Biliş üzerine Duygu bozarak Etkisi Beyin Görüntüleme İncelenmesi

Bu deneysel protokolün genel amacı, çalışma belleği süreçlerine odaklanarak, duygunun biliş üzerindeki zararlı etkisinin nöral korelatlarını incelemektir. Bu, temel çalışma belleği görevinin oluşturulmasının ardından, katılımcılar hafızaya alınacak öğeler ile sorgular arasındaki gecikme aralığında sunulan duygusal dikkat dağıtıcılar eşliğinde bir çalışma belleği görevini yerine getirirken fMRI kullanarak beyin aktivitesinin kaydedilmesiyle gerçekleştirilir; dikkat dağıtıcılar, araştırmanın hedeflerine ve hedeflenen popülasyonlara göre seçilir. Örneğin, belirli duygular hedeflenmiyorsa, genel duygusal tepkiler uyandıran pozitif veya negatif duygusal uyaranlar kullanılabilir.

Buna karşılık, korku gibi belirli duyguların etkileri hedeflendiğinde, hem sağlıklı hem de klinik katılımcılarda korku uyandıran dikkat dağıtıcılar kullanılabilir. Ardından, katılımcılar dikkat dağıtıcı unsurlar eşliğinde çalışma belleği görevini yerine getirirken toplanan davranışsal ve beyin görüntüleme verileri, duygusal dikkat dağınıklığının çalışma belleği performansı üzerindeki farklı etkilerini ve buna eşlik eden nöral korelatları belirlemek amacıyla analiz edilir; elde edilen sonuçlar, duygusal dikkat dağınıklığının çalışma belleği performansı üzerindeki zararlı etkisiyle bağlantılı beyin aktivitesi modellerinin yanı sıra duygusal dikkat dağınıklığıyla başa çıkma yeteneğiyle ilişkili beyin aktivitesini göstermektedir. Tipik olarak hedeflenen beyin bölgeleri arasında, burada mavi ile gösterilen ve sözde dorsal yürütücü nöral sistemin bir parçası olan odaklanma yeteneğiyle ilişkili alanlar ile kırmızı ile gösterilen ventral affektif sistemin bir parçası olan ve duygu işlemede yer alan bölgeler bulunur.

Bu tekniğin etkileri, duygusal dikkat dağılmasına verilen disfonksiyonel tepkilerle ilişkili değişimlerin tanımlanmasına olanak tanıdığı için, travma sonrası stres bozukluğu gibi anksiyete bozukluklarının anlaşılmasına ve muhtemelen teşhis edilmesine kadar uzanmaktadır. Bu tekniğin, hedefle ilgili bilgilerin ve görevle ilgisiz duygusal dikkat dağıtıcıların eş zamanlı sunumunu içeren mevcut yöntemlere göre temel avantajı, duygusal dikkat dağılmasına yanıt olarak ortaya çıkan nöral korelasyonları, devam eden bilişsel süreçlerle ilişkili olanlardan daha iyi ayırmamıza imkan tanımasıdır. Ayrıca bu paradigma, yalnızca bilişsel girişimin nöral korelasyonlarını araştırmamıza değil, aynı zamanda duygusal dikkat dağılmasıyla başa çıkmanın nöral yanıtlarını incelememize de olanak sağlar.

Bu protokolün temel görevi, hafızaye alma (memoranda) ve sorgulama (probe) aşamaları arasındaki gecikme aralığında, görevle ilgisiz dikkat dağıtıcılar olarak yeni duygusal ve duygusal olmayan uyaranların sunulduğu gecikmeli yanıtlı bir çalışma belleği görevidir. Gerçek dikkat dağıtıcılarla aynı uzamsal frekans ve lüminans gibi temel özelliklere sahip karıştırılmış versiyonlar, algısal kontroller olarak kullanılabilir. Alternatif olarak, dikkat dağıtıcı içermeyen denemeler temel kontroller olarak da kullanılabilir.

Duygusal ve duygusal olmayan çeldiricilerin farklı denemelerde kullanılması gerektiği unutulmamalıdır. Ayrıca, etkiyi artırmak için çeldiricilerin benzer duygusal ve semantik özelliklere sahip olacak şekilde eşleştirilmesi önerilir. Az önce görülen orijinal tasarımdaki duygusal ve nötr çeldiriciler, uluslararası etkili resim sisteminden seçilebilir; ancak çeldirici olarak etkili olan diğer yeni uyaranlarla da benzer etkiler elde edilebilir.

