La investigación del cerebro imágenes de los correlatos neurales de recuerdo autobiográfico emocional

Neuroscience

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Summary

Se presenta un protocolo que permite la investigación de los correlatos neurales de recordando los recuerdos emocionales autobiográfico, utilizando imágenes de resonancia magnética funcional. Este protocolo se puede utilizar con los participantes sanos y 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

El recuerdo de los recuerdos autobiográficos emocional (AMS) es importante para el funcionamiento saludable cognitivos y afectivos 1 - recordando positivo AMs se asocia con aumento de personal de bienestar y autoestima 2, mientras que recordar y meditando sobre la MGA negativa puede dar lugar a trastornos afectivos 3. Aunque se han logrado importantes progresos en la comprensión de los mecanismos cerebrales subyacentes AM recuperación en general (revisado en 4, 5), poco se sabe sobre el efecto de la emoción en la re-experiencia subjetiva de la AMS y los correlatos neurales asociados. Esto se debe en parte al hecho de que, a diferencia de las investigaciones del efecto de la emoción en la memoria de laboratorio basado en eventos de micro (revisado en 6, 7-9), a menudo los estudios de AM no tienen un claro enfoque en los aspectos emocionales de recordar hechos personales (pero ver 10). A continuación, presentamos un protocolo que permite la investigación de los correlatos neurales de acompañamiento emocional recordando utilizando imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI). Las señales de estas memorias se recogen antes de la digitalización por medio de un cuestionario de la memoria autobiográfica (AMQ), por lo tanto, permite la selección adecuada de medidas de acompañamiento emocional sobre la base de sus propiedades fenomenológicas (es decir, la intensidad, viveza, el significado personal). Este protocolo se puede utilizar en poblaciones sanas y clínicos por igual.

Protocol

1. Recogida y selección de recuerdos, de tareas fotografiado, y el Protocolo Experimental

Colección del acompañamiento emocional

  1. Recuerdos personales se suscitó a partir de cada participante durante una entrevista realizada antes de la sesión de fMRI, similar al procedimiento empleado por falta de medidas de acompañamiento emocional (por ejemplo, 11, 12). A diferencia de la mayoría de las técnicas anteriores, nuestra AMQ se construyen específicamente para orientar la evaluación de los episodios emocionales personales y sus propiedades recollective. Un método muy utilizado en la investigación del comportamiento y adaptado para su uso en estudios de neuroimagen implica la Crovitz y Schiffman técnica de 13 a 15, donde los sujetos de recordar acontecimientos especiales, personal experimentado en respuesta a palabras claves. Una foto de paradigma ha sido también utilizado para investigar AMs en entornos más controlados en los estudios de fMRI 16, 17. Sin embargo, estas técnicas no suelen centrarse en el examen de la componente emocional de la AMS, que se comparan en términos de cualidades recollective.
  2. Nuestra AMQ comprende una lista de 115 indicaciones verbales para eventos de la vida distinta (por ejemplo, el nacimiento de un miembro de la familia, la muerte de un familiar), que es una combinación y la ampliación de las listas utilizadas por otros 18, 19. Para cada señal, los participantes se les pide que recuerden un episodio único de su vida, que ocurrió en un lugar y tiempo específico (por ejemplo, un ejemplo, cuando s / he jugado en un partido de baloncesto específicos), en vez de recordar los acontecimientos generales o repetidas (por ejemplo, , jugar al baloncesto de secundaria). Es importante destacar que los recuerdos deben estar acompañados por el recuerdo de estar implicado personalmente, en lugar de oír hablar de los otros.
  3. Tras el recuerdo, los participantes se les pide que proporcione una breve descripción de la memoria (ver Figura 1), que luego se utilizará como una señal de memoria personalizada durante la exploración fMRI (los participantes son ingenuos para el propósito específico de la entrevista previa a la exploración).
  4. Cada memoria es también de fecha y clasificado en seis escalas de Likert 20, 21, para evaluar sus propiedades fenomenológicas (ver Figura 1). Nuestras escalas incluyen la valencia emocional (en una escala de 7 puntos: -3 = muy negativo, 0 = neutral, 3 = muy positiva), la intensidad emocional, la importancia personal, la cantidad de detalles contextuales, la cantidad de viso-perceptivas detalles ( es decir, intensidad), y la frecuencia de recuperación (todos los de este último mediante una escala de 7 puntos: 1 = nada, 7 = extremadamente).

Figura 1
Figura 1. Ilustración de la AMQ Administración. Para cada señal, los participantes a recordar y describir brevemente un evento específico, a continuación, la fecha y la tasa que el 6 de escalas.

Selección de muy emocional AMs

  1. A continuación, los 40 recuerdos más emotivos (20 positivos y negativos 20) son seleccionados para cada participante, en base a las calificaciones previstas en el AMQ (es decir, tiene 2 o 3 y -2 o -3, respectivamente). La AMS positivos y negativos se ven igualadas en cuanto a edad y propiedades fenomenológicas, para asegurarse de que las diferencias en la actividad cerebral durante el recuerdo no se confunden por las diferencias en estas propiedades básicas.
  2. Si es necesario, las descripciones de las claves de la memoria seleccionada es ligeramente adaptado para ser encontrados lo más cerca posible de la longitud y complejidad gramatical, sino que también se recomienda para seleccionar unos cuantos recuerdos adicionales para fines de la práctica.

La tarea fMRI

  1. La tarea de resonancia magnética funcional se ha diseñado para permitir la comparación de la tarea de AM con una memoria semántica (SM) tarea de control, los ensayos de AM y SM de recuperación tienen una similar estructura general (véase la Figura 2A). Hemos utilizado CIGAL ( http://www.nitrc.org/projects/cigal/ ) para la presentación del estímulo en el escáner de RM, pero otro software de presentación de estímulo también puede ser utilizado.
  2. La tarea de AM se basa en las señales personalizada recogidos antes de la digitalización. Cada ensayo comienza con una señal que activa el recuerdo AM, que se indica que el participante con sólo pulsar un botón. Luego, los participantes siguen recordando los detalles del evento hasta con claves de nuevo para votar la memoria recordaba (Figura 2B).
  3. La tarea de SM implica la generación de ejemplares de diferentes categorías semánticas (por ejemplo, instrumentos musicales, deportes), que al igual que AM recuperación implica buscar en la memoria y el tiempo de recuperación prolongado 22 (Figura 2B). Después de una categoría semántica es con claves, los participantes presionar un botón tan pronto como iniciar la recuperación de ejemplares de esa categoría y luego continuar hasta que recordar una vez más con claves para las clasificaciones de la memoria.

Figura 2
Figura 2
Figura 2. Estructura de los juicios de fMRI. A. GeneralEstructura de los ensayos. B. Estructura de los estudios específicos de AM y SM.

  1. Además de la comparación básica de la mañana y ensayos SM, las manipulaciones de otros también pueden participar. Por ejemplo, el enfoque de la recuperación de AM puede ser manipulado por la dirección de los participantes a prestar atención a los aspectos emocionales o no-emocional de los hechos recordados (Figura 2B). Esta manipulación permite la investigación de cómo el enfoque de recuperación puede influir en la experiencia del acompañamiento y los cambios asociados en los correlatos neurales asociados.
  2. Cada ensayo AM o SM es seguido por las pantallas de calificación presentados en un orden contrapeso, con escala de 5 puntos de Likert (ver Figura 2B).
  3. El experimento se divide en carreras / bloques de ensayos, tanto para dar tiempo a los participantes para descansar y evitar la pérdida de datos en caso de mal funcionamiento del equipo. Orden de ejecución se equilibra entre los participantes. Cada carrera se inicia con seis segundos de fijación, para permitir la estabilización de la señal de RM. Las condiciones de AM y SM se presentan en un orden aleatorio separadas por un intervalo entre ensayos de duración variable (5-9 s, media = 7 seg.).

2. Preparar el tema para la exploración

Todos los participantes dan fe por escrito el consentimiento informado antes de ejecutar el protocolo experimental, que es aprobado por un comité de ética. Por lo general, para evitar confunde en la lateralización de las activaciones cerebrales, los participantes escaneado es diestro.

Antes de entrar en la sala de exploración

  1. En el día de la exploración, el estado de los participantes afectivo actual se evalúa 23, para controlar el efecto del estado de ánimo en el recuerdo de acompañamiento emocional. Junto con las evaluaciones de exploración después de estas primeras evaluaciones también se puede utilizar para detectar cambios en el estado de ánimo, como resultado de la participación en el estudio, y como covariables en los análisis de resonancia magnética funcional para investigar las activaciones cerebrales influenciadas por los estados actuales. Del mismo modo, las evaluaciones de los rasgos de la personalidad también se puede hacer (por ejemplo, el neuroticismo), para investigar sus posibles sesgos en la tarea AM 24 y los correlatos neurales asociados.
  2. Antes del examen, los participantes se les informa en detalle de los procedimientos de exploración, y se dan instrucciones específicas para la tarea de comportamiento. Los participantes también completar una sesión de entrenamientos cortos, para familiarizarse con la tarea.

