تصوير الدماغ التحقيق الإضعاف من تأثير العاطفة على الإدراك

Published 2/01/2012
0 Comments
  CITE THIS  SHARE 
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!





By clicking "Submit", you agree to our policies.

 

Summary

نقدم البروتوكول الذي يسمح التحقيق في الآليات العصبية وساطة من تأثير ضار على الإدراك من العاطفة ، وذلك باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي. ويمكن استخدام هذا البروتوكول مع المشاركين على حد سواء الصحية والسريرية.

Cite this Article

Copy Citation

Wong, G., Dolcos, S., Denkova, E., Morey, R., Wang, L., McCarthy, G., et al. Brain Imaging Investigation of the Impairing Effect of Emotion on Cognition. J. Vis. Exp. (60), e2434, doi:10.3791/2434 (2012).

Please note that all translations are automatically generated.

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

Abstract

يمكن العواطف تأثير الإدراك من خلال ممارسة كل من تعزيز (على سبيل المثال ، وتحسين الذاكرة لأحداث عاطفية) ويضعف (على سبيل المثال ، ازداد التشتت العاطفي) الآثار (التي استعرضت في 1). استكمال بروتوكول حققناها في الآونة الأخيرة 2 تصف الأسلوب الذي يسمح بالتحقيق في يرتبط العصبية من تأثير الذاكرة التي تعزز من العاطفة (انظر 1 أيضا ، 3-5) ، وهنا نقدم البروتوكول الذي يسمح بالتحقيق في يرتبط العصبية من تأثير ضار العاطفة على الإدراك. الميزة الرئيسية لهذا الأسلوب هو أنه يتيح التعرف على التحويرات المتبادلة بين النشاط في النظام العصبي بطني ، والمشاركة في "الساخنة" العاطفة تجهيز (HotEmo النظام) ، ونظام الظهرية ، والمشاركة في أعلى مستوى "الباردة" التي المعرفي / التنفيذية تجهيز (ColdEx النظام) ، التي ترتبط الأداء المعرفي والاختلافات الفردية في السلوك (استعرضت في 1). منذ introdu الأوليction 6 ، وقد أثبت هذا التصميم لا سيما تنوعا وتأثيرا في الكشف عن جوانب مختلفة تتعلق يرتبط العصبية من الأثر الضار لالهاء العاطفية على الإدراك ، مع التركيز على الذاكرة العاملة (WM) ، وعلى التعامل مع مثل هذه الهاء 7،11 ، في كل من سليم والسريرية المشاركين 8-11 12-14.

Protocol

أولا تصميم العمل وتنمية مداركه ، والبروتوكول التجريبي

  1. المهمة الأساسية لهذا البروتوكول هو مهمة WM تأخر الاستجابة ، حيث تعرض الرواية المهمة ، لا صلة لها بالموضوع distracters العاطفية والحياد خلال فترة التأخير بين المذكرات والتحقيقات (انظر الشكل 1 لبياني يوضح المهمة الأصلية). وتسجل بيانات ذات الصلة بالحدث الرنين المغناطيسي الوظيفي في حين أن المشاركين أداء هذه المهمة. ويمكن أيضا سارعت إصدارات distracters الفعلية أن تستخدم الضوابط الحسية ، والتي لها خصائص مماثلة الأساسية (على سبيل المثال ، والتردد المكاني والإنارة).

الشكل 1
الشكل 1. مخطط عام لتأخر العمل والاستجابة الذاكرة العاملة مع الهاء (من 6 ، مع إذن). وتستخدم ثلاثة وجوه في المذكرات من أجل الدخول بقوة في الجهاز التنفيذي الظهرية ، وتستخدم زوجا من distracters رواية من أجل زيادة IMPACطن من الهاء العاطفي على الأداء WM ونشاط المخ. ويمكن أيضا أثر distracters العاطفي يمكن زيادة عن طريق عرض الصور في اللون (لا يظهر) ، والاقتران distracters مماثلة مع المحتوى العاطفي والدلالي. في هذا السياق ، ينبغي إيلاء عناية فائقة لتتناسب أيضا الصور العاطفية ومحايد في الخصائص الأساسية ، مثل السطوع والتردد المكاني 15 ، لتفادي إدخال يفند ممكن. وكلف المشاركون على مواصلة التركيز على المهمة WM أثناء معالجة يزال distracters ، وتقديم ردود سريعة ودقيقة للتحقيقات عن طريق الضغط على زر الرد (1 = قديم ، 2 = جديد). لعرض الحوافز ، استخدمنا CIGAL ( http://www.nitrc.org/projects/cigal/ ). يمكن تقديم مذكرات وتحقيقات في اللون أو أبيض وأسود.

