Сканирование мозга Исследование нейронных коррелятов эмоционального Воспоминание Автобиографические

Neuroscience

Your institution must subscribe to JoVE's Neuroscience section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.

If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.

 

Summary

Мы представляем протокол, который позволяет исследовать нейронные корреляты вспоминая эмоциональные воспоминания автобиографический, с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии. Этот протокол может быть использован с как здоровых, так и клинические участников.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

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).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Воспоминание о эмоциональные воспоминания автобиографической (AMS) имеет важное значение для здорового когнитивные и аффективные функционирования 1 - помня положительные AMs связано с повышением личного благосостояния и чувство собственного достоинства 2, тогда как запоминание и размышляя о негативных AMs может привести к аффективным расстройствам 3. Несмотря на значительный прогресс, достигнутый в понимании механизмов, лежащих мозга AM поиска в целом (см. обзор 4, 5), меньше известно о влиянии эмоций на субъективных вновь переживать АМН и связанных нейронных коррелятов. Отчасти это связано с тем, что в отличие от исследования эмоции влияют на память для лабораторных микро событий (обзор в 6, 7-9), зачастую AM исследования не имеют четкой ориентации на эмоциональные аспекты помня личных событий (но см. 10). Здесь мы приводим протокол, который позволяет исследовать нейронные корреляты эмоционального вспоминая AMs с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии (МРТ). Кии для этих воспоминаний, собранные до сканирования с помощью автобиографической анкеты памяти (AMQ), следовательно, позволяет правильно подобрать эмоциональный AMs на основе их феноменологических свойств (например, интенсивность, яркость, личной значимости). Этот протокол может быть использован в здоровой и клинической группы населения.

Protocol

1. Сбор и выбор Воспоминания, отображаемого задачи и экспериментальный протокол

Сборник Эмоциональная AMs

  1. Личные воспоминания вызывали от каждого участника во время интервью, выполненной до МРТ сессии, подобные процедуры используются не для эмоциональных AMS (например, 11, 12). В отличие от большинства предыдущих методов, наши AMQ специально построенный для целевой оценки эмоционального личных эпизодов и их recollective свойствами. Часто используемый метод в поведенческих исследований и адаптированы для использования в нейровизуализации включает Crovitz и Schiffman техники 13-15, где предметы помню конкретные, лично испытал события в ответ на сигнал слов. Фото-парадигма также был использован для исследования AMs в более контролируемых условиях в исследованиях МРТ 16, 17. Однако, эти методы обычно не цель изучения эмоциональной составляющей АСУ, которые совпадают с точки зрения recollective качеств.
  2. Наши AMQ включает список из 115 словесные сигналы для различных событий в жизни (например, рождение члена семьи, смерть родственника), который является комбинацией и расширение списков использоваться другими 18, 19. Для каждой реплике, участников просят вспомнить уникальный эпизод из своей жизни, которые произошли в определенном месте и времени (например, один случай, когда он / она играла в конкретную игру баскетбол), а не помня общих или повторяющихся событий (например, , играя высокой баскетбольной школы). Важно отметить, что воспоминания должны сопровождаться воспоминание быть лично принимал участие, а не услышать о них от других.
  3. По воспоминаниям участников просят дать краткое описание памяти (см. Рисунок 1), которые затем будут использованы в качестве персонализированного кия памяти во время сканирования фМРТ (участники наивно конкретной цели предварительного сканирования интервью).
  4. Каждый память также датированные и оцениваются по шесть весы Лайкерта 20, 21, чтобы оценить его феноменологических свойств (см. Рисунок 1). Наши весы включены эмоциональной валентности (с использованием 7-балльной шкале: -3 = очень отрицательный, 0 = нейтральной, +3 = очень положительный), эмоциональной интенсивности, личной значимости, объем контекстной детали, количество зрительно-перцептивной детали ( то есть, яркость), а частота выборки (все последней использованием 7-балльной шкале: 1 = совсем нет, 7 = очень).

Рисунок 1
Рисунок 1. Иллюстрация AMQ администрации. Для каждой реплике, участники вспоминают, и кратко описать конкретные события, а затем дата и скорость его на 6 масштабах.

