Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

Bevidste og ikke-bevidste repræsentationer Emotional Faces i Aspergers syndrom

Published: July 31, 2016 doi: 10.3791/53962
Automatic Translation
1,2, 1, 3, 4, 5,6, 1,7
1Institute of Statistical Science, Academia Sinica, 2Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences, 3Department of Psychology, Fo Guang University, 4Department of Electrical Engineering, Fu Jen Catholic University, 5State Research Institute of Physiology and Basic Medicine, 6Novosibirsk State University, 7Imaging Research Center, Taipei Medical University

Summary

En EEG forsøgsprotokol er designet til at afklare samspillet mellem bevidste og ikke-bevidste repræsentationer af følelsesmæssige ansigter hos patienter med Aspergers syndrom. Teknikken viser, at patienter med Aspergers syndrom har underskud i ikke-bevidst repræsentation af følelsesmæssige ansigter, men har sammenlignelig præstation i bevidst repræsentation med raske kontrolpersoner.

Abstract

Adskillige Neuroimaging undersøgelser har antydet, at den lave rumlige frekvens indhold i en følelsesmæssig ansigt primært aktiverer amygdala, pulvinar, og overlegen colliculus især med frygtsomme ansigter 1-3. Disse regioner udgør det limbiske struktur i ikke-bevidste opfattelse af følelser og modulere kortikale aktivitet enten direkte eller indirekte 2. I modsætning hertil den bevidste repræsentation af følelser er mere udtalt i den forreste cingulate, præfrontale cortex, og somatosensoriske cortex for at lede frivillige opmærksomhed på detaljer i ansigterne 3,4. Aspergers syndrom (AS) 5,6 repræsenterer en atypisk mental forstyrrelse, der påvirker sensoriske, affektive og kommunikative evner, uden at forstyrre normale sproglige færdigheder og intellektuelle evner. Flere undersøgelser har vist, at funktionelle underskud i det neurale kredsløb vigtige for facial følelse anerkendelse dels kan forklare fiasko social kommunikation ipatienter med AS 7-9. For at præcisere samspillet mellem bevidste og ikke-bevidste repræsentationer af følelsesmæssige ansigter i AS, er en EEG forsøgsprotokol designet med to opgaver, der involverer emotionalitet evaluering af enten fotografi eller line-tegning ansigter. En pilotundersøgelse indføres til valg ansigt stimuli, der minimerer forskellene i reaktionstider og scores tildelt facial følelser mellem de håndstestet patienter med AS og IQ / gender-matchede raske kontrolpersoner. Oplysninger fra de håndstestet patienterne blev brugt til at udvikle det pointsystem, der anvendes til emotionalitet evaluering. Forskning i ansigtet følelser og visuelle stimuli med forskellige rumlige frekvensindhold har nået afvigende resultater afhængig af de demografiske karakteristika for deltagere og opgaven kræver to. Den eksperimentelle protokol er at præcisere underskud i patienter med AS i behandlingen følelsesmæssige ansigter, når sammenlignet med raske kontroller ved at kontrollere for faktors relateret til anerkendelse af facial følelser, såsom opgave besvær, IQ og køn.

Introduction

Facial emotion anerkendelse er en af ​​de vigtigste hjerneprocesser engageret i sociale kommunikation. En række psykiske lidelser er relateret til problemer med eksplicit påvisning af ansigtets følelser 4-6. Et fotografi af et ansigt indeholder et spektrum af geografisk information, der kan filtreres for enten høj rumlig frekvens (HSF) eller lavt rumlig frekvens (LSF). HSF er relateret til meget detaljerede dele af et billede, som kanterne af et ansigt, mens LSF er relateret til grovere eller mindre veldefinerede dele som en holistisk ansigt med LSF indhold 7. Enhver opgave ansigtsgenkendelse samtidig inducerer bevidste og ikke-bevidste processer 8-12, og deltagelse af de ikke-bevidste proces sker i 150-250 ms indlæg debut interval eller endnu tidligere 13. I raske kontroller, den ikke-bevidst proces er generelt hurtigere end den bevidste proces 14,15. Adskillige Neuroimaging undersøgelser har antydet, atLSF i en ansigtsbehandling stimulus (eller motivationally betydelig stimulus) aktiverer primært amygdala, pulvinar, og overlegen colliculus især med frygtsomme ansigter 3,16. Disse regioner udgør det limbiske struktur i ikke-bevidste opfattelse af følelser og modulere kortikale aktivitet enten direkte eller indirekte en. I modsætning hertil bevidst repræsentation af følelser er mere udtalt i den forreste cingulate, præfrontale cortex, og somatosensoriske cortex for at lede frivillige opmærksomhed på detaljer i ansigtet 9,17,18.

Aspergers syndrom (AS) 19,20 repræsenterer en atypisk mental forstyrrelse, der påvirker sensoriske, affektive og kommunikative evner, uden at forstyrre normale sproglige færdigheder og intellektuelle evner. Flere undersøgelser har vist, at funktionelle underskud i det neurale kredsløb vigtige for facial følelse anerkendelse dels kan forklare den manglende social kommunikation i AS 21-25.Adfærdsforstyrrelser observeret hos børn med AS kan diagnosticeres i de første tre år af livet 26, en periode, hvor deres frivillige (eller bevidst) kontrol over adfærd ikke er fuldt udviklet 27. Hos voksne med AS, kan de adfærdsmæssige forstyrrelser kompenseres for gennem opmærksomhed regulering 28. Vanskeligheder med forarbejdning detaljer inden for en bestemt rumlig frekvensområde kan indikere en afbrydelse i forskellige oplysninger forarbejdningstrin. Hidtil har ingen undersøgelse direkte rettet fremkaldte potentialer og oscillerende aktivitet hos patienter med AS under facial følelse anerkendelse involverer ansigt stimuli i specifikke rumlige frekvensområder. Det er vigtigt at undersøge den funktionelle bane hos patienter med AS sammenlignet med raske kontrolpersoner under behandlingen ansigts stimuli med forskellige rumlige frekvensindhold ved at kontrollere for opgaven krav og demografiske effekter såsom køn og IQ.

For at tydeliggøre den interspille mellem bevidste og ikke-bevidste repræsentationer af følelsesmæssige ansigter, er en EEG forsøgsprotokol designet til at sammenligne hjernen evoked potentialer og svingende aktivitet mellem patienter med AS og IQ / gender-matchede raske kontrolpersoner. En kohorte af pilot deltagere blev rekrutteret forud for EEG eksperiment for at få hjælp med udvælgelse af de eksperimentelle stimuli og udvikling af et pointsystem for at lette en evaluering af præstationer i patienter med AS. Protokollen består af to opgaver, der involverer emotionalitet evaluering af enten fotografi eller line-tegning ansigter. Forskellene mellem de to grupper kan vurderes ved at beregne ERP systemer og event-relaterede spektrale forstyrrelser (ERSPs). I det næste afsnit, er detaljerne i forsøgsprotokollen uddybet, herunder pilotundersøgelsen og EEG Databehandling / analysemetoder, efterfulgt af de vigtigste analyseresultater. Endelig de kritiske trin i protokollen og dens betydning i forhold til eksisterendemetoder diskuteres. Begrænsningen og eventuel udvidelse af protokollen til brug hos patienter med andre følelsesmæssige lidelser er også påpeget.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Etik Statement: Procedurer, der involverer menneskelige deltagere er blevet godkendt af de menneskelige deltager videnskabsetisk komité / Institutional Review Board på Academia Sinica, Taiwan.