Örneğin, öfkeli ifadeler sergileyen yüzler, sosyal anksiyete gibi belirli duygusal tepkileri tetikleyebilir ve bu nedenle geçici anksiyete uyandıran dikkat dağıtıcıların çalışma belleği üzerindeki etkisini araştırmak için etkili olabilir. Benzer şekilde, travma sonrası stres bozukluğu olan hastalar gibi klinik katılımcılarda, travma ile ilgili uyaranlar sunularak dikkat dağıtmanın özgüllüğü artırılabilir. Örneğin, PTSD'li savaş gazilerinde çatışmayla ilgili resimlerin kullanılması gibi.

Etkiyi artırmak için anksiyete uyandıran yüz uyaranları kullanılacaksa, yüzleri statik görüntüler olarak sunmak yerine burada görüldüğü gibi morphing işlemine tabi tutmalarını öneririz. Seçtiğiniz stimülasyon sunum yazılımını kullanarak, çalışma belleği görevinde üç yüze ve ardından yeni çeldiricilere yer veren olayla ilişkili bir tasarım şeklinde bu görevi kurun. Katılımcılara, çeldiricileri işlerken odaklarını merkezde tutmaları ve yanıt düğmesine basarak tekli yüz problarına hızlı ve doğru yanıtlar vermeleri talimatı verilmelidir; bir düğme eski veya hatırlananı, diğeri ise yeniyi belirtmelidir. Ek olarak, katılımcının yanıtlarına olan güvenini değerlendirmek gibi, davranışsal farkların tespitinde çalışma belleği görevinin hassasiyetini artıran manipülasyonlar da uygulanabilir.

Görselleştirme amacıyla, bu örneğin görevin gerçek zamanlamasını içermediğini unutmayın. Son olarak, çalışma belleği görevinin zorluğu, hatırlanacak nesnelerde rengin ve/veya ekstra yüz özelliklerinin varlığı ile denek geldiğindeki yüzlerin benzerliği manipüle edilerek değiştirilebilir. Yazılı ve bilgilendirilmiş onam aldığınızdan ve MRI güvenliği için tarama yaptığınızdan emin olun.

Ayrıca, kaygı ve duygusal reaktivite gibi kişilik özelliklerinin yanı sıra mevcut duygusal durum değerlendirmesi yapın. Mevcut duygusal durumunuzu değerlendiren birkaç anketi doldurmanızı istiyorum. Tamam, tarama öncesinde bu işlem yaklaşık 10 dakika sürecektir.

Katılımcıyı tarama prosedürleri hakkında detaylı olarak bilgilendirin ve rahatsızlığı önlemek ve görevle ilgili aşinalığı artırmak için davranışsal görevle ilgili spesifik talimatlar verin. Ayrıca, katılımcıya kısa bir uygulama denemesi yaptırın. Şimdi denekle birlikte tarama odasına girin ve onu tarama yatağına sırt üstü uzanması için yönlendirin.

Tarama sırasında iletişim için kulak koruyucuların yanı sıra izolasyon kulaklıkları sağlayın; tarama sırasında konforu artırmak ve hareketi en aza indirmek için baş çevresine ek destek yerleştirin. Ayrıca, bir parça bandın yapışkan olmayan tarafı katılımcının alnına hafifçe sarılabilir. Baş hareketini daha da en aza indirmek için, deneğin sağ elini yanıt kutusu üzerine rahatça yerleştirin ve yanıt düğmelerinin düzgün çalıştığından emin olun.

Denek, tarayıcıyı durdurmak için herhangi bir acil ihtiyacını belirtebilmesi amacıyla yakınına bir acil durdurma düğmesi yerleştirin ve son olarak, deneği tarayıcıya göndermeden önce uyaran sunumu için ekran projeksiyonunu net bir şekilde görebildiğinden emin olun. Şimdi SPGR veya MP rage gibi yüksek çözünürlüklü bir T1 ağırlıklı yapısal görüntü elde edin. Ardından, fonksiyonel yürütmelerinizi tüm beyni kapsayacak şekilde ayarlayın.