Выбор очень эмоциональный AMs

  1. Далее, 40 самых эмоциональных воспоминаний (20 положительных и 20 отрицательных) выбираются для каждого участника, на основе рейтингов предоставляется на AMQ (то есть, номинальная 2 или 3 и -2 или -3, соответственно). Положительные и отрицательные AMs которые затем сопоставляются в зависимости от возраста и феноменологические свойства, чтобы гарантировать, что любые различия в мозговой деятельности при воспоминании не путали различия в этих основных свойств.
  2. Если необходимо, описания выбранных сигналов памяти слегка адаптирован для сопоставления как можно ближе по длине и грамматические сложности; также рекомендуется, чтобы выбрать несколько дополнительных воспоминания для практики.

МРТ целевой

  1. МРТ задача предназначена для получения сравнимых AM задачу с семантической памяти (SM) контрольного задания; А.М. и С. М. поиска испытания имеют схожую структуру целом (см. рис 2А). Мы использовали CIGAL ( http://www.nitrc.org/projects/cigal/ ) для стимула презентации в сканер MR, но другого программного обеспечения презентация стимул может также использоваться.
  2. Задача AM основана на персонализированные сигналы, собранные до сканирования. Каждое испытание начинается с кия, который вызывает AM воспоминание, которое обозначается участника с нажатием кнопки. Затем участники продолжают помнить детали события, пока снова подают реплики, чтобы оценить вспомнил памяти (рис. 2В).
  3. Задача С. М. включает в себя генерацию экземпляров из разных семантических категорий (например, музыкальные инструменты, спортивный), который, как и AM поиска включает поиск в памяти и длительное время поиска 22 (рис. 2Б). После семантические категории подают реплики, участники пресс-кнопку, как только они начинают напомнив экземпляры из этой категории, а затем продолжить напомнив, пока снова подают реплики на память рейтинги.

Рисунок 2
Рисунок 2
Рисунок 2. Структура МРТ испытаний. A. ОбщийСтруктура исследования. В. Конкретные структуры А. М. и С. М. испытаний.

  1. В дополнение к основным сравнения А. М. и С. М. испытания, другие манипуляции могут также принимать участие. Например, в центре поиска AM можно манипулировать, направляя участникам обратить внимание на эмоциональные или не эмоциональные аспекты вспомнили события (рис. 2В). Эта манипуляция позволяет исследование того, как поиск фокус может влиять на переживание AMs и любые связанные с этим изменения в связанных нейронных коррелятов.
  2. Каждый АМ или SM суда следуют по рейтингу экранов, представленные в порядке уравновешенный, с использованием 5-балльной Лайкерта масштабов (см. Рисунок 2B).
  3. Эксперимент разбит на запускает / блоки испытания обоих, чтобы позволить участникам время для отдыха и для предотвращения потери данных в случае выхода оборудования из строя. Выполнить заказ уравновешен между участниками. Каждая работа начинается с шести секунд фиксации, чтобы позволить стабилизации сигнала MR. М. и С. М. условия приведены в случайном порядке разделенные между судом интервале переменной длительности (5-9 сек, средний = 7 сек.).

2. Подготовка Тема для сканирования

Все участники представить письменное информированное согласие перед запуском экспериментального протокола, который утверждается советом по этике. Как правило, чтобы избежать смешивает в латерализации мозга активаций, отсканированные участники правша.

До Ввод Сканирование номеров

  1. В тот день, сканирования, участников ток аффективное состояние оценивается 23, для контроля за влияние настроения на воспоминание о эмоциональной AMS. В сочетании с после сканирования оценкам, эти первоначальные оценки могут быть также использованы для выявления изменений в настроении, в результате участия в исследовании, и, как ковариат в фМРТ анализ для исследования мозга активации под влиянием текущих состояний. Аналогичным образом, оценка личностных качеств можно также сделать (например, нейротизм), чтобы исследовать их возможные отклонения от поставленной задачи AM 24 и связанных нейронных коррелятов.
  2. До сканирования, участники подробно проинформирован о процедурах проверки, и даны конкретные инструкции по поведенческой задачи. Участники также полный короткой сессии практике, ознакомиться с этой задачей.

Ввод Сканирование номеров

  1. Участники поручили лежать на спине на сканирование кровати, и предоставляются дополнительные амортизацию голову, чтобы обеспечить комфорт во время сканирования и свести к минимуму движение. Для дальнейшей минимизации движения головы, без клея стороне длина ленты могут быть обернуты вокруг лба слегка субъектов. Субъекты даны средства защиты слуха, а также изоляцию наушники для общения с экспериментатором в МРТ.
  2. Правая рука субъекта расположена удобно на поле ответа, тем самым позволяя левой руки, которые будут использоваться для поддержки или для других измерений (например, ответы проводимость кожи). Кнопка аварийной остановки находится неподалеку, так что субъект может сообщить о любых острая необходимость остановить сканер.
  3. Перед началом сбора данных, очень важно, чтобы убедиться, что предметы могут видеть проекционный экран четко стимулом для презентации и что ответ кнопки работают должным образом.

