Interrupción de sincronía neuronal del lóbulo Frontal durante Control cognitivo por intoxicación de Alcohol

La toma de decisiones es un proceso dinámico e interactivo que se ha estudiado extensamente con imágenes de resonancia magnética funcional, o FMRI. La evidencia de neuroimagen indica que el cingulado anterior y los cortices prefrontales laterales son nodos esenciales en esa red neuronal. Sin embargo, debido a su limitada resolución temporal, FMRI no puede reflejar con precisión el tiempo y la naturaleza de su interacción en tiempo real.

El presente estudio utiliza un método magneto-y electroencefalografo anatómicamente restringido o MEG, que combina el modelado de fuentes distribuidas de la señal MEG con resonancia magnética estructural que forma películas cerebrales. Nos permite examinar cómo la intoxicación alcohólica aguda afecta la toma de decisiones. Demostrarán este procedimiento, Joe Happer y Burke Rosen, estudiantes de doctorado, y Laura Wagner, una investigadora asociada.

Comience escoltando al participante al laboratorio MEG para realizar una prueba de análisis. Colóquelos en el escáner y compruebe si los canales son posibles de magnetización. Luego, mide su peso y haz que soplen en un alcoholímetro electrónico.

Para evaluar los cambios dinámicos en los efectos subjetivos del alcohol, informe al sujeto que calificará sus sentimientos momentáneos y estados en una escala estandarizada antes de beber y en dos ocasiones adicionales durante el experimento, durante la extremidad ascendente y descendente del bordillo de concentración de alcohol de aliento. A continuación, administre una ejecución de práctica de la tarea Stroop en un portátil con software de presentación de estímulo para asegurarse de que los participantes entienden la tarea antes de grabar. Prepare la bebida alcohólica mezclando vodka de primera calidad con jugo de naranja frío, basado en el sexo y el peso de cada participante.

Sirva el mismo volumen de jugo de naranja en vasos con llantas frotadas con vodka como bebida placebo. Pida al participante que consuma la bebida en aproximadamente 10 minutos. A continuación, coloque la tapa del EEG y el electrooculograma, EOG, electrodos en la cabeza del participante.

Compruebe que todas las impedancias estén por debajo de 5 kilomios. Coloque el indicador de posición de la cabeza, HPI, bobinas a ambos lados de la frente y detrás de cada oreja. Coloque los marcos de referencia en la cabeza del participante.

Endigerlice las posiciones de los puntos fiduciarios, incluyendo el nasion y dos posiciones de puntos preauriculares de bobinas HPI, electrodos EEG y obtenga un gran número de puntos adicionales delineando la forma de la cabeza. Compruebe la concentración de alcohol en el aliento del participante con un alcoholímetro, comenzando a los 15 minutos después de beber. Y luego, cada cinco minutos, hasta que entren en la cámara de grabación.

Comience colocando al participante cómodamente en el escáner MEG. Dado que la actividad prefrontal es de particular interés, asegúrese de que el participante está posicionado de modo que su cabeza esté tocando la parte superior del casco y esté alineado a lo largo de la parte delantera. A continuación, conecte las bobinas HPI y la tapa de electro a las entradas respectivas del escáner.

Coloque los pads de respuesta para que los botones se puedan presionar cómodamente. Recuerde al participante que minimice el parpadeo y que evite los movimientos, incluido el movimiento de la cabeza causado por la conversación. Examine todos los canales en busca de artefactos y mida la posición de la cabeza en el escáner.

A continuación, inicie la adquisición de datos y comience la tarea. Dado que los dispositivos electrónicos no se pueden utilizar en la sala blindada, cambie a utilizar una prueba de alcohol saliva que consiste en un hisopo de algodón saturado en saliva y se inserta en un recipiente que proporciona una lectura. Una vez completada la tarea, guarde los datos y escolte al participante fuera de la cámara de grabación.