Dört Tesla tarayıcı kullanarak yaptığımız ilk çalışmalarda, 2000 milisaniyelik bir TR, 31 milisaniyelik bir TE ve 256 by 256 milimetrelik bir görüntü alanı parametrelerine sahip ters spiral pulse dizisi kullanarak, dört by dört by dört milimetre voksel boyutunda 30 fonksiyonel kesitten oluşan aksiyel seriler elde ettik. Yakın zamanda, paradigmayı şu parametreleri kullanarak 1,5 Tesla tarayıcıya da uyarladık: Echo Plano dizisi ile aksiyel olarak elde edilen, dört by dört by dört milimetre voksel boyutunda 28 fonksiyonel kesit; 2000 milisaniyelik bir TR, 40 milisaniyelik bir TE ve 256 by 256 milimetrelik bir görüntü alanı. Denekle fonksiyonel görüntülemenin başlamak üzere olduğu hakkında konuşun ve ona görevleri hatırlatın. Tarayıcıyı paradigm ile senkronize şekilde başlatın. Tarama tamamlandığında, deneğin tarayıcıdan çıkmasına yardımcı olun ve dikkat dağıtıcıların duygusal yoğunluğunu ve öznel olarak algılanan dikkat dağıtıcılığını derecelendirerek katılımcının dikkat dağıtıcılara olan duyarlılığını belirlemek için davranışsal bir değerlendirme gerçekleştirin. Bu derecelendirmelerdeki bireysel farklar, duygunun biliş üzerindeki zararlı etkisini aracılayan nöral mekanizmalar üzerindeki etkilerini araştırmak veya duygusal dikkat dağılmasıyla başa çıkmada rol oynayan beyin bölgelerini belirlemek için kullanılabilir.

Son olarak, deneye katıldığı için denekle teşekkür etmeyi unutmayın. Veriler toplandıktan sonra, yaygın olarak SPM olarak bilinen istatistiksel parametrik haritalama gibi herhangi bir fMRI işleme yazılım paketi kullanılarak analiz edilebilir. Laboratuvarımız bunu, kurum içi MATLAB tabanlı araçlarla birlikte kullanmaktadır.

Ön işleme; tipik adımları, kalite güvencesini, görüntü hizalamayı, hareket düzeltmeyi, eş-kaydı, normalizasyonu ve sekiz milimetrelik bir çekirdek ile uzamsal düzleştirmeyi içerir. SPM kullanılırken, her bir ilgi odağı olan durumdan kaydedilen verilerin önceden belirlenmiş bir hemodinamik yanıt fonksiyonuna uyumunu değerlendirmek için genel doğrusal model uygulanır. Alternatif olarak, hemodinamik yanıt fonksiyonunun şekli hakkında önceden belirlenmiş herhangi bir varsayım olmaksızın, her bir durumla ilişkili ham fMR sinyalini görüntülemek için her bir durumdan elde edilen veriler seçici olarak ortalanabilir.

İlgilenilen kontrastlar daha sonra uyaran öncesine, bazal seviyeye kıyasla meydana gelen değişimleri ve bir durumun diğer bir durumla karşılaştırıldığında ortaya çıkan farklarını ortaya çıkarır. Bu deneysel protokol ile, fMRI sinyalindeki değişimlerin zaman noktası bazında, bireysel ve grup düzeyinde değerlendirilmesine olanak tanıyan analiz araçlarının kullanılmasını öneriyoruz. İstatistiksel analizler, beyin aktivitesinin dikkat dağıtıcı tipine göre karşılaştırmalarını içerir. Ayrıca, beyin görüntüleme verilerinin dikkat dağılabilirliğin subjektif veya objektif ölçümleri ve indeksleme puanları ile korelasyonları incelenir.

Beyin aktivitesinin, bu ölçümlerdeki bireysel farklılıklarla nasıl birlikte değiştiğini incelemek için kişilik ölçümleri de yapılabilir. Burada, beyin aktivitesi ile dikkat dağınıklığının öznel derecelendirmeleri arasındaki denekler arası korelasyonları kullanarak beyin-davranış ilişkilerini belirlemenin temel prosedürünü örneklendiriyoruz. İlk olarak, her bir denek için bireysel dikkat dağınıklığı puanları hesaplanır.

İkinci olarak, beyin aktivitesindeki değişikliklerle olan korelasyonları ya voksel bazında ya da belirli ilgi bölgelerinden (ROI'ler) elde edilen fMRI sinyalleri ile hesaplanır. Üçüncü olarak, bu korelasyonların saçılım grafikleri çizilir. Bu protokolü kullanan tüm çalışmalarımızdaki analizler tip通常 olarak, dikkat dağıtıcıların sunulduğu gecikme aralığı sırasında gözlemlenen fMRI sinyali değişikliklerinin değerlendirilmesini içermiştir; ancak problar gibi diğer olaylara zamanla kilitlenmiş aktiviteler de incelenebilir. Burada, Uluslararası Duygusal Resim Sistemi'nden seçilen duygusal ve nötr dikkat dağıtıcıların kullanıldığı ilk çalışmamızdan elde edilen temel bulguları örneklendiriyoruz.

