Investigation d'imagerie cérébrale de les corrélats neuraux de Recollection autobiographique émotionnelle

Neuroscience

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Summary

Nous présentons un protocole qui permet enquête sur les corrélats neuraux de se souvenir des souvenirs autobiographiques émotionnel, utilisant l'imagerie par résonance magnétique. Ce protocole peut être utilisé avec les participants à la fois sain et cliniques.

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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

Recollection des souvenirs autobiographiques émotionnel (AMS) est important pour le fonctionnement cognitif et affectif sain 1 - rappelant positifs AMS est associée à des particuliers a augmenté le bien-être et l'estime de soi 2, alors que se souvenir et à ruminer sur MGS négative peut conduire à des troubles affectifs 3. Bien que des progrès significatifs ont été réalisés dans la compréhension des mécanismes cérébraux sous-jacents AM de récupération en général (examinés dans 4, 5), on en sait moins sur l'effet de l'émotion sur le subjectif re-vivre de l'AMS et les corrélats neuraux associés. Ceci est en partie dû au fait que, contrairement aux enquêtes de l'effet de l'émotion sur la mémoire pour en laboratoire micro-événements (revu dans 6, 7-9), il arrive souvent AM études n'ont pas une orientation claire sur les aspects émotionnels de la se souvenant des événements personnels (mais voir 10). Ici, nous présentons un protocole qui permet enquête sur les corrélats neuraux de se souvenir émotif AM en utilisant l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). Cues pour ces souvenirs sont recueillis avant la numérisation par le biais d'un questionnaire mémoire autobiographique (AMQ), permettant ainsi pour le choix d'émotif AM en fonction de leurs propriétés phénoménologiques (ie, l'intensité, la vivacité, la signification personnelle). Ce protocole peut être utilisé dans des populations saines et cliniques semblables.

Protocol

1. Collecte et la sélection des souvenirs, des tâches Imaged, et le protocole expérimental

Collection de l'émotionnel AM

  1. Les souvenirs personnels sont obtenues de chacun des participants lors d'une interview réalisée avant la session d'IRMf, similaire à la procédure employée pour les non-émotionnel AMS (par exemple, 11, 12). Contrairement à la plupart des techniques précédentes, notre AMQ est spécialement construit pour l'évaluation des cibles émotionnelles épisodes personnels et de leurs propriétés Recollective. Une méthode couramment utilisée dans la recherche comportementale et adapté pour une utilisation dans les études de neuroimagerie implique l'Crovitz et Schiffman technique de 13-15, où les sujets se souvenir précis, des événements personnellement vécu en réponse aux paroles de repère. Une photo-modèle a également été utilisée pour étudier AMS en plus de paramètres contrôlés dans les études IRMf 16, 17. Cependant, ces techniques ne visent généralement l'examen de la composante émotionnelle de l'AMS, qui sont appariés en termes de qualités Recollective.
  2. Notre AMQ comporte une liste de 115 signaux verbaux pour des événements de vie distinctes (par exemple, la naissance d'un membre de la famille, le décès d'un parent), qui est une combinaison et d'extension des listes utilisées par d'autres 18, 19. Pour chaque indice, les participants sont invités à se rappeler un épisode unique de leur vie, qui ont eu lieu dans un endroit et une heure spécifiques (par exemple, un cas où il / elle a joué dans un match de basket spécifiques), plutôt que de se souvenir d'événements généraux ou répétées (par exemple , jouer au basket du lycée). Surtout, le souvenir doit être accompagné par le souvenir d'être personnellement impliqué, plutôt que d'entendre parler par d'autres.
  3. Après le recueillement, les participants sont invités à fournir une brève description de la mémoire (voir Figure 1), qui sera ensuite utilisé comme un repère de mémoire personnalisé lors de la numérisation IRMf (les participants sont naïf de l'objectif spécifique de l'entretien pré-numérisation).
  4. Chaque mémoire est également daté et notés sur une échelle de Likert six 20, 21, pour évaluer ses propriétés phénoménologiques (voir Figure 1). Nos balances incluse valence émotionnelle (en utilisant une échelle de 7 points: -3 = très négatif, 0 = neutre, 3 = très positif), l'intensité émotionnelle, une signification personnelle, le montant des détails contextuels, le montant de la perception visuo-détails ( à savoir, la vivacité), et la fréquence de récupération (tous les derniers en utilisant une échelle de 7 points: 1 = pas du tout, 7 = extrêmement).

Figure 1
Figure 1. Illustration de l'AMQ administration. Pour chaque indice, les participants se rappeler et décrire brièvement un événement spécifique, puis la date et l'évaluer sur 6 échelles.