1. Stimuli og Eksperimentel Program Forberedelse

  1. Forbered en pulje på mere end 60 følelsesmæssige ansigt fotografier 29 kategoriseret i tre ansigtsudtryk (vrede, glade, og neutrale). Brug grafik software til at maskere ud hår og øre dele i fotografierne med sort baggrund som vist i figur 1A, således at deltagerne kan koncentrere sig om de ansigtstræk i fotografierne.
    1. Åbn et fotografi i grafisk software. Brug udvælgelse værktøjskassen for at tegne en elliptisk region og justere regionen størrelse, så ørerne og mest hår ikke falder i ellipsen.
    2. Vend det valgte område. Klik på "Slet" for at fjerne den uønskede region af fotografiet og erstatte den med den sorte baggrundsfarve.

figur 1
Figur 1. Eksempler på følelsesmæssige ansigt stimuli. (A) fotografi flader, hvor håret og ørerne er maskeret i sort baggrundsfarve, og (B) line-tegning ansigter, der redigeres fra (A) ved grafisk software. Ansigterne viser neutrale, glade og vrede følelser henholdsvis fra top til nederste rækker. Klik her for at se en større version af dette tal.

  1. Opret en pilotundersøgelse. Rekrutter pilot deltagere til at udvælge egnede stimuli fra fotografiet pool.
    Bemærk: Deltagerne De pilot bør ikke deltage i EEG eksperimentet.
    1. Konfigurer stimulus præsentationsprogram begyndende med den første computerskærm præsentere opgaven instruktion, efterfulgt af 5 familiarization forsøg. Begynd hver forsøg med en fiksering kors, efterfulgt af et ansigt stimulus, og ved en emotionalitet evaluering opgave. Se supplerende kode fil for et eksempel program.
      Bemærk: De pilotforsøg reelle følger straks de rutineopbygningsflyvninger forsøg ved at vælge ansigt fotografier i en tilfældig rækkefølge fra puljen.
      1. Opret et forsøgsprogram, herunder instruktion skærme og en central øje-fiksering skærm. Opret ansigtet stimulus skærmen som vist i figur 2 ved at konfigurere fotografiet størrelse til at være 18,3 x 24,4 cm 2 (bredde x højde) med sort baggrund farve, givet en computerskærm størrelse 41 x 25,6 cm 2 med opløsning 1.680 x 1.050. Se supplerende kode fil for et eksempel program.
      2. Skabe et pointsystem for emotionalitet evaluering i programmet som illustreret i figur 3. Placer en vandret linie i området fra -100 til +100 i en kontinuerlig skala i midten af skærmen without eventuelle tick-mærker, bortset fra den centrale og endepunkter. Forbered programmet sådan, at deltagerne frit kan vurdere emotionalitet af et fotografi ansigt ved at trække markøren scoring til venstre for meget vred (-100) og til højre for meget glad (100), og tryk på knappen GO.
        Bemærk: Den scoring linje er designet uden kryds-mark, fordi patienter med AS nemt kan sætte sig fast i at placere markøren mellem flåter i emotionalitet evaluering. Derfor er en kontinuerlig skala foretrækkes til patienter.
      3. Sørg for, at programmet registrerer en deltagers adfærdsmæssige resultater (f.eks reaktionstid og emotionalitet scores), der anvendes som kriterier for valg af billeder fra puljen (se trin 1.3.1).
    2. Rekrutter pilot deltagere (5 kontrol- og 5 AS pilot deltagere). Diagnose kliniske patienter i henhold til Gillberg 30 og DSM-IV kriterierne 26 og administrere den kliniske afledt kort form af Wechsler Adult Intelligence Scale (WAIS-III) 31. Match kontrollerne til deres AS kolleger så tæt som muligt på køn og på verbal / ydeevne IQ scores.
    3. Kør den eksperimentelle procedure i pilotundersøgelsen for hver enkelt deltager. Efter at have afsluttet den følelsesmæssige opgave ansigtsgenkendelse, interviewe hver pilot AS deltager på den rimelig varighed af de centrale øjne fiksering og stimulus præsentation perioder, opgavens vanskelighed, nem at bruge pointsystem, og det maksimale antal forsøg for at holde hans / hendes koncentration, baseret på hvor programmet kan omdannes til EEG eksperimentet (se trin 1.3.2)

Figur 2
Figur 2. Et skærmbillede af et ansigt stimulus i programmet. Størrelsen af ansigtet er udformet til at passe til højden af skærmen. Det tomme område er udfyldt med sort farve.upload / 53.962 / 53962fig2large.jpg "target =" _ blank "> Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 3
Figur 3. Et skærmbillede af pointsystemet for emotionalitet evaluering. Den scoring bar er designet til at have nogen flueben. Deltageren skal trække musen til at vælge den score er tildelt et ansigt og tryk på knappen GO for at afslutte opgaven. Klik her for at se en større version af dette tal.

  1. Program til Opgave 1: Fotografi session.
    1. Vælg fra puljen 30 fotografier, omfattende 10 hver til glade, vrede, og neutrale ansigtsudtryk (5 mænd og 5 kvinder ansigter for hver type af udtryk), der giver de mest sammenlignelige gennemsnitlige reaktionstider og betyde emotionalitet scores mellem 5 AS og 5 kontrolpunkter pilot deltagere. Opdatering Forsøgsprogrammet konfigurationer ved at inkorporere feedback fra patienter pilot-, såsom den optimale centrale eye-fiksering periode (dvs. 1,000 ms), varighed af stimulus præsentation (dvs. 1,000 ms), inter-stimulus interval (dvs. randomiseret i -mellem 4 og 7 sek), og omfanget af pointsystemet (dvs. -100 til 100). Tilføj fem rutineopbygningsflyvninger forsøg forud for de 30 eksperimentelle forsøg i programmet.
      1. Ændre antallet af stimuli og tidsintervaller i en ekstern konfiguration tekstfil forbundet med den eksperimentelle program.
        Bemærk! Teksten fil kan ændres til at passe forskellige eksperimentelle betingelser uden indgriben af ​​softwareingeniører.
      2. Må ikke tælle de fem fotografier til rutineopbygningsflyvninger forsøg til de 30 udvalgte fotografier. Brug ikke EEG og de adfærdsmæssige data registreret i rutineopbygningsflyvninger forsøg i dataanalyse.
  2. Program feller Opgave 2: Line-tegning Session.
    1. Opret line-tegning billeder af de 35 fotografier (5 for rutineopbygningsflyvninger forsøg, 30 for eksperimentelle forsøg), der anvendes i opgave 1 ved at spore kanterne af hvert ansigt. Brug grafik software til at ændre skala fotografier grå i sort-hvid line-tegninger, som vist i figur 1B.
      Bemærk: nedenstående trin for fotografi redigering er en af ​​de mulige løsninger til at gøre line-tegninger.
      1. I grafik software, justere lysstyrke / kontrast af fotografiet således at den oprindelige grå skala intensitet i de fleste pixels falder enten i sort eller hvid.
      2. Anvend "skitse effekt" i "effekt" eller "filter" menu af softwaren til en skala fotografi grå, så kun konturen af ​​høj rumlig frekvens del bevares og anvende "nød effekt" for at øge dilatation af højdekurver .
      3. Brug en pensel værktøj til at forbedre konturerne og bruge et viskelæder værktøj til atrense uønskede dele. Sørg for at holde vigtige ansigtstræk ved at kontrollere frem og tilbage mellem den oprindelige fotografi og dets line-tegning modstykke.
    2. Lav en kopi af programmet for opgave 1 i trin 1.3 til at oprette et program for Task 2 og erstatte de 35 fotografier i Opgave 1 med de tilsvarende line-tegninger.