3. Записи и обработки

Параметры сканирования

Мы собрали данные с помощью МРТ 1,5 тесла Siemens Соната сканер для МРТ записей. Анатомические изображения были серии 3D анатомические MPRAGE (время повторения (TR) = 1600 мс, время эхо (ТЕ) = 3,82 мс; количество частей = 112; воксела размером 1х1х1 = мм), и функциональные изображения были серии из 28 функциональных ломтиками, приобретенные аксиально использованием echoplanar последовательности (TR = 2000 мс, TE = 40 мс; поле зрения FOV = 256x256 мм; воксела размером 4x4x4 = мм), что позволяет обеспечить полный охват мозга.

Анализ данных

Мы использовали статистический карты Параметрический (SPM: http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm ) в сочетании с собственными Matlab-инструментарий. Предварительная обработка участие типичные действия: обеспечение качества, TR выравнивания, коррекции движения, ко-регистрация, нормализации, и сглаживание (8 мм 3 ядра). Индивидуальные и групповые уровне статистический анализ может включать в себя сравнение активности мозга в зависимости от типа памяти (AM против SM), эмоциональный фокус валентности (положительные по сравнению с отрицательным) и извлечения (эмоциональное против не-эмоционального содержания).

4. Представитель Результаты

Рисунок 3
Рисунок 3. Нейронные корреляты поиска AM. Пользователи настоящим Протоколом, поиск АМН дали повышенную активность в AM поиска сети 4, 25, в том числе бегемотовcampal областях (), вовлеченных в общее извлечение памяти, медиальной префронтальной коры (б), связанные с личным участием, cuneus / предклинье регионов и теменно-затылочной перехода (с, е, соответственно), связанных с обработкой зрительно-пространственное представление , а также фронтальной-временного перехода (г), участвующих в аффективных AM поиска; такой же эффект как последние были также найдены в миндалине (не показаны). "Активация карты" накладываются на высокое разрешение снимков головного мозга отображается в корональной (слева) и сагиттальной (средней и правой панелей) взглядов, цвета полоски показывают градиент т значения активации карты (р <0,005, 10 смежных вокселей 26), отражающие активность мозга времени заблокирован натисков из памяти сигналы. Линейные графики иллюстрируют время курсы МРТ сигнала (изменение в% сигнал), для каждого типа проб и TR (1 TR = 2 секунды). L = левая, R = Right.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Опытно-конструкторских представленные здесь позволяет исследовать нейронные корреляты эмоционального помня автобиографические воспоминания. Этот проект имеет потенциал, чтобы продвигать наши знания о том, как мозг генерирует аффективные отклонения (положительный или отрицательный) в запоминании личные воспоминания, и как эти ошибки могут быть модулируется поиска фокусировки (с эмоциональным или не эмоциональные аспекты). Этот протокол имеет дополнительные преимущества в том, что она также может быть использован с клиническими населения (например, у пациентов с депрессией и посттравматическим стрессовым расстройством), который позволяет исследовать изменения, связанные с отрицательными аффективными предубеждения в АМ поиска (например, размышление на негативный опыт и неконтролируемые воспоминания о травматических событиях, соответственно). В целом, успех этого проекта зависит от тщательного сбора и AM выбора и правильного экспериментальных манипуляций.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Нет конфликта интересов объявлены.

Acknowledgements

Это исследование было поддержано премия для молодых следователь из американского Национального Альянса по исследованиям в области шизофрении и депрессии, и премии от КПРФ Канадская психиатрическая исследовательского фонда (для FD). Д. был поддержан Wyeth-CIHR после защиты докторской стипендий. Авторы хотели бы поблагодарить Петра Seres за помощью МРТ сбора данных и Кристина Suen за помощь в анализе данных.

