøres ved enten at finde en alternativ indeks af frygt i løbet af uddannelsen (dvs. udvidelse af pupillerne 19,20), eller find en mere følsom måling af frygt for, at kan være administreret efter træningen.
The authors have nothing to disclose.
Denne undersøgelse blev støttet af National Institute of Mental Health (MH060668 og MH069558).
Software | |||
Matlab | Mathworks | mathworks.com/products/matlab | |
Presentation | Neurobehavioral Systems | neurobs.com | |
Psylab | Contact Precision Instruments | psychlab.com | |
AFNI | NIMH – Scientific and Statistical Computing Core | afni.nimh.nih.gov/afni | |
Freesurfer | Martinos Center for Biomedical Imaging | surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki | |
MNE | Martinos Center for Biomedical Imaging | nmr.mgh.harvard.edu/martinos/userInfo/data/sofMNE.php | |
Brainstorm | open-source collaboration | neuroimage.usc.edu/brainstorm | |
3d Slicer | open-source collaboration | slicer.org | |
Paraview | Kitware | paraview.org | |
Table 1. Software used Software used. | |||
Equipment | |||
Physiological Monitoring System | |||
Psylab stand alone monitor (x2) | Contact Precision Instruments | SAM | |
Skin conductance amplifier | Contact Precision Instruments | SC5 | |
Shock stimulator (x2) | Contact Precision Instruments | SHK1 | |
Additional Components | |||
8-bit synchronization cable (x2) | Contact Precision Instruments | Included with SAM | |
8-bit to 2-bit isolation adapter | N/A | Custom | |
DB25 ribbon cable (x2) | N/A | Standard | |
Shielded extension cable (x3) | Contact Precision Instruments | CL41 | |
Radiotranslucent cup electrodes for SCR and shock (x6) | Biopac | EL258-RT | |
Signa Gel | Parker Laboratories | 15-250 | |
Response Device | |||
Rotary dial with gameport connector (x2) | N/A | Custom | |
Gameport-to-gameport/BNC splitter | N/A | Custom | |
BNC cable | N/A | Standard | |
Gameport-to-USB adapter (x2) | Rockfire | RM203U | |
Additional Components for MEG Setup | |||
HPI coils and wiring harness | N/A | Custom | |
HPI positioning system | Inition | Polhemus Isotrak | |
Table 2. Equipment used. |