Después de que el participante haya salido del escáner, adquiera aproximadamente dos minutos de datos de la habitación vacía como medida de ruido instrumental. Luego, pida al participante que califique la dificultad de la tarea percibida, el contenido de la bebida absorben, lo intoxicado que se sintieron, así como sus estados de ánimo y sentimientos momentáneos. Por último, obtenga una resonancia magnética anatómica de alta resolución de cada participante y reconstruya la superficie cortical de cada participante con software de imágenes.

Durante el preprocesamiento de datos, utilice un filtro de paso de banda permisivo y datos epuc en segmentos que incluyan intervalos de relleno en cada extremo. Elimine los canales ruidosos y planos, así como los ensayos que contienen artefactos mediante inspección visual y el uso de rechazo basado en umbrales. A continuación, utilice el análisis de componentes independientes para eliminar los artefactos de parpadeo ocular y corazón.

Elimine los ensayos con respuestas incorrectas. A continuación, aplique más wavelets laicos para calcular el espectro de potencia complejo para cada ensayo en un incremento de Hertz, la cuarta banda de frecuencia theta y elimine cualquier artefacto adicional. Para co-registrar los datos MEG con imágenes de RMN, abra el módulo de laboratorio de RMN.

Seleccione Archivo, Importar, Datos isotrak. Seleccione raw_data. fif y haga clic en Hacer puntos.

A continuación, seleccione Windows, Puntos de referencia y haga clic en Ajustar lugares de interés fiduciarios hasta que se acepte el registro conjunto de datos MEG y MRI. A continuación, cree promedios de grupo de la potencia de origen theta relacionada con eventos transformando las estimaciones de cada participante en una representación cortical promedio. A continuación, para visualizar las estimaciones de origen en una superficie media inflada, abra el software MNE.

Seleccione Archivo, Cargar superficie y cargar la superficie cortical libre de grupo inflado. A continuación, seleccione Archivo, Administrar superposiciones, Cargar STC, Cargar datos promediados de grupo y seleccionar el archivo cargado de las superposiciones disponibles. Ajuste el umbral de escala de color y haga clic en Mostrar.

Vea las películas cerebrales del poder theta relacionado con eventos y examine las etapas espaciotemporales del procesamiento identificando áreas y ventanas de tiempo caracterizadas por la activación más alta. A continuación, cree regiones imparciales de interés, ROI, basadas en estimaciones promediadas del grupo general. Para incorporar ubicaciones corticales con la potencia de origen más notable, calcule los cursos de tiempo para cada asignatura, condición y ROI.

Por último, calcule los cambios relacionados con la tarea en la sincronización de largo alcance entre los principales focos de activación en el ACC y el PFC lateral calculando el valor de bloqueo de fase. Exprese el valor de bloqueo de fase a medida que el porcentaje cambia en relación con la línea base. Los resultados conductuales indican que la tarea Stroop manipuló correctamente la interferencia de respuesta porque la precisión era la más baja y la respuesta multiplicada por más tiempo en ensayos incongruentes.

La intoxicación alcohólica disminuyó la precisión, pero no afectó los tiempos de reacción. El poder theta relacionado con eventos es mayor en los ensayos incongruentes, lo que es consistente con su sensibilidad a las demandas de conflicto, especialmente en la corteza prefrontal. Sin embargo, en comparación con los ensayos congruentes, el alcohol disminuye el poder de theta en ensayos incongruentes selectivamente en el ACC y el PFC lateral.

Además, las cooscillas entre el ACC y el PFC lateral varían a través del tiempo, con un aumento temprano general de las cooscilaciones durante una etapa de procesamiento de estímulo. Bajo placebo, esto es seguido por un aumento sostenido después de unos 400 milisegundos en ensayos incongruentes durante la etapa de preparación de integración y respuesta. Por el contrario, la intoxicación aguda por alcohol desregula estas cooscillaciones, lo que indica además la vulnerabilidad de las funciones reguladoras de arriba hacia abajo al alcohol.

En este estudio, hemos estimado espaciotemporal, el dónde y cuándo las etapas de procesamiento, y hemos investigado cómo diferentes áreas cerebrales interactúan durante la toma de decisiones. Hemos demostrado cómo la intoxicación por alcohol desregula la red de control cognitivo que puede resultar en una menor capacidad para abstenerse de beber en exceso.