Entrar en la sala de exploración

  1. Los participantes son instruidos para mentir en decúbito supino sobre la camilla del equipo, y están provistas de amortiguación cabeza adicionales, para garantizar la comodidad durante la exploración y para minimizar el movimiento. Para minimizar aún más el movimiento de la cabeza, el lado no adhesivo de la longitud de la cinta se puede envolver suavemente por la frente de los sujetos. Los sujetos se les da protección para los oídos, así como los auriculares de aislamiento para comunicarse con el investigador durante la resonancia magnética.
  2. Mano derecha del sujeto se coloca cómodamente en la caja de respuesta, permitiendo así que la mano izquierda que se utilizará para apoyar o para otras medidas (por ejemplo, las respuestas de conductancia de la piel). Un botón de parada de emergencia se encuentra cerca, por lo que el sujeto puede indicar la necesidad urgente de detener el escáner.
  3. Antes de comenzar la recolección de datos, es fundamental para asegurarse de que los sujetos pueden ver la pantalla de proyección con claridad de la presentación del estímulo y que los botones de respuesta funcione correctamente.

3. Registro de datos y procesamiento de

Parámetros de la digitalización

Se recogieron datos de resonancia magnética utilizando un 1.5 Tesla Siemens Sonata escáner de resonancia magnética para las grabaciones. Imágenes anatómicas fueron series 3D anatómicos MPRAGE (tiempo de repetición (TR) = 1600 ms, tiempo de eco (TE) = 3,82 ms, el número de rebanadas = 112; tamaño de voxel = 1x1x1 mm), y las imágenes funcionales fueron series de 28 rebanadas funcional, adquirida axialmente utilizando una secuencia de echoplanar (TR = 2000 ms, TE = 40 ms, campo de visión FOV = 256x256 mm, el tamaño de voxel = 4x4x4 mm), lo que permite a todo el cerebro de cobertura.

Análisis de Datos

Hemos utilizado Statistical Parametric Mapping (SPM: http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm ) en combinación con in-house Matlab herramientas basadas en. Pre-procesamiento para los pasos típicos: la garantía de calidad, la alineación TR, corrección de movimiento, co-registro, normalización, y suavizado (8 mm 3 Kernel). Análisis individual y grupal-estadística puede incluir comparaciones de la actividad cerebral de acuerdo al tipo de memoria (AM vs SM), el enfoque valencia emocional (positiva vs negativos), y la recuperación (contenido emocional frente a no-emocional).

4. Resultados representante

Figura 3
Figura 3. Correlatos neurales de la recuperación de AM. Validación del presente Protocolo, la recuperación de la AMS produjo una mayor actividad en la red AM recuperación de 4, 25, incluyendo hipopótamosáreas Campal (a), participan en la recuperación de la memoria general, la corteza prefrontal medial (b), asociado con el compromiso personal, las regiones cuneus / precuneus y unión parieto-occipital (c, e, respectivamente), asociados con el procesamiento viso-espaciales de representación , y la unión frontotemporal (d), involucrados en la recuperación afectiva AM, efectos similares a este último se encuentra también en la amígdala (no mostrado). Los "mapas de activación" se superponen a imágenes de alta resolución del cerebro está representada en la corona (panel izquierdo) y sagital (paneles de centro y derecha) puntos de vista, las barras de colores indican el gradiente de los valores t de los mapas de activación (p <0,005, 10 voxels contiguos 26), lo que refleja la actividad cerebral de tiempo bloqueado en el inicios de las claves de la memoria. Los gráficos de líneas muestran la evolución temporal de la señal de resonancia magnética funcional (% de variación de la señal), para cada tipo de ensayo y TR (1 TR = 2 segundos). L = Izquierda, R = Derecha.

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Discussion

El diseño experimental presentado aquí permite la investigación de los correlatos neurales de recordar emocional recuerdos autobiográficos. Este diseño tiene el potencial para avanzar en el conocimiento de cómo el cerebro genera sesgos afectivos (positivo o negativo) en el recuerdo de los recuerdos personales, y cómo los prejuicios pueden ser modulados por el centro de recuperación (en los aspectos emocionales y no emocionales). Este protocolo tiene beneficios adicionales, ya que también se puede utilizar con poblaciones clínicas (por ejemplo, en pacientes con depresión y trastorno postraumático por estrés), que permite la investigación de las alteraciones asociadas a los sesgos negativos afectivo en AM de recuperación (por ejemplo, la rumia en las experiencias negativas y el recuerdo de eventos traumáticos incontrolables, respectivamente). En general, el éxito de este diseño depende de una cuidadosa colección de AM y la selección adecuada y las manipulaciones experimentales.

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Disclosures

No hay conflictos de interés declarado.

Acknowledgements

Esta investigación fue apoyada por el Premio Joven Investigador de la Alianza Nacional de EE.UU. para la Investigación sobre la Esquizofrenia y la Depresión y el Premio del PCFR de la Fundación Canadiense de Investigación de Psiquiatría (de FD). ED fue apoyado por una Wyeth-CIHR beca posdoctoral. Los autores desean agradecer a Peter Seres de asistencia con fMRI recolección de datos y Suen Kristina de asistencia con el análisis de datos.

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).

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