Investigação por imagem do cérebro os correlatos neurais da Recordação Autobiographical Emocional

Neuroscience

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Summary

Apresentamos um protocolo que permite a investigação dos correlatos neurais da relembrando memórias autobiográficas emocional, usando ressonância magnética funcional. Este protocolo pode ser usado com participantes saudáveis ​​e clínicos.

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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

Recordação de memórias autobiográficas emocional (AMs) é importante para o funcionamento cognitivo e afetivo saudável 1 - lembrando AMs positiva está associada com pessoal aumentaram o bem-estar e auto-estima 2, enquanto que lembrar e ruminando AMs negativas pode levar a transtornos afetivos 3. Embora progressos significativos tenham sido feitos na compreensão dos mecanismos cerebrais subjacentes AM recuperação em geral (revista em 4, 5), menos se sabe sobre o efeito da emoção sobre a subjetiva re-experiência de AMs e os correlatos neurais associados. Esta é, em parte devido ao fato de que, ao contrário das investigações do efeito emoção sobre a memória para laboratório baseado em eventos micro (revisto em 6, 7-9), muitas vezes, AM estudos não têm um foco claro sobre os aspectos emocionais da lembrando eventos pessoais (mas veja 10). Aqui, apresentamos um protocolo que permite investigação dos correlatos neurais da relembrando AMs emocionais usando ressonância magnética funcional (fMRI). Pistas para estas memórias são coletados antes da digitalização por meio de um questionário de memória autobiográfica (AMQ), permitindo assim a seleção adequada de AMs emocional baseado em suas propriedades fenomenológica (isto é, intensidade, vivacidade, significado pessoal). Este protocolo pode ser utilizado em populações saudáveis ​​e clínicos semelhantes.

Protocol

1. Recolha e selecção de memórias, Task Imaged e protocolo experimental

Cobrança da AMs Emocional

  1. Memórias pessoais são extraídas de cada participante durante uma entrevista realizada antes da sessão de fMRI, semelhante ao procedimento empregado para não-emocional AMs (eg, 11, 12). Ao contrário da maioria das técnicas anteriores, a nossa AMQ é especificamente construída para atingir a avaliação de episódios emocionais pessoais e suas propriedades recordatório. Um método comumente usado em pesquisas comportamentais e adaptado para uso em estudos de neuroimagem envolve a Crovitz Schiffman e técnica de 13-15, onde os sujeitos se lembrar específicas, eventos experimentou pessoalmente em resposta às palavras de sinalização. Uma foto de paradigma tem sido usado também para investigar AMs em ambientes mais controlados em estudos fMRI 16, 17. No entanto, estas técnicas não-alvo tipicamente exame da componente emocional de AMs, que são comparados em termos de qualidades recordatório.
  2. Nosso AMQ é composto por uma lista de 115 pistas verbais para eventos de vida distintos (por exemplo, o nascimento de um membro da família, a morte de um parente), que é uma combinação e extensão das listas utilizadas por outros 18, 19. Para cada sugestão, os participantes são convidados a se lembrar de um episódio singular de sua vida, que ocorreu em um lugar específico e tempo (por exemplo, um exemplo, quando ele / ela tocou em um jogo de basquete específico), em vez de lembrar eventos em geral ou repetida (por exemplo, , jogar basquete colegial). Importante, as memórias devem ser acompanhados pela lembrança de estar pessoalmente envolvido, ao invés de ouvir falar dos outros.
  3. Após o recolhimento, os participantes são convidados a fornecer uma breve descrição da memória (ver Figura 1), que será então utilizada como uma pista de memória personalizado durante a digitalização fMRI (participantes são ingênuos para o fim específico da entrevista de pré-digitalizar).
  4. Cada memória também é datado e avaliado em seis escalas Likert 20, 21, para avaliar suas propriedades fenomenológicas (ver Figura 1). Nossas escalas incluídas valência emocional (utilizando uma escala de 7 pontos: -3 = muito negativo, 0 = neutral, 3 = muito positivo), intensidade emocional, significado pessoal, a quantidade de detalhes contextuais, a quantidade de visuo-perceptual detalhes ( ou seja, nitidez), ea freqüência de recuperação (todas do último usando uma escala de 7 pontos: 1 = nunca, 7 = extremamente).

Figura 1
Figura 1. Ilustração da AMQ Administração. Para cada sugestão, lembre-se participantes e descrever brevemente um evento específico, e então data ea taxa-lo em 6 escalas.