  1. ينصح بأن الجنس من وجوه في مذكرات ونسب متوازنة من الذكور (50 ٪) و females (50 ٪). وينصح أيضا نسبة مماثلة للمتوازنة القديم (50 ٪) وتحقيقات جديدة (50 ٪). يمكن أن تختلف من صعوبة المهمة WM عن طريق تغيير هذه النسب و / أو من خلال تغيير العوامل الأخرى -- على سبيل المثال ، فإن التشابه في ملامح الوجه بين وجوه من المذكرة نفسها وتشابهها مع تحقيقات و / أو عن طريق التلاعب وجود / غياب من خارج ملامح الوجه في مذكرات (انظر أيضا الفيلم). بالإضافة إلى وجوه ، ويمكن أيضا أن تستخدم المنبهات الأخرى والمذكرات والتحقيقات 9.
  2. فمن المستحسن أن المحاكمات 30-40 في حالة 6 ، 11 مع أن تستخدم هذا التصميم ، على الرغم نظرا لاستقرارها باعتبارها "بطيئة الخطى" إشارة تصميم قوية الرنين المغناطيسي الوظيفي يمكن أيضا الحصول عليها مع عدد أقل من المحاكمات (انظر المواد التكميلية في الفترة من 6). وهذا يسمح بجمع البيانات الرنين المغناطيسي الوظيفي في ساعات 1،5-2 ~. ، والذي هو ممكن لاستخدامها في كل من المشاركين صحية والسريرية. على الرغم من الحرمان والخمسين طفيفة بسبب العدد المنخفض نسبيا للمحاكماتالتي يمكن أن تشارك مقارنة تصاميم "سرعة وتيرة" ، وهذا التصميم له مزايا الحصول على أكثر استقرارا إشارة الرنين المغناطيسي الوظيفي واحد للمحاكمة وأفضل فصل للإشارة المرتبطة التجارب الفردية والمحفزات داخل المحاكمة / مراحل ، وهي مفيدة أيضا للوظيفية تحليلات الاتصال.
  3. الاختلاف من نوع distracters يسهم أيضا في براعة هذا التصميم ، من خلال التكيف وفقا لأهداف التحقيقات والسكان المستهدفين. وقد تم اختيار distracters العاطفية ومحايد في التصميم الأصلي 6 من النظام صورة العاطفية الدولي 16 ، ولكن يمكن الحصول على تأثيرات متشابهة مع رواية المنبهات الأخرى التي تكون فعالة كما distracters 12 ، و / أو مع المعالجات التي تزيد من حساسية المهمة في WM الكشف عن الاختلافات السلوكية (على سبيل المثال ، عن طريق تقييم ايضا ثقة المشاركين في ردودهم) 11.
  4. على سبيل المثال ، في دراسة أجريت مؤخرا في مرحلة ما بعد الحرب هاءterans مع أو بدون اضطراب ما بعد الصدمة (PTSD) 12 ، استعيض عن العاطفية الصور IAPS تحريض المشاعر السلبية عامة مع الصور ذات الصلة القتال. ومن المتوقع أن هذه الصور للحث على العواطف التي هي أكثر تحديدا مرتبطة صدمات المتصلة القتال ، وبالتالي تكون أكثر فعالية في distracters مكافحة المعرضة للأفواج ، ولا سيما في المجموعة اضطراب ما بعد الصدمة. علاوة على ذلك ، المحفزات التي تحفز المشاعر السلبية محددة (على سبيل المثال ، القلق) أو يمكن أيضا محفزات ايجابية عاطفيا أن تستخدم distracters. على سبيل المثال ، عرض تعبيرات وجوه مخيفة يمكن أن يحفز القلق الاجتماعي ، وبالتالي تكون فعالة في التحقيق في تأثير الهاء القلق الذي يحفز عابرة على WM 11. أيضا ، يمكن العثور على آثار مماثلة مع distracters إيجابية 17.
  5. أخيرا ، يمكن بالتزامن مع تدابير أخرى (على سبيل المثال ، والسلوكيات والسمات ذات الصلة) هذا النموذج يمكن استخدامها أيضا للتحقيق في العلاقات بين نشاط الدماغ والفردية تختلف ences في مختلف الجوانب التي تؤثر على الأداء المعرفي في هذه المهمة 8 ، 10 ، 11.