2. EEG optagelse Procedure

  1. Forberedelser
    1. Rekrutter 10 raske kontroller og 10 patienter med AS for EEG eksperimenter baseret på retningslinjerne for de lokale menneskelige deltager videnskabsetisk komité / Institutional Review Board.
    2. Indgiv kort form af WAIS-III 31 til patienter med AS individuelt forud for forsøgene, og find kontrollerne, der matcher de patienter så tæt som muligt på køn og på de verbale / performance IQ scores.
  2. EEG-optagelse
    1. Seat deltageren i en behagelig stol i en sund isolered (svagt oplyste) kammer og justere stolen position, så skærmen er 60 cm foran deltageren. Efter en tutorial på den eksperimentelle procedure, har deltageren udfylder samtykke formularer sammen med et par spørgsmål om hans / hendes håndethed.
    2. Brug en EEG cap med 132 Ag / AgCl elektroder (herunder 122 10-10-system EEG, og den bipolare VEOG, HEOG, EKG, EMG elektroder, sammen med seks ansigts-muskel-kanaler) for at optage EEG. Slut hætten til to 64-kanals forstærkere med 0,1-100 Hz analog båndpasfilter at digitalisere rå EEG ved 1.000 Hz samplingfrekvens.
    3. Monter standard 128-kanals EEG cap til hver deltager hoved. Juster hætten, så elektroden mærket "reference" er placeret i "Cz" position, som er placeret i forhold til de forreste / bageste midterlinjen vartegn (dvs. midten af nasion til Inion afstand), og til venstre / højre vartegn (dvs. midten af den venstre / højre tragis), ifølge EEG internationale 10/10 system.
    4. Brug forsigtigt en stump nål til at injicere ledende gel til alle elektroder. Der omrøres med nålen langsomt inde i elektroden for at sikre god kontakt mellem gel hovedbunden og elektroden (dvs. at holde impedans under 5 kQ). Konstant kontrollere tilstanden af ​​gel kontakt ved elektroderne mærket "reference" og "jord" på EEG hætten for at sikre impedans måling er korrekt.
      1. Overhold elektroden impedans ved at se elektroden impedans skærm understøttes af EEG optagelse software (f.eks SCAN 4.5 i denne undersøgelse), der normalt går med EEG-systemet. På skærmen, er elektroderne vist i farver, og forskellige farver angiver niveauet af impedans.
    5. Placer en HEOG elektrode på øjenkrog af det ene øje (positiv stedet), og den anden elektrode ved øjenkrog af det andet øje (negativ stedet), en VEOG elektrode ovenfor og den anden under left øje, bipolære EKG elektroder på bagsiden af ​​venstre og højre hånd, og bipolære EMG elektroder i området mellem tommel- og pegefinger på højre hånd, og de seks ansigts elektroder omkring øjenbrynet og kinden.
    6. Optag i en notesbog de dårlige kanaler, hvor impedansen er højere end 5 kohm eller direkte gemme skærm, der viser impedans ved alle elektroder. Brug dette som fremtidig reference for at kassere dårlige kanaler i den fase af EEG databehandling.
    7. Optag hvile-state EEG efter instruere deltageren til at lukke øjnene for 12 min. I løbet af denne tid, dobbelt kontrollere kvaliteten af ​​den foreliggende EEG strøm vises på skærmen understøttes af EEG optagelse software.
      Bemærk: Der bør være klare alfabølger fordelt i de occipitale kanaler under øjnene-lukkede tilstand i forhold til øjne-åbne tilstand. Hvis alfa bølger er for støjende (ignorerer de dårlige kanaler) eller forvrænget, tilbage til trin 2.2.4 og justere gelen kontakt.
    8. Start de to eksperimentelle opgaver i en mod-afbalanceret ordre tværs deltagere. Optag EEG ved at klikke på ikonet rekord på skærmen understøttes af optagelse software.
      1. Efter at have læst opgaven instruktion vises på skærmen, har hver deltager udføre de 5 rutineopbygningsflyvninger forsøg, efterfulgt af de 30 opgave forsøg. Brug samme procedure for både fotografi og line-tegning opgaver. I opgaven instruktion, opfordre deltagerne til at tildele en score til emotionalitet af et ansigt stimulus så hurtigt som muligt.
      2. VIGTIGT: Check programmer udarbejdet i trin 1.3.2 og 1.4.2 for korrekt sende begivenheder tid-låst til udbrud af centrale øje-fiksering, ansigt stimulus præsentation, og tryk på GO knappen til optagelse software under emotionalitet evaluering. Disse debut tider er kodet som numerisk og kan kontrolleres på skærmen understøttes af optagelsen software.
        Bemærk: Deltageren kan tage en pause i mellem de to opgaver. Der er ingen EEG reCording i pausen.
    9. Brug en digitizer (f.eks Polhemus FASTRAK 3D digitizer i denne undersøgelse) for at optage 3D-positioner af elektroder og gemme det i en fil (f.eks .3dd eller .dat-fil) for co-registrering EEG hætter tværs deltagerne i dataanalyse.
    10. Efter EEG eksperimentet, har deltageren udfylde en 35 spørgsmål beholdning på hans / hendes adfærd og følelser under EEG eksperimentet (fx har negative følelser, næsten faldt i søvn), og give dem betaling for at deltage i forsøget.
    11. Bring deltageren til vaskerum forsynet at rense / tørre hans / hendes hår.
    12. Ren, og der steriliseres EEG Hætte ifølge kliniske instruktioner.

3. Behandling EEG data

Bemærk: Den software kommandoer i dette afsnit er specifikke for EEGLAB.