Seleção de AMs altamente emocional

  1. Em seguida, os 40 memórias mais emocionais (20 positivos e negativos 20) são selecionados para cada participante, com base nas classificações fornecidas no AMQ (ie, potência nominal de 2 ou 3 e -2 ou -3, respectivamente). Os AMs positivas e negativas são então combinados em termos de idade e as propriedades fenomenológicas, para garantir que quaisquer diferenças na atividade cerebral durante o recolhimento não são confundidos por diferenças nestas propriedades básicas.
  2. Se necessário, as descrições das pistas memória selecionada são ligeiramente adaptado para ser correspondido o mais próximo possível de comprimento e complexidade gramatical, é também recomendado para selecionar algumas memórias adicionais para fins de prática.

A Task fMRI

  1. A tarefa fMRI é projetado para permitir a comparação da tarefa AM com uma memória semântica (SM) tarefa de controle; os testes AM e SM recuperação têm uma estrutura geral similar (ver Figura 2A). Usamos CIGAL ( http://www.nitrc.org/projects/cigal/ ) para apresentação do estímulo no scanner MR, mas outros softwares de apresentação de estímulo também pode ser usado.
  2. A tarefa AM é baseado no pistas personalizadas coletados antes da digitalização. Cada ensaio começa com uma sugestão que desencadeia lembranças AM, que é indicado pelo participante com um aperto de botão. Então, os participantes continuarão lembrando detalhes do evento até cued novamente para a taxa de recolhimento de memória (Figura 2B).
  3. A tarefa SM envolve geração de exemplares de diferentes categorias semânticas (por exemplo, instrumentos musicais, esportes), que, como recuperação de AM envolve pesquisa em memória e tempo de recuperação prolongado 22 (Figura 2B). Depois de uma categoria semântica é cued, os participantes pressionar um botão assim que eles começam a recordar exemplares dessa categoria e, em seguida, continue lembrando até cued novamente por avaliações de memória.

Figura 2
Figura 2
Figura 2. Estrutura do Trials fMRI. A. GeralEstrutura dos ensaios. B. estrutura específica dos ensaios AM e SM.

  1. Além da comparação básica de AM e ensaios SM, outras manipulações podem também estar envolvidos. Por exemplo, o foco da recuperação AM pode ser manipulado por dirigir os participantes a prestar atenção aos aspectos emocionais ou não-emocional dos eventos lembrados (Figura 2B). Esta manipulação permite investigação de como foco a recuperação pode influenciar a experiência de AMs e quaisquer alterações associadas em correlatos neurais associados.
  2. Cada ensaio AM SM ou é seguido por telas de classificação apresentados em ordem contrabalanceada, usando escalas de Likert de 5 pontos (ver Figura 2B).
  3. O experimento é dividido em roda / blocos de ambos os ensaios para permitir que os participantes tempo para descansar e evitar perda de dados em caso de mau funcionamento do equipamento. Para executar é contrabalançada entre os participantes. Cada execução começa com seis segundos de fixação, para permitir a estabilização do sinal de MR. As condições de AM e SM são apresentados em uma ordem aleatória separadas por um intervalo inter-julgamento de duração variável (5-9 segundos, média = 7seg.).

2. Preparando o assunto para a digitalização

Todos os participantes fornecer consentimento informado por escrito antes da execução do protocolo experimental, que é aprovado por um Conselho de Ética. Normalmente, para evitar confunde na lateralização de ativações do cérebro, os participantes analisados ​​são destros.

Antes de entrar no quarto de digitalização

  1. No dia da varredura, o estado dos participantes atuais afetiva é avaliado 23, para controlar o efeito de humor em lembrança de AMs emocional. Em conjunto com avaliações pós-digitalização, estas avaliações iniciais também pode ser usado para triagem de alterações no humor, como resultado da participação no estudo, e como covariáveis ​​na análise fMRI para investigar ativações cerebrais influenciada por estados atuais. Da mesma forma, a avaliação de traços de personalidade também pode ser feita (por exemplo, neuroticismo), para investigar suas possíveis vieses na tarefa AM 24 e os correlatos neurais associados.
  2. Antes do exame, os participantes são informados em detalhes dos procedimentos de verificação, e são dadas instruções específicas para a tarefa comportamental. Os participantes também concluir uma sessão de treinos curtos, para se familiarizarem com a tarefa.