II. إعداد الموضوع لتفحص

ينبغي لجميع المشاركين في تقديم موافقة خطية مسبقة عن علم لتشغيل بروتوكول التجريبية ، التي ينبغي أن تتم الموافقة عليها من قبل هيئة الأخلاقيات.

قبل الدخول إلى غرفة المسح الضوئي

  1. في يوم المسح ، يتم تقييم حالة مشارك العاطفي الحالي ، للسيطرة على تأثير الحالة المزاجية على المهمة WM مع الهاء. بالاشتراك مع آخر مسح التقييمات ، يمكن هذه التقييمات الأولية تستخدم أيضا للكشف عن تغيرات في المزاج نتيجة المشاركة في الدراسة 11.
  2. قبل الفحص ، وأبلغ المشاركين في التفاصيل من إجراءات الفحص ، ويتم إعطاء تعليمات محددة للقيام بهذه المهمة السلوكية. المشارك أيضا اكتمال دورة قصيرة لتعريف الممارسة مع هذه المهمة.
e_step "> دخول غرفة الفحص

  1. المشارك يكمن مستلق على السرير المسح الضوئي ، مع توسيد إضافية للرئيس ، لضمان الراحة أثناء الفحص والتقليل من الحركة. لمزيد من تقليل حركة الرأس ، قد يكون التفاف على الجانب غير لاصقة على طول الشريط بخفة حول هذا الموضوع في جبهته. وترد الموضوعات حماية الأذن ، وكذلك سماعات العزلة إلى التواصل مع المجرب خلال التصوير بالرنين المغناطيسي.
  2. يتم وضع اليد اليمنى على الموضوع بشكل مريح في مربع الرد. قبل البدء في جمع البيانات ، من المهم جدا للتأكد من أن الأزرار تعمل بشكل صحيح والرد أن هذا الموضوع يمكن أن نرى بوضوح شاشة الإسقاط لعرض الحوافز. وضعت أيضا على زر إيقاف الطوارئ القريبة ، بحيث تخضع قد تشير إلى وجود أي حاجة عاجلة لوقف الماسح الضوئي.

في أعقاب الدورة المسح الضوئي

  1. ويمكن استخدام مهام إضافية لمزيد من assessmen السلوكيةنهاية الخبر -- على سبيل المثال ، لتحديد حساسية المشاركين إلى distracters ، تصنيف العاطفي التكافؤ / كثافة distracters و / أو التشتت ينظر ذاتي من distracters. ويمكن استخدام هذه التصنيفات لضمان التصور الذاتي للمثيرات العاطفية التي استخدمت خلال مسح آثار متماثلة السابقة يظهر في الأدب ، والفروق الفردية في التصنيف يمكن استخدامها لتحقيق تأثيرها على الآليات العصبية التوسط في تأثير ضار على الإدراك من العاطفة 6 (8).
  2. ويمكن أيضا تقييم السمات الشخصية (على سبيل المثال ، سمة القلق ، التفاعل العاطفي) إلا بعد المسح بالرنين المغناطيسي ، إذا لم يتم تنفيذ المسح قبل 11.

ثالثا. تسجيل وتحليل البيانات

مسح معلمات

في الدراسة الأصلية 6 ، جمعنا البيانات باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي 4 تسلا الماسح جنرال الكتريك للتسجيلات التصوير بالرنين المغناطيسي ، ولكن لمزيد من تفصيلإصدارات والأنف والحنجرة المهمة كنا أيضا الناجحة في جمع البيانات مع ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي 1.5 T 11. في سلسلة 4T ، الماسحة الضوئية من 30 شرائح وظيفية (فوكسل حجم = 4 × 4 × 4 ملم) تم الحصول عليها باستخدام محوريا تسلسل نبض معكوس ، دوامة (TR = 2000 مللي ثانية ؛ TE = 31 مللي ثانية ؛ مجال الرؤية = 256 × 256mm) ، وبالتالي السماح لكامل الدماغ التغطية. وبالمثل ، في سلسلة 1.5 ، الماسحة الضوئية من 28 شرائح وظيفية (فوكسل حجم = 4 × 4 × 4 ملم) تم الحصول عليها ، وذلك باستخدام تسلسل محوريا echoplanar (TR = 2000 مللي ثانية ؛ TE = 40 مللي ثانية ؛ ميدان ملم عرض × 256 = 256 ). كما تم الحصول على صور عالية الدقة الهيكلي في اتجاه محوري (في الطائرة الاستبانة = 1 مم 2 ؛ تشريحية وظيفية = نسبة 4:1).

تحليل البيانات

نستخدم الخرائط الإحصائية البارامترية (SPM : http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/ ) في تركيبة مع مطلب يستند إلى أدوات في المنزل. قبل تجهيز ينطوي على خطوات نموذجية : ضمان الجودة * ، a TRتصحيح lignment الحركة ، المشارك التسجيل ، وتطبيع العلاقات ، وتمهيد (باستخدام 8 × 8 × 8 ملم النواة) ؛ * ضمان الجودة الأساسية المعنية التفتيش البصري للبيانات ، للكشف عن تحركات الإجمالي للمشاركين والمصنوعات اليدوية الحركة ذات الصلة في البيانات ، فضلا عن تحديد كميات غير عادية مع المسامير في إشارة MR. الفردية والجماعية على مستوى التحليلات الإحصائية تشمل مقارنات بين نشاط الدماغ وفقا لنوع تشويش (الهاء العاطفي مقابل حيادية). علاوة على ذلك ، الارتباطات البيانات تصوير الدماغ مع تدابير ذاتية أو موضوعية من التشتت (مثل تقييمات والعاطفي والتشتت والعمل أداء الذاكرة) 6،8،11 و / أو تدابير عشرات السمات الفهرسة يمكن (على سبيل المثال ، سمة القلق) 11 أيضا أن يؤديها ، التحقيق في كيفية المشاركة في نشاط الدماغ يختلف مع الفروق الفردية في تلك التدابير. وقد ركزت التحليلات في كل دراساتنا باستخدام هذا البروتوكول عادة على النشاط لوحظ خلال فترة التأخير ، عرجن تعرض distracters ، ولكن النشاط الوقت مقفلة لأحداث أخرى (على سبيل المثال ، تحقيقات) ويمكن أيضا أن يكون التحقيق فيها.

رابعا. ممثل النتائج

الشكل 2
الشكل 2. عكس نمط من النشاط في الدماغ نظم بطني الظهرية في مقابل وجود إلهاء العاطفي (من 6 ، مع إذن). أنتجت distracters العاطفي النشاط المعزز في بطني مناطق الدماغ العاطفي (النقط الحمراء) ، مثل القشرة قبل الجبهية بطناني (vlPFC) واللوز (لا يظهر) ، في حين انخفض إنتاج نشاط في مناطق الدماغ التنفيذية الظهرية (النقط الزرقاء) ، مثل قشرة الفص الجبهي ظهراني (dlPFC) والجانبية القشرة الجدارية (LPC). صورة تظهر الخرائط المركزية تفعيل النقيض المباشر بين أكثر مقابل شروط اشغال الأقل (أي مقابل تدافعت العاطفي) ، فرضه على صورة عالية الدقة في عرض الدماغ الوحشيبالنظر إلى النصف الأيمن. قضبان أفقية اللون في الجزء السفلي من الصورة الدماغ تشير إلى انحدار القيم طن من الخرائط التنشيط. الرسوم البيانية خط عرض دوام النشاط في مناطق الدماغ ممثل ظهري وبطني (المشار إليها مرمزة السهام). مربعات رمادية مستطيل فوق محاور السينية تشير إلى بداية ومدتها مذكرات ، distracters ، وتحقيقات ، على التوالي. FFG = التلفيف المغزلي.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

قدم هذا التصميم التجريبي الأولي الأدلة تصوير الدماغ أن التأثير الضار لالهاء العاطفي على العمليات المعرفية الجارية يستتبع التحويرات متبادلة بين النظام العصبي HotEmo بطني وظهري ColdEx النظام. وارتبط هذا التفكك ظهراني بطني لأداء WM ضعف في وجود الهاء العاطفي 6 ، تم تكرارها بشكل منهجي في العادي 8-11 ، 12-14 السريرية ، وغيرها من الظروف المستجدة ، مثل الحرمان من النوم والإجهاد 10 18. الأهم من ذلك ، وقد تبين أيضا أن تكون محددة إلى 17 والعاطفية الإيجابية والسلبية على حد سواء ، ولكن ليس لإلهاء محايدة 8 و 19. نظرا تنوعها ، يمكن استخدام هذا البروتوكول ومشتقاته في التحقيق من يرتبط العصبية على الاستجابة والتعامل مع الجانب العاطفي في تشتيت الجماعات على حد سواء الصحية والسريرية. في الفوج الأخير ، فإنه يسمح identificالنسبة من الآليات الكامنة وراء تفاقم تأثير عاطفي من الهاء التي لوحظت في اضطرابات القلق ، والتي ترتبط مع زيادة التشتت العاطفي (على سبيل المثال ، اضطراب ما بعد الصدمة ، الرهاب الاجتماعي) 12،20. نجاح هذا البروتوكول يعتمد على احتمال واحد لاستكشاف النشاط في العاطفة والإدراك ، المتصلة مناطق الدماغ وتفاعلاتها ، وكذلك على قدرتها على التكيف لتحديد خصوصية الهاء العاطفية وفقا لأهداف التحقيقات.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