Orta panel, sağ hemisferin lateral görünümünde sergilenen yüksek çözünürlüklü bir beyin görüntüsü üzerine bindirilmiş, en dikkat dağıtıcı ile en az dikkat dağıtıcı koşullar arasındaki doğrudan karşıtlığın aktivasyon haritalarını göstermektedir. Odak noktası, dikkat dağıtıcıların sunulduğu gecikme aralığı sırasında kaydedilen aktivitedir. Dorsal yürütücü nöral sistemdeki aktivite mavi ile, ventral etkileyici sistemdeki aktivite ise kırmızı ile gösterilmiştir.

Beyin görüntüsünün altındaki renkli yatay çubuklar, aktivasyon haritalarının T değerleri gradyanını göstermektedir. Yan paneller, dikkat dağıtıcı unsurların bulunduğu çalışma belleği görevi sırasında beyin aktivitesindeki değişimlerin zaman seyirlerini örneklendirmekte olup; üst paneller dorsal lateral prefrontal korteks ve lateral parietal korteks gibi dorsal yürütücü bölgelerdeki aktiviteyi, alt paneller ise ventral lateral prefrontal korteks gibi ventral afektif sistem bölgelerindeki veya fusiform gyrus gibi afektif modülasyona duyarlı bölgelerdeki aktiviteyi göstermektedir. Mavi renkli zaman seyirleri anlamsız karıştırılmış dikkat dağıtıcıyı, kırmızı renkli zaman seyirleri duygusal dikkat dağıtıcıyı ve sarı renkli zaman seyirleri ise anlamsız dikkat dağıtıcı varlığındaki nötr dikkat dağıtıcıyı temsil etmektedir.

Dorsal yürütücü sistem bölgelerinde sürdürülebilir aktivite meydana geldi. Duygusal dikkat dağıtıcıların varlığı, ventral etkilenim sistemi bölgelerindeki aktiviteyi artırırken, dorsal sistemdeki aktiviteyi azalttı ve davranışsal etkiyle paralel olarak çalışma belleği performansını bozdu; nötr dikkat dağıtıcıların varlığı ise her iki sistemde orta düzeyde aktivite oluşturdu. Bu dorso-ventral ayrışma sistematik olarak tekrarlanmış ve duygusal dikkat dağıtıcıya özgü olduğu gösterilmiştir.

Bu deneysel paradigma, duygusal dikkat dağıtıcılarla başa çıkmada rol oynayan beyin bölgelerinin tanımlanmasına da olanak tanır. Örneğin, duygusal dikkat dağıtıcıların varlığına karşı hassas olan beyin bölgelerindeki aktivite arasındaki korelasyon analizleri, ventral lateral prefrontal kortekste, aktivitesi nötr dikkat dağıtıcılar için değil, ancak duygusal dikkat dağıtıcılar için duygusal dikkat dağılmaya yönelik indekslerle negatif korelasyon gösteren alanları tanımlamıştır. Özellikle, bu bölgede daha fazla aktivite gösteren katılımcılar, duygusal dikkat dağıtıcıları daha az dikkat dağıtıcı olarak algılamış ve değerlendirmişlerdir.

Bu bulgular, söz konusu bölgenin dikkat dağıtıcı duygularla başa çıkmadaki rolüne dair kanıtlar sunmaktadır. Bu paradigmanın geliştirilmesi, duygu ve biliş etkileşimleri alanındaki araştırmacıların, hem sağlıklı hem de klinik popülasyonlarda duygusal dikkat dağınıklığına yanıt verme ve bununla başa çıkma süreçlerinin nörolojik korelatlarını incelemelerine yol açmıştır. Bu videoyu izledikten sonra, duygusal dikkat dağınıklığının neden olduğu bilişsel girişimin nörolojik korelatlarını araştırmak için bu protokolün nasıl kullanılacağı ve protokolün kendi deneysel ihtiyaçlarınıza nasıl uyarlanacağı konusunda kapsamlı bir anlayış kazanmış olacaksınız.