References

  1. Markowitsch, H. J. Autobiographical memory: a biocultural relais between subject and environment. Eur Arch Psychiatry Clin Neurosci. 258, 98-103 (2008).
  2. D'Argembeau, A., Van der Linden, M. Remembering pride and shame: self-enhancement and the phenomenology of autobiographical memory. Memory. 16, 538-547 (2008).
  3. Rubin, D. C., Berntsen, D., Bohni, M. K. A memory-based model of posttraumatic stress disorder: evaluating basic assumptions underlying the PTSD diagnosis. Psychol Rev. 115, 985-1011 (2008).
  4. Jacques, P. Functional neuroimaging of autobiographical memory. Trends Cogn Sci. 11, 219-227 (2007).
  5. Moscovitch, M. Functional neuroanatomy of remote episodic, semantic and spatial memory: a unified account based on multiple trace theory. J Anat. 207, 35-66 (2005).
  6. Dolcos, F., LaBar, K. S., Cabeza, R. Memory and emotion: Interdisciplinary perspectives. Uttl, B., Ohta, N., Siegenthaler, A. L. Blackwell Publishing. Malden, MA. 107-134 (2006).
  7. Dolcos, F., Denkova, E. Neural Correlates of Encoding Emotional Memories: A Review of Functional Neuroimaging Evidence. Cell Science Reviews. 5, 78-122 (2008).
  8. Dolcos, F. The Impact of Emotion on Memory: Evidence from Brain Imaging Studies. VDM Verlag. (2010).
  9. Dolcos, F., Iordan, A. D., Dolcos, S. Neural Correlates of Emotion-Cognition Interactions: A Review of Evidence from Brain Imaging Investigations. Journal of Cognitive Psychology. Forthcoming (2011).
  10. Markowitsch, H. J., Vandekerckhove, M. M., Lanfermann, H., Russ, M. O. Engagement of lateral and medial prefrontal areas in the ecphory of sad and happy autobiographical memories. Cortex. 39, 643-665 (2003).
  11. Denkova, E., Botzung, A., Manning, L. Neural correlates of remembering/knowing famous people: an event-related fMRI study. Neuropsychologia. 44, 2783-2791 (2006).
  12. Botzung, A., Denkova, E., Ciuciu, P., Scheiber, C., Manning, L. The neural bases of the constructive nature of autobiographical memories studied with a self-paced fMRI design. Memory. 16, 351-363 (2008).
  13. Crovitz, H. F. Galton's walk: Methods for the analysis of thinking, intelligence, and creativity. Harper & Row. New York. (1970).
  14. Crovitz, H. F., Schiffman, H. Frequency of episodic memories as a function of their age. Bulletin of the Psychonomic Society. 4, 517-518 (1974).
  15. Galton, F. Psychometric experiments. Brain. 2, 149-162 (1879).
  16. Cabeza, R. Brain activity during episodic retrieval of autobiographical and laboratory events: an fMRI study using a novel photo paradigm. J Cogn Neurosci. 16, 1583-1594 (2004).
  17. Gilboa, A., Winocur, G., Grady, C. L., Hevenor, S. J., Moscovitch, M. Remembering our past: functional neuroanatomy of recollection of recent and very remote personal events. Cereb Cortex. 14, 1214-1225 (2004).
  18. Levine, B., Svoboda, E., Hay, J. F., Winocur, G., Moscovitch, M. Aging and autobiographical memory: dissociating episodic from semantic retrieval. Psychol Aging. 17, 677-689 (2002).
  19. Sharot, T., Riccardi, A. M., Raio, C. M., Phelps, E. A. Neural mechanisms mediating optimism bias. Nature. 450, 102-105 (2007).
  20. Addis, D. R., Moscovitch, M., Crawley, A. P., McAndrews, M. P. Recollective qualities modulate hippocampal activation during autobiographical memory retrieval. Hippocampus. 14, 752-762 (2004).
  21. Rubin, D. C., Schrauf, R. W., Greenberg, D. L. Belief and recollection of autobiographical memories. Mem Cognit. 31, 887-901 (2003).
  22. Greenberg, D. L. Co-activation of the amygdala, hippocampus and inferior frontal gyrus during autobiographical memory retrieval. Neuropsychologia. 43, 659-674 (2005).
  23. Watson, D., Clark, L. A., Tellegen, A. Development and validation of brief measures of positive and negative affect: the PANAS scales. J Pers Soc Psychol. 54, 1063-1070 (1988).
  24. Denkova, E., Dolcos, S., Dolcos, F. Reliving Emotional Personal Memories: Affective Biases Linked to Personality and Sex-Related Differences. Forthcoming (2011).
  25. Svoboda, E., McKinnon, M. C., Levine, B. The functional neuroanatomy of autobiographical memory: a meta-analysis. Neuropsychologia. 44, 2189-2208 (2006).
  26. Lieberman, M. D., Cunningham, W. A. Type I and Type II error concerns in fMRI research: re-balancing the scale. Soc Cogn Affect Neurosci. 4, 423-428 (2009).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics