감정적 기억 순의 기억의 신경 상호의 두뇌 이미징 조사

Neuroscience

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Summary

우리는 기능적인 자기 공명 영상을 사용하여 정서 자서전의 추억을 recollecting의 신경 상호의 조사를 허용하는 프로토콜을 제시한다. 이 프로토콜은 건강하고 임상 참가자 모두 사용할 수 있습니다.

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Denkova, E., Chakrabarty, T., Dolcos, S., Dolcos, F. Brain Imaging Investigation of the Neural Correlates of Emotional Autobiographical Recollection. J. Vis. Exp. (54), e2396, doi:10.3791/2396 (2011).

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Abstract

정서적 자서전의 추억 (AMS)의 기억은 건강인지 및 정서 기능 1 중요하다 - 기억 긍정적인 AMS는 증가 웰빙 개인적인 자부심이과 관련된, 기억하고 부정 AMS에 ruminating 반면,이 정서 장애 3 발생할 수 있습니다. 상당한 진전이 적게는 AMS와 관련된 신경의 상호 다시 경험 주관에 감정의 효과에 대해서 일반적으로 검색 (4, 5 검토) 알려진 AM 기본 두뇌 메커니즘을 이해하였습니다 있지만. 이것은 부분 실험실 기반의 마이크로 이벤트 (6, 7-9에서 검토) 메모리에 감정 효과의 조사와는 달리, 종종 시간이 공부의 정서적 측면에 명확한 초점을 가지고하지 AM, 사실에 의한 개인 이벤트 (그러나 10 참조) 기억. 여기, 우리는 기능적인 자기 공명 영상 (fMRI)를 사용하여 감정 AMS를 recollecting의 신경 상호의 조사를 허용하는 프로토콜을 제시한다. 이러한 기억에 대한 단서 따라서 자신의 현상 학적 특성 (즉, 강도, vividness, 개인 중요성)에 따라 정서적 AMS의 적절한 선택에 대한 수 있도록 자서전 메모리 설문 조사 (AMQ)를 통해 사전 검사로 수집하고 있습니다. 이 프로토콜은 모두 건강하고 임상 인구에서 사용할 수 있습니다.

Protocol

1. 수집과 추억, 몇 군데 작업 및 실험 프로토콜의 선택

감성 AMS 수집

  1. 개인의 기억이 아닌 감정 AMS (예, 11, 12)에 대한 고용 절차와 마찬가지로, fMRI 세션하기 전에 수행 인터뷰하는 동안 각 참가자의 elicited 수 있습니다. 대부분의 이전의 기술과는 달리, 우리 AMQ은 특히 감정의 개인 에피소드들이 recollective 속성의 평가를 대상으로 구성되어 있습니다. 일반적으로 사용되는 행동 연구에 방법과 neuroimaging 연구에 사용하기 위해 적응은 Crovitz 및 과목 큐 단어에 대한 응답으로 특정 개인적 경험이 이벤트를 기억 Schiffman 기술 13-15을 포함합니다. 사진 패러다임 또한 fMRI 연구 16, 17에 더 많은 관리 설정에서 AMS를 조사하기 위해 사용되고 있습니다. 그러나 이러한 기술은 일반적으로 recollective 품질 측면에서 일치 AMS의 정서적 구성 요소의 검사를 타겟으로하지.
  2. 우리 AMQ 다른 18, 19에서 사용하는 목록의 조합과 확장 서로 다른 삶의 이벤트 (예를 들어, 가족의 탄생, 친척의 죽음)에 대한 115 구두 신호의 목록을 구성되어 있습니다. 각 큐를 들어, 참가자는 그들의 인생에서 특별한 에피소드를 기억하도록 요청되며, 그 대신 (예 : 일반 또는 반복 이벤트를 기억보다는, 특정 장소와 시간 (S / 그가 특정 농구 경기에서 재생 예를 들어, 하나의 인스턴스)에 발생 , 고등학교 농구). 중요한 것은 기억이 아니라 다른 사람들의 그것에 대해 듣고보다 개인적으로 참여되는 기억을 첨부해야합니다.
  3. 기억되면, 참가자들은 다음 (참가자가 미리 스캔 인터뷰의 특정 목적에 순진 하 구만 ...) fMRI 스캔 동안 개인 메모리 큐를로 사용되는 메모리에 대한 간단한 설명을 (그림 1 참조) 제공하도록 요청하고 있습니다.
  4. 각 메모리는 또한 (그림 1 참조)은 현상 학적 특성을 평가하기 위해, 여섯, Likert의 비늘 20, 21 일자 및 평가입니다. 우리의 비늘은 정서적 결합 포함 (7 점 척도를 사용하여 : -3 = 매우 부정적, 0 = 중립, 3 = 매우 긍정), 정서적 강도, 개인 중요성, 콘텐츠 세부 정보의 양을, visuo - 지각 세부 금액 ( 즉, vividness), 및 검색의 빈도 (7 점 척도를 사용하여 후자의 : 1 = 전혀, 7 = 매우).