  1. Filtrere EEG-signaler under anvendelse af et højpasfilter på 1 Hz og en lavpasfilter på 50 Hz ved at kaldepop_eegfilt.m funktion 32.
    Bemærk: Brug en lavpasfilter på 40 Hz for nogle lande, der har 50 Hz elnettet frekvens
  2. Kassér dårlige kanaler med impedans højere end 5 kohm efter kontrol af elektroden impedans registreres i trin 2.2.6. Kassér de dårlige kanaler med meget forskellig power spektrum sammenlignet med de omkringliggende kanaler ved visuel inspektion af magt spektrum funktioner (f.eks den maksimale værdi, krumning, etc.) i hver kanal.
    1. Beregn og plot magt spektrum af EEG-signalet ved at kalde pop_spectopo.m funktion 32.
  3. Re-referere EEG signaler med gennemsnittet af hjernen kanaler uden de dårlige kanaler ved at kalde pop_reref.m funktionen.
  4. Segment EEG i stimulus-låste epoker, som hver spænder fra -2,0 sek før til 1,5 sek efter stimulus debut. Korrekt for baseline (-2,0 til -1,2 sek før stimulus debut) ved at fjerne gennemsnittet af baseline values fra hver epoke.
    1. Ring til pop_epoch.m og pop_rmbase.m funktioner hhv. Vælg intervallet af baseline før den centrale eye-fiksering periode og påbegyndelsen af ​​ansigtet stimulus.
  5. Marker dårlige epoker, der synes at indeholde artefakter. Kassér de dårlige epoker mens forbeholde epoker forurenet af øjet blinker. De epoker med artefakter ser normalt støjende eller har ekstremt høj spidsværdi (f.eks højere end 100 μV) sammenlignet med typiske epoker.
    1. Kald pop_rejmenu.m funktion til at lancere en semi-automatisk procedure. En interaktion vindue vil poppe ud at re-bekræfte auto-valgt dårlige epoker af brugeren via visuel inspektion. Selvom et flertal af epoker er forurenet med øjet blinker, kan disse epoker være forsøgsvis reserveret til senere fjernelse af uafhængige komponent analyse (ICA) 33 i trin 3.8.
  6. Efter kassation dårlige kanaler og dårlige epoker, køre ICA på beskåret EEG data ved hjælp af pop_runica.m funktion.
  7. Blandt de estimerede uafhængige komponenter (ICS), identificere artefakter som følge af øjenbevægelser / blink, muskel aktivitet, hjertebanken, og linje støj 32.
    Bemærk: En betydelig høj korrelation (R2> 0,9) mellem IC scoringer af en komponent og de ​​alle reference- kanaler (VEOG, HEOG, EKG, og ansigts kanaler) angiver, at denne komponent hovedsageligt bidraget med artefakter. De estimerede IC scoringer forklares med artefakter kan renses op ved hjælp af multipel regressionsanalyse.
  8. Fjern artefakt ICs og anslå de rene EEG, som er afledt af produktet af ICA blande matrix og artefakt-cleaned IC score matrix. Gem de rene EEG til yderligere analyse.
    1. Hold rester af forudsige artefakt ICS (R 2> 0,9) fra henvisningen VEOG, HEOG, EKG og ansigtsbehandlinger kanaler i IC score matrix. Fjerne andre artefakt ICs ved pop_subcomp.m funktion. Funktionen returnerer artefakt-renset EEG.

    4. Statistisk analyse

    1. Partition EEG kanaler ind elleve homogene regioner til at reducere antallet af statistiske sammenligninger i ERP og ERSP analyser, der er, venstre (10 kanaler), midline- (14), og højre-frontale (10); venstre- (13) og højre-temporale (13); venstre- (9), midline- (14) og højre-central (9); venstre- (9), midline- (12) og højre-occipital parietale (9) som vist i figur 4. Disse regioner er defineret i henhold til den funktionelle anatomi cortex 34. Funktionel homogenitet EEG-signaler i disse regioner er blevet valideret i forskellige eksperimenter 13,35,36.

    Figur 4
    Figur 4. Kanalen partition. Kanalerne er opdelt i elleve regioner. LF: venstre-frontal (10 kanaler), MF: midterlinjen-frontal (14), RF: højre-frontale (10), LT: venstre-temporale (13), RT: højre-temporale (13), LC: venstre-central (9), MC: midterlinjen-central (14), RC: højre-central (9), LP: venstre occipital parietale (9), MP: midterlinjen-occipital parietale (12), RP :. højre-occipital parietale (9) klik her for at se en større version af dette tal.

    1. Læg de rene EEG i trin 3.8. Beregn kanal ERP ved at midle signaler over epoker i hver kanal, og regional ERP ved midling ERP systemer inden for samme region.
      Bemærk: Når EEG er indlæst ved hjælp af pop_loadset.m funktion i EEGLAB signalerne lagret i strukturen variablen "EEG.data" i en kanal-by-tid-by-epoken array.
      1. I Matlab kommandoen vinduet, beregne den kanal ERP som gennemsnittet EEG.data tværs epoker for hver kanal (f.eks channelERP = middelværdi (EEG.dat, 3)). Beregn den regionale ERP som gennemsnittet kanal ERP systemer i hver region i henhold til den partition i 4,1 (f.eks regionalERP = middelværdi (channelERP (indeks, :), 1), hvor "index" står for den kanal indeks i en given region).
    2. Beregn den kanal ERSPs ved at anvende en tid-frekvens transformere (f.eks wavelet-transformation) til epoke signaler i hver kanal, og regionale ERSPs som gennemsnittet kanal ERSPs i samme region.
      1. Udfør den tid-frekvens transformere ved at kalde pop_newtimef.m funktionen.
        Bemærk: I denne undersøgelse, er "wavelet cykler" indgang sat til [1, 0,5] og "baseline" er indstillet til [-2000 til -1200] msek. De resulterende kanal ERSPs vil blive gemt i en frekvens-by-tid-by-kanal array.
      2. I Matlab kommandoen vinduet, beregne den regionale ERSP som gennemsnittet ERSPs tværs af kanaler inden for hver region i overensstemmelse med den aktuelle partition 4,1 (f.eks regionalERSP = middelværdi (channelERSP (:,:, index), 3), hvor "channelERSP" er outputtet fra pop_newtimef.m funktionen, og "index" står for den kanal indeksene i agIven region).
    3. Beregn middelværdier i forskellige tidsintervaller (f.eks 50-150, 150-250, 250-350, 350-450 ms) for regional ERP systemer. Beregn middelværdier i forskellige tid-frekvens intervaller (fx 50-150, 150-250, 250-350, 350-450, 450-800 msek i 1-7 Hz, og 200-800 ms i 8-30 Hz) for regional ERSPs.
    4. Påfør MANOVA i statistisk software (f.eks IBM SPSS) til middelværdierne regionale ERP systemer og ERSPs at vurdere vigtigste virkninger for opgaven (fotografi vs. line-tegning), region (elleve hovedbund regioner), og gruppe (AS vs. kontrol) , samt interaktionseffekter blandt opgaven, region, og gruppe.
      1. I den statistiske analyse, overveje køn (mand vs. kvinde) som kovariat, og vurdere de vigtigste og interaktionseffekter ved at holde kønseffekt konstant.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De gennemsnitlige verbal og performance IQ scores er angivet i tabel 1 for kontrol og AS grupper langs med gennemsnitlige reaktionstider og gennemsnitlige scores tildelt emotionalitet af ansigter af to grupper. I tabellen, ingen af gruppeforskelle opnår statistisk signifikans bortset fra de neutrale ansigter i line-tegning opgave, hvor AS koncernen har en gennemsnitlig score nær nul (p <0,001) 13. Interessant, AS koncernen har stadig lidt længere reaktionstider end kontrolgruppen i at reagere på vrede og glade ansigter, og kortere reaktionstider i at reagere på neutrale ansigter selv under den eksperimentelle kontrol af køns-, IQ og ansigt stimuli. Aspergers syndrom er fundet med nedskrivninger i amygdala og dens tilknyttede limbiske strukturer 37-39, som er kendt for at være involveret i hukommelse af følelser bortset fra den neutrale følelser 40,41. Disse limbiske structstaltninger forbundet med den ikke-bevidst proces kan spille en vigtig rolle i fortolkningen af ​​adfærdsmæssige reaktioner hos patienter med AS.

tabel 1
Tabel 1. Adfærdsmæssige data for de scorer på Wechsler voksne intelligens Scale-III, reaktionstider og gennemsnitlige emotionalitet scores tildelt til ansigt stimuli i fotografiet og line-tegning opgaver. Denne tabel er en modificeret udgave af tabel 1 i Tseng et al . 13

Som vist i figur 5, er den N400 komponent i kontrolgruppen udtalt i frontal, tidsmæssige og occipital-parietale regioner i både fotografi og line-tegning opgaver, men amplituden af denne komponent er mindre i line-tegning opgave. I AS gruppe, N400 er synlig i midterlinjen frontal region, men usynlige i andre regioner i opgaven fotografiet, og becomes synlige i alle frontale regioner i line-tegning opgave. Den MANOVA opgave-by-gruppe interaktion effekt er væsentlig i 350-450 ms indlæg debut interval (p = 0,019). De to grupper viser også betydelige forskelle i den tidlige opfattelse i opgaven fotografiet 42, og har sammenlignelige ERP mønstre i line-tegning opgave; det vil sige, opgaven-by-gruppe interaktion effekt er også signifikant i 50-150 ms indlæg debut interval (p = 0,035). Fotografi og line-tegning ansigter nå det største ERP forskel i den tidsmæssige og occipital-parietale regioner i 250-550 ms interval.