Acknowledgements

كان مدعوما من قبل FD جائزة الباحث الشاب من التحالف الوطني الأميركي للأبحاث حول مرض الفصام والاكتئاب وجائزة CPRF من مؤسسة البحوث النفسية الكندية.

References

  1. Dolcos, F., Iordan, A. D., Dolcos, S. Neural correlates of emotion-cognition interactions: A review of evidence from brain imaging investigations. J. Cogn. Psychol. 23, 669-694 (2011).
  2. Shafer, A., Iordan, A., Cabeza, R., Dolcos, F. Brain imaging investigation of the memory-enhancing effect of emotion. J. Vis. Exp. (51), (2011).
  3. 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).
  4. Dolcos, F., Denkova, E. Neural correlates of encoding emotional memories: A review of functional neuroimaging evidence. Cell. Sci. Reviews. 5, 78-122 (2008).
  5. Dolcos, F. The Impact of Emotion on Memory: Evidence from Brain Imaging Studies. VDM Verlag. (2010).
  6. Dolcos, F., McCarthy, G. Brain systems mediating cognitive interference by emotional distraction. J. Neurosci. 26, 2072-2079 (2006).
  7. Dolcos, F., Kragel, P., Wang, L., McCarthy, G. Role of the inferior frontal cortex in coping with distracting emotions. Neuroreport. 17, 1591-1594 (2006).
  8. Dolcos, F., Diaz-Granados, P., Wang, L., McCarthy, G. Opposing influences of emotional and non-emotional distracters upon sustained prefrontal cortex activity during a delayed-response working memory task. Neuropsychologia. 46, 326-335 (2008).
  9. Anticevic, A., Repovs, G., Barch, D. M. Resisting emotional interference: brain regions facilitating working memory performance during negative distraction. Cogn. Affect. Behav. Neurosci. 10, 159-173 (2010).
  10. Chuah, L. Y., Dolcos, F. Sleep deprivation and interference by emotional distracters. Sleep. 33, 1305-1313 (2010).
  11. Denkova, E. The impact of anxiety-inducing distraction on cognitive performance: A combined brain imaging and personality investigation. PLoS One. 5, e14150-e14150 (2010).
  12. Morey, R. A., Dolcos, F. The role of trauma-related distractors on neural systems for working memory and emotion processing in posttraumatic stress disorder. J. Psychiatr. Res. 43, 809-817 (2009).
  13. Anticevic, A., Repovs, G., Corlett, P. R., Barch, D. M. Negative and nonemotional interference with visual working memory in schizophrenia. Biol. Psychiatry. 70, 1159-1168 (2011).
  14. Diaz, M. T. The influence of emotional distraction on verbal working memory: An fMRI investigation comparing individuals with schizophrenia and healthy adults. J. Psychiatr. Res. 45, 1184-1193 (2011).
  15. Delplanque, S., N'Diaye, K., Scherer, K., Grandjean, D. Spatial frequencies or emotional effects? A systematic measure of spatial frequencies for IAPS pictures by a discrete wavelet analysis. J. Neurosci. Methods. 165, 144-150 (2007).
  16. Lang, P. J., Bradley, M. M., Cuthberg, B. N. NIMH Center for the Study of Emotion and Attention. Gainesville, FL. (1997).
  17. Iordan, A. D. Behavioral and brain imaging investigation of the impact of positive and negative distraction on cognitive performance. The Society for Neuroscience Annual Meeting, Washington DC, (2011).
  18. Oei, N. Y. Stress shifts brain activation towards ventral 'affective' areas during emotional distraction. Soc. Cogn. Affect. Neurosci. [Epub ahead of. (2011).
  19. Dolcos, F., Miller, B., Kragel, P., Jha, A., McCarthy, G. Regional brain differences in the effect of distraction during the delay interval of a working memory task. Brain Res. 1152, 171-181 (2007).
  20. Morey, R. A. Serotonin transporter gene polymorphisms and brain function during emotional distraction from cognitive processing in posttraumatic stress disorder. BMC Psychiatry. 11, (2011).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

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

    Video Stats