Sélection de très émotive AM

  1. Ensuite, les 40 mémoires les plus émouvants (20 négatifs et 20 positifs) sont sélectionnés pour chaque participant, sur la base des notes fournies sur l'AMQ (ie, classé 2 ou 3 et -2 ou -3, respectivement). Les AMs positifs et négatifs sont ensuite appariés en termes d'âge et les propriétés phénoménologiques, afin de s'assurer que toutes les différences dans l'activité cérébrale au cours recueillement ne sont pas confondus par des différences dans ces propriétés de base.
  2. Si nécessaire, la description des indices de la mémoire sélectionnée sont légèrement adapté pour correspondre aussi étroitement que possible pour la longueur et la complexité grammaticale, il est aussi recommandé de sélectionner quelques souvenirs supplémentaires à des fins pratiques.

La tâche d'IRMf

  1. La tâche d'IRMf est conçu pour permettre la comparaison de la tâche AM avec une mémoire sémantique (MS) tâche de contrôle, les essais du matin et la récupération SM ont une structure similaire en général (voir figure 2A). Nous avons utilisé CIGAL ( http://www.nitrc.org/projects/cigal/ ) pour la présentation du stimulus dans le scanner IRM, mais d'autres logiciels de présentation de relance peuvent aussi être utilisés.
  2. La tâche AM est basé sur les indices recueillis personnalisé avant la numérisation. Chaque essai commence par un indice qui déclenche recueillement AM, qui est indiquée par le participant avec un bouton. Ensuite, les participants continuent souvenir des détails de l'événement jusqu'à indicé nouveau taux de la mémoire recueilli (figure 2B).
  3. La tâche consiste à SM la génération d'exemplaires de différentes catégories sémantiques (par exemple, instruments de musique, sport), ce qui implique la récupération comme AM de recherche dans la mémoire et le temps de récupération prolongée 22 (figure 2B). Après une catégorie sémantique est marqué, les participants appuyer sur un bouton dès qu'ils commencent rappelant exemples de cette catégorie, puis continuer jusqu'au indicé rappelant à nouveau pour notes de mémoire.

Figure 2
Figure 2
Figure 2. Structure des essais IRMf. A. GénéralStructure des essais. B. structure spécifique du procès AM et SM.

  1. En plus de la comparaison de base de l'AM et des essais SM, d'autres manipulations peuvent également être impliqués. Par exemple, l'accent de la récupération AM peuvent être manipulés par diriger les participants à prêter attention aux aspects émotionnels ou de non-émotionnel de l'événement rappeler (figure 2B). Cette manipulation permet d'étudier comment le focus de récupération peut influencer le connaît d'AMS et les changements associés dans les corrélats neuraux associés.
  2. Chaque essai AM ou SM est suivie par des écrans cote présentés dans un ordre contrebalancé, en utilisant de 5 points des échelles de Likert (voir figure 2B).
  3. L'expérience est divisé en pistes / blocs d'essais à la fois pour permettre aux participants le temps de se reposer et pour éviter toute perte de données en cas de dysfonctionnement du matériel. Afin Run est contrebalancé entre les participants. Chaque course commence avec six secondes d'une fixation, pour permettre la stabilisation du signal IRM. Les conditions de PM et SM sont présentés dans un ordre aléatoire séparés par un intervalle entre les essais de durée variable (5-9 sec, moyenne = 7sec.).

2. Préparation de la réserve pour la numérisation

Tous les participants fournissent un consentement éclairé écrit avant d'exécuter le protocole expérimental, qui est approuvé par un comité d'éthique. Typiquement, pour éviter confond dans la latéralisation des activations cérébrales, les participants numérisés sont droitiers.

Avant d'entrer dans la salle d'examen

  1. Le jour de la numérisation, l'état des participants actuels affective est évalué 23, pour contrôler l'effet de l'humeur sur souvenir de émotionnels AMS. En conjonction avec les évaluations post-numérisation, ces évaluations initiales peuvent également être utilisées pour dépister les modifications de l'humeur à la suite de la participation d'étude, et comme covariables dans les analyses d'IRMf pour étudier activations cérébrales influencée par les Etats actuels. De même, les évaluations de traits de personnalité peuvent également être faites (par exemple, le névrosisme), pour enquêter sur leurs préjugés possibles sur la tâche AM 24 et les corrélats neuraux associés.
  2. Avant la numérisation, les participants sont informés en détail des procédures de numérisation, et sont donnés des instructions spécifiques pour la tâche comportementale. Participants doivent aussi compléter une session d'entraînement courtes, de se familiariser avec la tâche.