Figur 5
Figur 5. ERP plots. ERP parceller i højre frontal, rette tidsmæssige og højre occipital-parietal regioner i kontrol (blå) og AS (rød) grupper i (A) fotografi og (B) line-tegning opgaver. Placeringer af EEG kanaler ervises i øverste venstre side af hvert plot. Den lodrette akse viser ERP spænding (μV) og den horisontale akse viser tiden i millisekunder. Dette tal er en modificeret udgave af figur 2 i Tseng et al. 13 Klik her for at se en større version af dette tal.

Som vist i figur 6 og 7, delta / theta synkronisering i kontrolgruppen udtales på 50-800 msek stolpe indtræden interval i begge opgaver. De occipital-parietale regioner vise stærkeste synkronisering, efterfulgt af de centrale og tidsmæssige regioner og derefter af frontale regioner i begyndelsen 50-350 ms interval, og de regionale forskelle forsvinder efter 350 ms. De occipital-parietale regioner også vise den stærkeste alfa / beta desynkronisering i 200-800 ms interval. I general, fotografierne har en additiv effekt over line-tegninger i delta / theta synkronisering, men line-tegningerne fremkalde stærkere alpha / beta desynkronisering. AS-gruppen har mere sammenlignelige delta / theta-synkronisering som kontrolgruppen i line-tegning opgave, og ingen tilsyneladende additiv virkning forbundet med fotografi ansigter. Den MANOVA opgave-by-gruppe interaktion effekt er signifikant i de 50-150, 250-350, og 350-450 msek indlæg onset intervaller (p = 0,043, 0,003 og 0,015 henholdsvis). Gruppen effekt er også signifikant i de 150-250, 250-350, og 350-450 ms intervaller (p = 0,033, 0,011 og 0,022 henholdsvis). AS-gruppen viser stærkere delta / theta synkronisering i occipital-parietal regioner i 150-250 ms interval samt midterlinjen regioner i 350-450 ms interval sammenlignet mod andre hovedbund regioner. Af alfa / beta desynkronisering i AS-gruppen svarer til den for kontrolgruppen (og lidt stærkere) ibegge opgaver, men forskellene mellem de to opgaver tendens til at være mindre i AS gruppen. Den MANOVA gruppe og opgave-by-gruppe effekter er statistisk ubetydelig i højfrekvente svingninger.

Figur 6
Figur 6. ERSP parceller i opgaven fotografi. ERSP grunde til det (A) kontrol og (B) AS grupper i opgaven fotografiet. Den røde farve angiver effektforøgelse (synkronisering), og den blå farve angiver magt fald (desynkronisering) i forhold til baseline. Dette tal er en modificeret udgave af figur 3 i Tseng et al. 13 Klik her for at se en større version af dette tal.

Figur 7
Figur 7. ERSP parceller i than line-tegning opgave. ERSP plots til (A) kontrol og (B) AS grupper i line-tegning opgave. Dette tal er en modificeret udgave af figur 3 i Tseng et al. 13 Klik her for at se en større version af dette tal.

De ERP resultater tyder en gruppe forskel i den tidlige opfattelse (50-150 ms) og senere semantisk anerkendelse (350-450 ms) følelsesmæssige ansigter i opgaven fotografi. AS-gruppen har en mindre P1 amplitude i opgaven fotografi og en lidt større P1 amplitude i line-tegneopgave sammenlignet med kontrolgruppen. De amplitude forskelle i P1 mellem de to opgaver kan afspejle det unikke i patienter med AS i opfattelsen af fotografier og line-tegning 43. Den N400 er vist at være stærkt påvirket afden følelsesmæssige indhold, fortrolighed og globale / lokale funktioner i ansigter 44. I vores undersøgelse, at N400 (350-450 ms) i frontal og tidsmæssige regioner er meget synlig i kontrolgruppen, men næsten usynlige i AS gruppen i opgaven fotografi. I facial følelse anerkendelse, kan N400 tolkes som en proces med at søge efter en sammenhæng mellem et ansigt og dets semantiske fortolkning (vred, neutral og glad). I kontrolgruppen, ERP forskellen mellem de to opgaver i 350-450 ms interval er i overensstemmelse med resultater af andre. Amygdala er mere aktiv for at intakte frygtsomme ansigter eller frygtsomme ansigter, der kun indeholder LSF indhold 3,45. Som den mest LSF indhold fjernes fra line-tegninger, disse resultater fra kontrolgruppen viser, at N400 er meget mindre i occipital-parietale region og næsten usynligt i den temporale regioner sammenlignes med den i opgaven fotografi.

because informationsbehandling af line-tegninger afhænger mindre på den ikke-bevidste funktion i amygdala, patienter med AS viser mere sammenlignelige ERP mønstre som de sunde kontroller i de senere (350-450 ms) stadier under følelsesmæssig ansigtsgenkendelse. Interessant, kan AS gruppen udføre opgaverne emotionalitet evaluering korrekt uden synlige N400 i opgaven fotografi. Det er rimeligt at hypotesen, at behandling af oplysninger gennem amygdala og dens tilknyttede limbiske strukturer spiller en afgørende rolle i at udløse amplituden af ​​N400, hvilket kan påvirke effektiviteten af ​​informationsbehandling hos patienter med AS, men har ingen effekt på deres svar nøjagtighed.

Det har vist sig, at følelsesmæssige ansigtsgenkendelse engagerer tidlige og senere ændringer i delta / theta svingninger 8, som anses hjernens aktivitet er forbundet med cortical-limbiske fremskrivninger under stimulus estimering 46-48. deLTA / theta synkronisering mere forbundet med ikke-bevidste end med bevidst ansigtsgenkendelse 46. Resultaterne vedrørende ERSPs indikerer endvidere, at AS-gruppen har meget svagere synkronisering i delta / theta-rytmer i de tidlige og senere stadier af følelsesmæssig ansigtsgenkendelse. Det er rimeligt at hypotesen, at svagere delta / theta-synkronisering afspejler en forstyrrelse i ikke-bevidst bearbejdning af følelsesmæssige udtryk og en fejl i det limbiske-cortical projektion hos patienter med AS. Delta / theta-synkronisering er lidt mere udtalt i midterlinjen frontal, midterlinjen centrale og midterlinjen occipital-parietale regioner i forhold til andre hovedbund regioner i AS gruppen i 350-450 ms indlæg debut interval i begge opgaver. Disse midterlinjen regioner er tæt knyttet til den kortikale struktur bevidst repræsentation af følelsesmæssig betydning 18.