그림 1
그림 1. AMQ 행정 그림. 각 큐를 위해, 참가자는 기억하고 간략하게 날짜와 6 스케일에 대한 평가를 다음 특정 이벤트를 설명합니다.

매우 감정적인 AMS의 선택

  1. 다음 40 가장 감동적인 추억이 (20 양수, 20 음수) AMQ (즉, 등급 2 또는 3 각각 -2 또는 -3)에서 제공하는 등급에 따라, 각 참가자에 대해 선택됩니다. 긍정적이고 부정적인 AMS 그때 기억하는 동안 두뇌 활동에 어떤 차이가 이러한 기본 속성의 차이에 의해 혼란되지 않도록하기 위해, 나이, 현상 학적 특성의 측면에서 일치하고 있습니다.
  2. 필요한 경우, 선택한 메모리 단서의 설명은 약간 길이와 문법 복잡 밀접하게 최대한 일치하도록 조정되며 그것은 또한 연습을 위해 몇 가지 추가 추억을 선택하는 것이 좋습니다.

fMRI 작업

  1. fMRI 작업은 의미 론적 기억 (SM) 제어 작업과 함께 오전 작업의 비교를 허용하기 위해 설계되었습니다, AM 및 SM 회수 실험 (그림 2A 참조)과 유사한 일반적인 구조를했습니다. 우리는 CIGAL (사용 http://www.nitrc.org/projects/cigal/을 MR 스캐너에 자극 프레 젠 테이션을위한)하지만, 다른 자극 프리젠 테이션 소프트웨어도 사용할 수 있습니다.
  2. 오전 작업은 스캔하기 전에 수집한 개인 단서에 따라 달라집니다. 각 시험은 버튼을 누르면 참가자로 표시됩니다 AM 기억을 트리거 큐로 시작합니다. 그런 다음 참가자들은 속도 recollected 메모리를 (그림 2B)로 다시 보이기까지 이벤트의 세부 정보를 기억을 계속합니다.
  3. SM 작업은 검색의 메모리 및 확장 검색 시간 22 일 (그림 2B)에서 검색을 포함 AM처럼 다른 의미 범주 (예 : 악기, 스포츠)에서 증거물의 생성을 포함한다. 의미 론적 범주가 보이기 시작되면 참가자들은 즉시 그 범주에서 표본을 채집하는 리콜을 시작으로 버튼을 눌러 다음 메모리 등급이 다시 보이기까지 리콜을 계속합니다.

그림 2
그림 2
그림 2. fMRI 평가판의 구조. A. 일반시련의 구조. AM 및 SM B. 재판의 구체적인 구조.

  1. AM과 SM의 재판의 기본 비교 이외에 다른 조작도 참여하실 수 있습니다. 예를 들어, 오전 검색의 초점은 기억 이벤트 정신적 또는 정서적 측면 비 (그림 2B)에 관심을 지불하는 참가자를 연출하여 조작하실 수 있습니다. 이 조작은 검색 서비스의 초점은 AMS의 경험과 관련된 신경 상호에 관련된 변화에 영향을 미칠 수 방법에 대한 조사를 수 있습니다.
  2. 각 AM 또는 SM 재판은 5 점 Likert의 비늘 (그림 2B 참조)를 사용하여, counterbalanced 순서로 제시 평가 화면옵니다.
  3. 실험은 두 참가자 시간은 장비 고장의 경우에는 데이터 손실을 휴식하고 방지하도록 실행 / 재판의 블록으로 분할됩니다. 실행 순서는 참가자 간의 counterbalanced입니다. 각 실행 MR 신호의 안정화를 허용하기 위해 고정 여섯 초 시작된다. 오전과 SM 조건 변수 기간의 인터 시험 간격 (5-9 초, 평균 = 7sec.)로 구분하여 임의 순서로 표시됩니다.

2. 스캔에 대한 제목을 준비

모든 참가자들은 윤리위원회의 승인을 실험 프로토콜을 실행하기 전에 정보를 서면 동의합니다. 일반적으로, 뇌 정품 인증의 lateralization에 confounds을 피하기 위해 스캔 참가자는 오른손잡이입니다.

이전에 스캔 룸 입력

  1. 스캔의 날, 참가자들의 현재 정서 상태는 감정 AMS의 기억에 대한 분위기의 효과에 대한 제어, 23 평가입니다. 포스트 스캔 평가와 함께, 이러한 초기 평가는 학습 참여의 결과로 기분의 변화에​​ 대한 화면으로 사용될 수 있으며, 현재의 상태에 의해 영향을 두뇌 정품 인증을 조사하기 위해 fMRI 분석에 covariates로. 마찬가지로, 성격 특성의 평가도 오전 작업 24 관련된 신경 상호 그들의 가능한 편견을 조사하기 위해, (예 : neuroticism) 만들 수 있습니다.
  2. 전에 스캔, 참가자는 검사 절차의 상세 정보, 그리고 행동 작업에 대한 구체적인 지침을 제공하고 있습니다. 참가자는 또한 작업과 함께 자신을 숙지하기 위해 짧은 연습 세션을 완료합니다.

스캔 룸 입력

  1. 참가자는 스캔 침대에 나태한 거짓말을 지시하고, 스캔하는 동안 편안함을 보장하기 위해 움직임을 최소화하기 위해 추가 헤드 쿠션과 함께 제공됩니다. 추가로 헤드의 움직임을 최소화하기 위해, 테이프의 길이의 비 접착제 측면은 과목 '이마 주위를 가볍게 감싸 수 있습니다. 과목은 MRI 스캔하는 동안 실험자와 통신 귀 보호뿐만 아니라 절연 헤드폰을 부여하고 있습니다.
  2. 제목의 오른손은 따라서 왼손이 지원 또는 기타 측정 (예, 피부 전도성 응답)에 사용할 수 있도록 응답 상자에 편안하게 위치합니다. 피사체가 스캐너를 중지하는 긴급한 필요를 나타낼 수 있도록 비상 정지 버튼이 인근에 위치합니다.
  3. 데이터 수집을 시작하기 전에, 그것은 과목 자극 프레 젠 테이션에 대해 명확하게 스크린 프로젝션을 확인하고 응답 버튼이 제대로 작동되는 수 있는지 확인하는 것이 중요합니다.

3. 데이터 기록 및 처리

매개 변수 검사

우리는 MRI 레코딩을 위해 1.5 테슬라 지멘스 연가 스캐너를 사용하여 MRI 데이터를 수집했습니다. 해부 학적 영상 3D MPRAGE의 해부 시리즈 (; = 112 조각의 수를, 반복 시간 (TR) = 1600 MS, 에코 시간 (TE) = 3.82 MS voxel 크기 = 1x1x1 mm)되었고, 기능 이미지 28 기능 조각 일련 있었다 인수 axially echoplanar 순서를 사용하여 (TR = 2000 MS, TE = 40 MS;보기 FOV = 256x256 mm의 분야, voxel 크기 = 4x4x4 mm), 따라서 전체 뇌 보도 있도록합니다.

데이터 분석

: 우리는 통계 파라메 트릭 매핑 (SPM 사용 http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm을 사내 Matlab 기반의 도구와 함께). 사전 처리 관련된 일반적인 단계 : 품질 보증, TR 정렬, 모션 보정, 공동 등록, 정상화, 그리고 케어 (8mm 3 커널). 개인 및 그룹 수준의 통계 분석은 메모리 타입 (AM 대 SM), 정서적 결합 (긍정 대 부정적인), 그리고 검색 초점 (감정적 대 아닌 감정적인 내용)에 따라 뇌 활동의 비교를 포함 수 있습니다.

4. 대표 결과

그림 3
그림 3. 오전 불러오기의 신경 상호가. 현재 프로토콜을 확인, AMS의 검색은 하마를 포함하여 검색 네트워크 AM 4, 25, 증가 활동을 굴복처리 visuo - 공간 표현과 관련된 개인적인 포용, cuneus / precuneus 지역 및 parieto - 뒤통수 교차점 (각각 C, E)과 관련된 일반적인 메모리 검색, 중간 전두엽 피질 (B)에 참여 campal 구역 (A), 그리고 정서 AM 검색에 관련된 전두엽 - 측두엽 교차로 (D), 후자와 비슷한 효과는 또한 (표시되지 않음) 편도체에서 발견되었습니다. "정품 인증지도 '코로나 (왼쪽 패널)에 표시 고해상도 뇌 영상에 겹쳐 및 saggital (중간과 오른쪽 패널) 전망되며, 색상 막대가 활성화지도 t 값 그라데이션 (을 나타내는 P <0.005, 10 연속 voxels 26), 메모리 단서의 onsets 시간 - 잠금 두뇌 활동을 반영. 선 그래프는 각 시험 유형과 TR (1 TR = 2 초) 동안 fMRI 신호 (% 신호 변경)의 시간 과정을 보여줍니다. L = 왼쪽, R = 맞아.

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Discussion

여기에서 소개가 실험 설계는 감정 자서전적 기억을 기억의 신경 상호의 조사를 허용합니다. 이 디자인은 두뇌가 개인의 추억을 기억 정서적인 편견을 (긍정적이거나 부정적인) 생성하는 방법 우리의 지식을 발전 잠재력을 가지고 있으며, 어떻게 그 편견은 (감정 또는 이외의 정서적 측면에) 검색 초점에 의해 변조된 수 있습니다. 이 프로토콜은 또한 허용 임상 집단 (예, 우울증과 외상후 스트레스 장애 환자에서)와 함께 사용할 수에 추가 혜택을했다 AM 검색에 부정적인 정서 편견과 관련된 변경 조사 (예를 들어, 부정적인 경험을 반추 외상 사건과 통제 기억이 각각). 전체적으로이 디자인의 성공 조심 AM 수집과 선택과 적절한 실험 조작에 따라 달라집니다.

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Disclosures

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

Acknowledgements

이 연구는 정신 분열증과 우울증에 관한 연구와 캐나다 정신 연구 재단 (FD)을에서 CPRF 수상에 대한 미국 국립 얼라이언스에서 젊은 탐정 수상에 의해 지원되었다. ED는 와이어스 - CIHR 박사후 원정대에 의해 지원되었다. 저자는 데이터 분석 지원 fMRI 데이터 수집 및 크리스티나 Suen와 지원 피터 세레스 감사하고 싶습니다.

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