Entrar na sala de digitalização

  1. Os participantes são instruídos a mentir em posição supina na mesa de digitalização, e são fornecidos com amortecimento de cabeça adicionais, para assegurar o conforto durante a verificação e para minimizar o movimento. Para minimizar ainda mais o movimento da cabeça, do lado não-adesivo de um comprimento de fita pode ser enrolado em torno de leve na testa dos sujeitos. Assuntos são dadas a proteção de ouvido, bem como fones de isolamento para se comunicar com o pesquisador durante o exame de ressonância magnética.
  2. Mão direita sujeito é posicionado confortavelmente na caixa de resposta, permitindo assim que a mão esquerda para ser usado para apoiar ou para outras medidas (por exemplo, as respostas de condutância da pele). Um botão de parada de emergência é colocado nas proximidades, para que o assunto pode indicar uma necessidade urgente para parar o scanner.
  3. Antes de iniciar a coleta de dados, é fundamental para se certificar de que os indivíduos podem ver a tela de projeção claramente para apresentação do estímulo e que os botões de resposta funcionar corretamente.

3. A gravação de dados e processamento

Digitalização Parâmetros

Foram coletados dados de MRI utilizando um 1.5 Tesla Siemens Sonata scanner para gravações de ressonância magnética. Imagens anatômicas foram série anatômica 3D MPRAGE (tempo de repetição (TR) = 1.600 ms, tempo de eco (TE) = 3,82 ms; número de fatias = 112; tamanho voxel = 1x1x1 mm), e as imagens funcionais foram série de 28 fatias funcional, adquirido axialmente usando uma seqüência echoplanar (TR = 2000 ms; TE = 40 ms; campo de visão FOV = mm 256x256; tamanho voxel 4x4x4 = mm), permitindo assim full-cérebro cobertura.

Análise de Dados

Usamos Statistical Parametric Mapping (SPM: http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm ) em combinação com as ferramentas Matlab baseado em casa. Pré-processamento envolvidos passos típicos: garantia de qualidade, alinhamento TR, a correção de movimento, co-registro, normalização e suavização (8 mm 3 Kernel). Individuais e de grupo em nível de análises estatísticas pode envolver comparações de atividade cerebral de acordo com o tipo de memória (AM vs SM), o foco de valência (positivo vs negativo), e recuperação emocional (conteúdo emocional versus não-emocional).

4. Resultados representante

Figura 3
Figura 3. Correlatos neurais da Recuperação AM. Validando o presente protocolo, a recuperação de AMs rendeu aumento de atividade na recuperação da rede AM 4, 25, incluindo hippoáreas CAMPAL (a), envolvidos na recuperação da memória em geral, o córtex pré-frontal medial (b), associada ao engajamento pessoal, as regiões cuneus / precuneus e parieto-occipitais de junção (c, e, respectivamente), associados ao processamento de representação visuo-espacial , ea junção fronto-temporal (d), envolvidos na recuperação afetiva AM; efeitos semelhantes a este último também foram encontrados na amígdala (não mostrado). Os "mapas de ativação" são sobrepostos a imagens de alta resolução do cérebro exibido em coronal (painel esquerdo) e sagital (painéis de média e direita) pontos de vista; as barras coloridas indicam o gradiente de valores t dos mapas de ativação (p <0,005, 10 voxels contíguos 26), refletindo a atividade do cérebro em tempo bloqueado para o inícios das pistas de memória. Os gráficos ilustram a linha de cursos de tempo do sinal de fMRI (mudança de sinal%), para cada tipo de tentativa e TR (1 TR = 2 segundos). L = Left, R = Right.

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Discussion

O delineamento experimental introduzida aqui permite investigação dos correlatos neurais de recordar memórias autobiográficas emocional. Este projeto tem o potencial de aumentar o nosso conhecimento de como o cérebro gera preconceitos afetivos (positivo ou negativo) em recordar memórias pessoais, e como essas tendências podem ser moduladas pelo foco de recuperação (nos aspectos emocionais ou não-emocional). Este protocolo tem benefícios adicionais na medida em que também pode ser utilizado com populações clínicas (por exemplo, em pacientes com depressão e pós-traumático), que permite investigação das alterações associadas com viés negativo afetiva na AM de recuperação (por exemplo, ruminação de experiências negativas e de recolhimento incontrolável de eventos traumáticos, respectivamente). No geral, o sucesso deste projeto depende coleção AM cuidadoso e adequado de seleção e manipulações experimentais.

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Disclosures

Não há conflitos de interesse declarados.

Acknowledgements

Esta pesquisa foi suportada por um Young Investigator Award da Aliança Nacional dos EUA para a Pesquisa sobre Esquizofrenia e Depressão e um prêmio CPRF da Fundação de Pesquisa Psiquiátrica Canadense (para FD). ED foi apoiado por uma Wyeth-CIHR Fellowship de Pós-Doutorado. Os autores gostariam de agradecer a Peter Seres de assistência com fMRI coleta de dados e Suen Kristina de assistência com a análise de dados.

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