Fordi den kognitive eller bevidste pathway stadig er medieretaf det limbiske struktur såsom thalamus, kan vi hypotesen, at AS koncernen er afhængig af det bevidste vej mere end den ikke-bevidste vej i at reagere på de billeder og line-tegninger. I kontrolgruppen, delta / theta magt når den stærkeste i parietal-occipitale regioner tid-låst til stimulus debut og stiger i frontal regioner på et senere tidspunkt i opgaven fotografi. Den rumlige fordeling af delta / theta magt i line-tegning opgave bliver tættere på den for AS-gruppen. Vi hypotesen, at kontrolgruppen engagerer de bevidste og ikke-bevidste veje i opgaven fotografiet, og er afhængig af det bevidste vej i line-tegning opgave.

Når man sammenligner ERSPs mellem de to opgaver, kontrolgruppen tyder desuden en additiv effekt af LSF indhold på delta / theta-synkronisering i 250-450 ms indlæg debut interval, uafhængig af hjerneområder og mekanismer elicited af facial følelser. Den LSF indhold i en ansigt synes at placere en konstant belastning på informationsstrømmen, som let kan omgås gennem frivillig opmærksomhed på detaljer i et ansigt, som er foreslået af patienter med AS som kan evaluere facial følelser med succes i opgaven fotografi. Stærke alfa- og beta svingninger er blevet omtalt som indikatorer for funktionelle processer i neocortex forbundet med opmærksomhed, semantisk langtidshukommelse, og kognitiv estimering af stimuli 49,50. I et ansigt opgave anerkendelse, alpha / beta desynchronization afspejler niveauet af frivillig opmærksomhed på visuelle stimuli og er forbundet med kognitiv vurdering af ansigtets følelser 15,18,51. I denne undersøgelse er der ingen dokumentation for en opgave eller gruppe virkning i højere frekvenssvingninger (alfa og beta) med undtagelse af regionale forskelle, når man sammenligner forskellen mellem parietal-occipital regionen og andre regioner. Alpha desynchronization afspejler opmærksomhed ogen frigørelse fra hæmmede processer i komplicerede opgaver 52, mens beta oscillation er sjældent observeret i emotion opgaver 53,54. Beta desynkronisering i AS gruppe er generelt stærkere end i kontrolgruppen i begge opgaver, men gruppen forskellen er ubetydelig. De ERSPs tyder på, at AS-gruppen har meget svagere delta / theta magt, men lidt stærkere alpha / beta strøm sammenlignet med kontrolgruppen. Vi hypotesen, at patienter med AS kan rette deres opmærksomhed på nogle vigtige detaljer i ansigter ved brug af kognitiv vurdering af visuelle stimuli for at kompensere for sensoriske og affektive underskud.

Sammenfattende anerkendelsen af ansigtets følelser hos raske kontroller inducerer både bevidste og ikke-bevidste processer 9,18,51. Til reaktion tidsforskelle mellem de to opgaver tendens til at være større i kontrolgruppen end i AS-gruppen. Vi hypotesen, at det sundekontroller engagere bevidst proces mere end den ikke-bevidste én i at reagere på den linje-tegninger og udøve begge processer i at reagere på fotografierne, mens patienter med AS kun stole på det bevidste proces med at reagere på begge typer ansigter.

Supplerende Kode Fil:. Eksempel Program Klik her for at downloade denne fil.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Litteraturen har undersøgelser om anerkendelse af ansigtets følelser hos patienter med autisme ved analyse af EEG reaktioner 44, og om anerkendelse af høj- og lav-rumlige frekvensindhold hjælp visuel stimuli 43. Så vidt vi ved, men der er mangel på eksisterende arbejde på hjernen oscillerende aktivitet, der kombinerer følelser anerkendelse med forskellige rumlige frekvens indhold. Vores protokol er et første skridt i retning af at estimere påvirkningen af ​​emotionalitet (positive, neutrale og negative ansigter) og rumlig frekvens oplysninger (fotografier og line-tegninger) om anerkendelse af følelser hos patienter med AS sammenlignet med raske kontrolpersoner. Vores analyse af EEG-reaktioner i de rumlige, tidsmæssige og frekvens domæner giver mulighed for at adskille de affektive og kognitive funktioner i en grad for den videnskabelige forståelse af AS lidelse. I denne undersøgelse, forsøgsprotokollen giver en tilgang til minimere faktorer, der intet til the anerkendelse af følelser; det vil sige, er reaktionstider og scores tildelt emotionalitet ansigter holdes så ens som muligt mellem de to grupper med en omhyggeligt designet pilotundersøgelse. Deltagerne også matchet på IQ og køn i både pilotundersøgelsen og EEG eksperiment. Mens tidligere EEG undersøgelser af AS har fokuseret på P1 og N170 55, protokollen i denne undersøgelse gør et bidrag påvise en signifikant forskel i N400 komponent mellem AS og kontrolgrupper.

Ekman følelsesmæssige ansigter fremkalde stærkere lavere frekvenssvingninger i raske kontrolpersoner sammenlignet med ansigter i andre databaser (f.eks nogle godt valideret taiwanske følelsesmæssige ansigter). Det anbefales stærkt at gennemføre en pilot EEG undersøgelse for at validere følelsesmæssige ansigt stimuli, der anvendes i patienter og raske kontrolpersoner før EEG eksperimentet. Patienter med AS havde svært ved at bruge HSF oplysninger i øjet regioner 56. I denne årsagudvalgte Ekman ansigt stimuli indeholder følelsesmæssige udtryk identificerbare ved udsatte / ueksponerede tænder eller furet / udglattet øjenbryn. Undersøgelser på andre typer af patienter kan overveje andre ansigt funktioner under udskiftningen stimuli, der anvendes i protokollen. Pointsystemet skal være designet til at lette patienter, der udfører emotionalitet evaluering opgave, som kan løses ved at interviewe patienter rekrutteret i pilotundersøgelsen; det er, er det bestilte kontinuum uden skalastreger bortset fra de centrale og slutpunkter designet efter feedback fra patienter pilot. Etiketterne på endepunkterne i pointsystemet kan ændres, for eksempel, venlige versus fjendtlig, der skal vælges for at maksimere de følelsesmæssige reaktioner, især i kontrollerne.

I litteraturen er AS fundet med nedskrivninger i amygdala og dets tilknyttede limbiske strukturer 37-39, der er involveret i hukommelsen og hentning af oplysninger vedrørende følelser, exkoncept for den neutrale følelser 40,41. Endvidere amygdala er følsom over for LSF indhold i en fotograferede flade 3. De to opgaver i protokollen er udformet i henhold til de eksisterende resultater om underskud i voksne med AS, og stimuli og pointsystemet blev desuden designet til brug med denne patientpopulation. Kliniske anvendelser af protokollen til andre voksne patienter med en lignende type af værdiforringelse, såsom autisme spektrum forstyrrelser 57, kan udføres med en mindre ændring i ansigtet stimuli og pointsystem.