Entrer dans la salle de balayage

  1. Les participants sont priés de se coucher en position couchée sur le lit de la numérisation, et sont fournis avec un amorti tête supplémentaire, pour assurer le confort pendant le scan et de minimiser le mouvement. Afin de minimiser les mouvements de la tête, le côté non-adhésif d'une longueur de ruban peut être enroulé autour du front légère des sujets. Les sujets sont donnés protection auditive ainsi que l'isolement des écouteurs pour communiquer avec l'expérimentateur lors de l'examen IRM.
  2. La main droite du sujet est positionné confortablement sur la case de réponse, permettant ainsi la main gauche pour être utilisé pour soutenir ou pour d'autres mesures (par exemple, les réponses de conductance cutanée). Un bouton d'arrêt d'urgence est placé à proximité afin que le sujet peut indiquer tout besoin urgent d'arrêter le scanner.
  3. Avant de commencer la collecte des données, il est essentiel de s'assurer que les sujets peuvent voir l'écran de projection clairement pour la présentation du stimulus et que les boutons de réponse fonctionner correctement.

3. Enregistrement et traitement des données

Paramètres de numérisation

Nous avons recueilli des données de l'IRM en utilisant un 1,5 Tesla Siemens Sonata scanner pour les enregistrements IRM. Des images anatomiques ont été 3D séries anatomiques MPRAGE (temps de répétition (TR) = 1600 ms, temps d'écho (TE) = 3,82 ms; nombre de tranches = 112; taille de voxel = 1x1x1 mm), et les images fonctionnelles ont été série de 28 tranches fonctionnelles, acquises axialement à l'aide d'une séquence echoplanar (TR = 2000 ms; TE = 40 ms; champ de vision FOV = 256x256 mm; taille de voxel = 4x4x4 mm), permettant ainsi une couverture complète du cerveau.

Analyse des données

Nous avons utilisé la statistique de cartographie paramétrique (SPM: http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm ) en combinaison avec en interne des outils Matlab. Pré-traitement impliqués étapes typiques: l'assurance qualité, l'alignement TR, la correction de mouvement, de co-enregistrement, la normalisation et de lissage (8 mm 3 du noyau). Analyses individuelles et de groupe au niveau statistique peut impliquer des comparaisons de l'activité cérébrale en fonction du type de mémoire (AM vs SM), l'accent valence émotionnelle (positive vs négative), et la récupération (le contenu émotif ou non-émotionnelles).

4. Les résultats représentatifs

Figure 3
Figure 3. Corrélats neuraux de la récupération du matin. Validation du présent Protocole, la récupération des MA cédé une activité accrue dans le réseau AM de récupération 4, 25, y compris les hippopotameszones Campal (a), impliquées dans la récupération de la mémoire générale, le cortex préfrontal médian (b), associée à l'engagement personnel, les régions cunéus / précuneus et pariéto-occipitale jonction (c, e, respectivement), associés au traitement visuo-spatiale de représentation , et la jonction fronto-temporale (d), impliqué dans affectifs AM récupération; des effets similaires à ceux-ci ont également été trouvés dans l'amygdale (non représentée). Les "cartes d'activation" sont superposées sur des images de grande résolution affichée dans le cerveau coronale (à gauche du panneau) et sagittal (au milieu et à droite) vues; les barres de couleur indiquent le gradient de valeurs t des cartes d'activation (p <0,005, 10 voxels contigus 26), reflétant l'activité du cerveau le temps de verrouillage de la en place de l'indices de la mémoire. Les graphiques linéaires illustrant les cours du temps du signal IRMf (changement de signal%), pour chaque type de procès et TR (1 TR = 2 secondes). L = Gauche, R = Droite.

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Discussion

Le dispositif expérimental présenté ici permet enquête sur les corrélats neuraux de la mémoire affective des souvenirs autobiographiques. Cette conception a le potentiel pour faire progresser notre connaissance de comment le cerveau génère des préjugés affectifs (positive ou négative) en se rappelant des souvenirs personnels, et comment ces préjugés peuvent être modulés par l'accent de récupération (sur les aspects émotionnels ou de non-émotionnelles). Ce protocole a des avantages supplémentaires en ce sens qu'elle peut également être utilisé avec des populations cliniques (par exemple, chez les patients souffrant de dépression et de trouble de stress post-traumatique), qui permet l'étude des altérations liées à des préjugés négatifs affectif dans la récupération AM (par exemple, la rumination des expériences négatives et de recueillement incontrôlables d'événements traumatiques, respectivement). Globalement, le succès de cette conception repose sur la collecte minutieuse et AM sélection et la bonne manipulations expérimentales.

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Disclosures

Aucun conflit d'intérêt déclaré.

Acknowledgements

Cette recherche a été soutenue par une bourse de jeune chercheur de l'Alliance nationale américaine pour la recherche sur la schizophrénie et la dépression et un Prix de la Fondation FCRP la recherche en psychiatrie au Canada (à FD). ED a été soutenue par une Wyeth-IRSC Bourse de recherche postdoctorale. Les auteurs souhaitent remercier Peter Seres de l'aide pour la collecte des données IRMf et Kristina Suen de l'aide pour l'analyse des données.

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