Det skal bemærkes, at protokollen ikke er beregnet til klinisk diagnose af børn yngre end 7 år gamle, hvis bevidst (eller frivilligt) kontrol over adfærd kan ikke være fuldt udviklet 26. Derudover medfører teknikken ikke giver klare diagnostiske resultater hos patienter med psykiatrisk komorbiditet følgende hjerneskader, tumorer eller andre overtrædelser af cerebrale hæmodynamik.Flere undersøgelser har fundet en sammenhæng mellem aggression og hormonelle forandringer hos kvinder under menstruation cyklus 58,59. Det er også velkendt, at administration af ethanol eller narkotika ændrer følelsesmæssige reaktioner 60. Disse typer af ændringer kan forårsage udsving i EEG reaktioner på følelsesmæssige stimuli i både raske kontrolpersoner og patienter med AS. Derfor anbefales det ikke at anvende protokollen til kvinder under månedlige perioder eller når der lider præmenstruelle syndromer, eller til patienter under alkohol eller narkotika forgiftning. Neuroimaging undersøgelser af bevidste og ikke-bevidste veje for følelser kan anvende protokollen til demografisk matchede raske kontrolpersoner og patienter med AS ved at variere grader af grovhed og neutralitet i følelsesmæssige ansigt stimuli.

Patienter med AS tilhører en relativt høj træk-angst gruppe 13,36 og deres øjne blinker og bevægelsesartefakter kan være alvorlige. Det er ønskeligt at have erfarne databehandlere og effektive algoritmer til at fjerne EEG artefakter før løsning af eventuelle videnskabelige eller kliniske problemstillinger. Den eksperimentelle protokol repræsenterer en indsats mod forskning i de bevidste og ikke-bevidste repræsentationer af følelser i hjernen. Protokollen er blevet valideret ved at rekruttere IQ / køn matchede kontroller og patienter med AS i EEG eksperimentet. Reaktionstiden og respons nøjagtighed er yderligere tillæg til de psykologiske og adfærdsmæssige diagnoser. Teknikken er uafhængig af den subjektive stemning af deltageren under forsøget, og derfor muliggør sporing dynamik en patients tilstand under og efter psykologisk eller farmakologisk terapi. Teknikken kan anvendes til patienter, der lider af andre former for affektive patologi, såsom angst, depression, udbrændthed syndrom og følelsesmæssige brud i post-traumatisk stress. Yderligere ændringer på protokollen opfordres til brug i other sociale og følelsesmæssige lidelse grupper. En veldesignet pilotundersøgelse med interview af kontrol og patienter ville hjælpe med validering af en modificeret version af protokollen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Synamps 2/RT 128-channel EEG/EP/ERP Neuroscan
Quik-CapEEG 128 electrodes Neuroscan
Gel Quik-Gel
FASTRAK 3D digitizer Polhemus 

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Tamietto, M., De Gelder, B. Neural bases of the non-conscious perception of emotional signals. Nat Rev Neurosci. 11, 697-709 (2010).
  2. Harms, M. B., Martin, A., Wallace, G. L. Facial Emotion Recognition in Autism Spectrum Disorders: A Review of Behavioral and Neuroimaging Studies. Neuropsychol Rev. 20, 290-322 (2010).
  3. Vuilleumier, P., Armony, J. L., Driver, J., Dolan, R. J. Distinct spatial frequency sensitivities for processing faces and emotional expressions. Nat Neurosci. 6, 624-631 (2003).
  4. Phan, K. L., Wager, T., Taylor, S. F., Liberzon, I. Functional neuroanatomy of emotion: A meta-analysis of emotion activation studies in PET and fMRI. Neuroimage. 16, 331-348 (2002).
  5. Kano, M., et al. Specific brain processing of facial expressions in people with alexithymia: an (H2O)-O-15-PET study. Brain. 126, 1474-1484 (2003).
  6. Williams, L. M., et al. Fronto-limbic and autonomic disjunctions to negative emotion distinguish schizophrenia subtypes. Psychiat Res-Neuroim. 155, 29-44 (2007).
  7. Goffaux, V., et al. From coarse to fine? Spatial and temporal dynamics of cortical face processing. Cereb Cortex. , (2010).
  8. Balconi, M., Lucchiari, C. EEG correlates (event-related desynchronization) of emotional face elaboration: A temporal analysis. Neurosci Lett. 392, 118-123 (2006).
  9. Balconi, M., Lucchiari, C. Consciousness and emotional facial expression recognition - Subliminal/Supraliminal stimulation effect on n200 and p300 ERPs. J Psychophysiol. 21, 100-108 (2007).
  10. Balconi, M., Pozzoli, U. Face-selective processing and the effect of pleasant and unpleasant emotional expressions on ERP correlates. Int J Psychophysiol. 49, 67-74 (2003).
  11. Balconi, M., Pozzoli, U. Event-related oscillations (EROs) and event-related potentials (ERPs) comparison in facial expression recognition. J Neuropsychol. 1, 283-294 (2007).
  12. Balconi, M., Pozzoli, U. Arousal effect on emotional face comprehension Frequency band changes in different time intervals. Physiol Behav. 97, 455-462 (2009).
  13. Tseng, Y. L., Yang, H. H., Savostyanov, A. N., Chien, V. S., Liou, M. Voluntary attention in Asperger's syndrome: Brain electrical oscillation and phase-synchronization during facial emotion recognition. Res Autism Spectr Disord. 13, 32-51 (2015).
  14. Goffaux, V., Rossion, B. Faces are" spatial"--holistic face perception is supported by low spatial frequencies. J Exp Psychol Hum Percept Perform. 32, 1023 (2006).
  15. Knyazev, G. G., Bocharov, A. V., Levin, E. A., Savostyanov, A. N., Slobodskoj-Plusnin, J. Y. Anxiety and oscillatory responses to emotional facial expressions. Brain Res. 1227, 174-188 (2008).
  16. Adolphs, R. Recognizing emotion from facial expressions: psychological and neurological mechanisms. Behav Cogn Neurosci Rev. 1, 21-62 (2002).
  17. Acar, Z. A., Makeig, S. Neuroelectromagnetic Forward Head Modeling Toolbox. J Neurosci Methods. 190, 258-270 (2010).
  18. Balconi, M. Neuropsychology of facial expressions. The role of consciousness in processing emotional faces. Neuropsychol Trends. 11, 19-40 (2012).
  19. Gross, T. F. The perception of four basic emotions in human and nonhuman faces by children with autism and other developmental disabilities. J Abnorm Child Psychol. 32, 469-480 (2004).
  20. Behrmann, M., Thomas, C., Humphreys, K. Seeing it differently: visual processing in autism. Trends in cognitive sciences. 10, 258-264 (2006).
  21. Holroyd, S., Baron-Cohen, S. Brief report: How far can people with autism go in developing a theory of mind? J Autism Dev Disord. 23, 379-385 (1993).
  22. Duverger, H., Da Fonseca, D., Bailly, D., Deruelle, C. Theory of mind in Asperger syndrome. Encephale. 33, 592-597 (2007).
  23. Wallace, S., Sebastian, C., Pellicano, E., Parr, J., Bailey, A. Face processing abilities in relatives of individuals with ASD. Autism Res. 3, 345-349 (2010).
  24. Weigelt, S., Koldewyn, K., Kanwisher, N. Face identity recognition in autism spectrum disorders: a review of behavioral studies. Neurosci Biobehav Rev. 36, 1060-1084 (2012).
  25. Wilson, C., Brock, J., Palermo, R. Attention to social stimuli and facial identity recognition skills in autism spectrum disorder. J Intellect Disabil Res. 54, 1104-1115 (2010).
  26. American_Psychiatric_Association. The Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders: DSM 5. , bookpointUS. (2013).
  27. Dahlgee, S., Gilberg, C. Symptoms in the First two years of Life. A Priliminary. Population Study of Infantile Autism European archives of Psychiatry and Neurology. Sciences. , (1989).
  28. Basar-Eroglu, C., Kolev, V., Ritter, B., Aksu, F., Basar, E. EEG, auditory evoked potentials and evoked rhythmicities in three-year-old children. Int J Neurosci. 75, 239-255 (1994).
  29. Ekman, P., Friesen, W. V. Pictures of Facial Affect. , Consulting Psychologist Press. (1976).
  30. Gillberg, C. Autism and Asperger's Syndrome. , Cambridge University Press. 122-146 (1991).
  31. Chiang, S. K., Tam, W. C., Pan, N. C., Chang, C. C., Chen, Y. C., Pyng, L. Y., Lin, C. Y. The appropriateness of Blyler's and four subtests of the short form of the Wechsler Adult Intelligence Scale-III for chronic schizophrenia. Taiwanese J Psychiatr. 21, 26-36 (2007).
  32. Delorme, A., Makeig, S. EEGLAB: an open source toolbox for analysis of single-trial EEG dynamics including independent component analysis. J Neurosci Methods. 134, 9-21 (2004).
  33. Makeig, S., Bell, A. J., Jung, T. P., Sejnowski, T. J. Independent component analysis of electroencephalographic data. Adv Neural Inf Process Syst. 8, 145-151 (1996).
  34. Başar, E. Brain Function and Oscillations: Volume I: Brain Oscillations. Principles and Approaches. , Springer Science & Business Media. (2012).
  35. Tsai, A. C., et al. Recognizing syntactic errors in Chinese and English sentences: Brain electrical activity in Asperger's syndrome. Res Autism Spectr Disord. 7, 889-905 (2013).
  36. Savostyanov, A. N., et al. EEG-correlates of trait anxiety in the stop-signal paradigm. Neurosci Lett. 449, 112-116 (2009).
  37. Ashwin, C., Baron-Cohen, S., Wheelwright, S., O'Riordan, M., Bullmore, E. T. Differential activation of the amygdala and the 'social brain' during fearful face-processing in Asperger Syndrome. Neuropsychologia. 45, 2-14 (2007).
  38. Kevin, K. Y., Cheung, C., Chua, S. E., McAlonan, G. M. Can Asperger syndrome be distinguished from autism? An anatomic likelihood meta-analysis of MRI studies. J Psychiatry Neurosci. 36, 412 (2011).
  39. Piggot, J., et al. Emotional attribution in high-functioning individuals with autistic spectrum disorder: A functional imaging study. J Am Acad Child Adolesc Psychiatry. 43, 473-480 (2004).
  40. Ilyutchenok, R. Y. Emotions and conditioning mechanisms. Integr Physiol Behav Sci. 16, 194-203 (1981).
  41. Kleinhans, N. M., et al. fMRI evidence of neural abnormalities in the subcortical face processing system in ASD. Neuroimage. 54, 697-704 (2011).
  42. Toivonen, M., Rama, P. N400 during recognition of voice identity and vocal affect. Neuroreport. 20, 1245-1249 (2009).
  43. Deruelle, C., Rondan, C., Gepner, B., Tardif, C. Spatial frequency and face processing in children with autism and Asperger syndrome. J Autism Dev Disord. 34, 199-210 (2004).
  44. Bentin, S., Deouell, L. Y. Structural encoding and identification in face processing: ERP evidence for separate mechanisms. Cogn Neuropsychol. 17, 35-55 (2000).
  45. Vuilleumier, P., Pourtois, G. Distributed and interactive brain mechanisms during emotion face perception: evidence from functional neuroimaging. Neuropsychologia. 45, 174-194 (2007).
  46. Basar, E., Guntekin, B., Oniz, A. Principles of oscillatory brain dynamics and a treatise of recognition of faces and facial expressions. Prog Brain Res. 159, 43-62 (2006).
  47. Basar, E., Schmiedt-Fehr, C., Oniz, A., Basar-Eroglu, C. Brain oscillations evoked by the face of a loved person. Brain Res. 1214, 105-115 (2008).
  48. Başar, E. Brain Function and Oscillations: Volume II: Integrative Brain Function. Neurophysiology and Cognitive Processes. , Springer Science & Business Media. (2012).
  49. Anokhin, A., Vogel, F. EEG alpha rhythm frequency and intelligence in normal adults. Intelligence. 23, 1-14 (1996).
  50. Klimesch, W. EEG alpha and theta oscillations reflect cognitive and memory performance: a review and analysis. Brain Res Rev. 29, 169-195 (1999).
  51. Knyazev, G. G., Slobodskoj-Plusnin, J. Y., Bocharov, A. V. Event-Related Delta and Theta Synchronization during Explicit and Implicit Emotion Processing. Neuroscience. 164, 1588-1600 (2009).
  52. Klimesch, W., Sauseng, P., Hanslmayr, S. EEG alpha oscillations: The inhibition-timing hypothesis. Brain Res Rev. 53, 63-88 (2007).
  53. Knyazev, G. G., Slobodskoj-Plusnin, J. Y. Behavioural approach system as a moderator of emotional arousal elicited by reward and punishment cues. Pers Individ Dif. 42, 49-59 (2007).
  54. Balconi, M., Brambilla, E., Falbo, L. Appetitive vs. defensive responses to emotional cues. Autonomic measures and brain oscillation modulation. Brain Res. 1296, 72-74 (2009).
  55. Dakin, S., Frith, U. Vagaries of visual perception in autism. Neuron. 48, 497-507 (2005).
  56. Curby, K. M., Schyns, P. G., Gosselin, F., Gauthier, I. Face-selective fusiform activation in Asperger's Syndrome: A matter of tuning to the right (spatial) frequency. Poster presented at Cogn Neurosci, New York, , (2003).
  57. American_Psychiatric_Association. Diagnostic and statistical manual of mental disorders. , (1994).
  58. Dougherty, D. M., Bjork, J. M., Moeller, F. G., Swann, A. C. The influence of menstrual-cycle phase on the relationship between testosterone and aggression. Physiol Behav. 62, 431-435 (1997).
  59. Van Goozen, S. H., Wiegant, V. M., Endert, E., Helmond, F. A., Van de Poll, N. E. Psychoendocrinological assessment of the menstrual cycle: the relationship between hormones, sexuality, and mood. Arch Sex Behav. 26, 359-382 (1997).
  60. Winward, J. L., Bekman, N. M., Hanson, K. L., Lejuez, C. W., Brown, S. A. Changes in emotional reactivity and distress tolerance among heavy drinking adolescents during sustained abstinence. Alcohol Clin Exp Res. 38, 1761-1769 (2014).

Tags

Adfærd Aspergers syndrom elektriske hjerneaktivitet event-relaterede potentialer event-relaterede spektrale forstyrrelser facial følelse anerkendelse rumlig frekvens
Bevidste og ikke-bevidste repræsentationer Emotional Faces i Aspergers syndrom
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Chien, V. S. C., Tsai, A. C., Yang,… More

Chien, V. S. C., Tsai, A. C., Yang, H. H., Tseng, Y. L., Savostyanov, A. N., Liou, M. Conscious and Non-conscious Representations of Emotional Faces in Asperger's Syndrome. J. Vis. Exp. (113), e53962, doi:10.3791/53962 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter