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이 문서에서는 인 자기 (MEG)와 편도체의 활동을 기록하는 방법에 대해 설명합니다. 또한이 문서 인식없이 추적 공포, 에어컨, 편도체를 활성화하는 작업을 수행하는 방법에 대해 설명합니다. 인식을 조작하는 마스킹 이전 버전을 사용하여 추적 에어컨 패러다임을 설계 1) : 그것은 3 개의 주제를 다룰 것이다. 자기 뇌파를 사용하여 작업하는 동안 2) 기록 두뇌 활동. 3) 피질 하 구조에서 신호를 복구 할 소스 이미지를 사용하여.
추적 공포 조절에 조건 자극 (CS)는 짧은 자극 무료 기간 (추적 간격) 1 일 이후에 제시 무조건 자극 (UCS)의 발생을 예측합니다. CS와 UCS가 일시적으로 공동 발생하지 않기 때문에, 피사체 추적 간격 동안 그 CS의 표현을 유지해야합니다. 인간의 학습이 유형의 추적 간격 2-4를 해소하기 위해 자극 사태에 대한 인식이 필요합니다. 얼굴이 CS로 사용하지만 경우, 대상은 암시 적으로도 명시 적으로 인식 *의 부재에 얼굴을 두려워 배울 수 있습니다. 이 짧은 추적 기간 동안 "생물학 관련"자극의 특정 유형을 유지할 수있는 추가적인 신경 메커니즘이있을 수 있다는 것을 시사한다. 편도선이 추적 조절에 관여하고, 얼굴에 민감한 것을 감안할 때,이 구조가 간단한 추적 간격 동안 얼굴 CS의 표현을 유지할 수있는 가능성이 있습니다.
5의 프리젠 테이션으로 간단히 제시 (<30 밀리 초)과 바로 뒤에 있습니다. 마스크의 프리젠 테이션은 6-8 보이지 않는 대상을 렌더링합니다. 둘째, 마스킹 어려운 여러 가지 일반적인 방법을 사용하여 마스크 자극에 의해 유발 신경 반응을 조사하고 매우 신속하고 정확한 타이밍이 필요합니다. 혈액 산소 수준에 따라 (BOLD) 응답 electroen 같은 척도도 방법론 이러한 유형의 느린 실시간으로 기록하는 기술로 해결cephalography (EEG)와 인 자기가 (MEG) 딥 소스에서 신호를 복구하는 어려움이있다.
그러나 MEG 신호 9-11의 신경 소스를 지역화하는 데 사용되는 방법의 최근 발전이 있었다. 주제의 두뇌의 고해상도 MRI 영상을 수집함으로써, 개별 신경 해부학에 따라 소스 모델을 만들 수 있습니다. MEG 신호의 소스를 "이미지"에이 모델을 사용하면, 그것은 편도체와 해마 *처럼, 깊은 피질 구조에서 신호를 복구 할 수 있습니다.
인식을 차단하는 마스킹 이전 버전을 사용하여 추적 에어컨 패러다임을 설계
1. 디자인 자극
2. 프레 젠 테이션을 사용하여 프로그램의 실험
자기 뇌파를 사용하여 작업하는 동안 두뇌 활동을 기록
3. MEG 스위트 (그림 2 참조)에서 훈련을위한 장비를 설치.
4. MRI 스위트의 테스트를위한 설치 장비
5. MEG 스위트 룸에서 교육의 설치 주체 (그림 3 참조)
6. 충격 정밀 검사
7. 응답 장치
8. 훈련 기간 동안 기록 MEG
9. MRI 스위트의 테스트를위한 설정 제목
10. 테스트 중에 기록 fMRI를
피질 하 구조에서 신호를 복구 할 소스 이미지를 사용하여.
11. 행동과 fMRI를 데이터 분석
12. 전처리 MRI 볼륨
13. 브레인 스토밍 11을 사용하여 전처리 MEG 레코딩
14. 브레인 스토밍을 사용하여 유발 응답 분석
15. ROI는 브레인 스토밍을 사용하는 방법에 대한 시간 - 주파수 분해에을 수행
그것은 추적 조절하는 동안 시각적 CSS를 인식을 조작 할 수있다 1), 아직도 학습의 증거를 보여 방법을 사용하여 여기에 설명 된 우리의 연구는 두 가지 연구 결과에지도했다. 2) 소스 이미지 *를 사용하여 편도체에서 MEG 신호를 복구 할 수 있습니다.
2 장에서는, 우리는 뒤로 마스킹 시각적 CSS를 인식을 조작하는 방법을 설명합니다. ~ 30 밀리 초 동안 표시됩니다 마스크 자극에 노출되었을 때, 주제는 일반적으로 자극 프레 젠 테이션 5,6,8으로 인식합니다. 이 조작의 성공을 확인하는 한 가지 방법은 UCS의 발생을 예측하는 피험자의 능력을 측정하는 것입니다. 마스킹 조작이 성공하면 대상은 정확하게 CS 유형 (그림 4 참조)에 따라 UCS의 발생을 예측할 수 있어야한다.
이 유형의 훈련의 타이밍이 어려운 직접 르를 측정 할 수 있지만,교육 세션 ※ 경고. 그것은 간접적으로 신규 및 기존 자극과 후속 마스킹 재 취득 테스트 세션에 5 *를 노출하여 학습을 측정 할 수 있습니다. 과목 교육 단계에서 우발에 대해 배울 수 있다면, 그들은 더 큰 크기 차이를 보여 주어야한다 (CS +> CS-) 새로운 자극을 기준으로 이전 자극에 개수 SCR. 우리가 주체가 CS-UCS 우발 (; 그림 4 참조 즉, 시험 2-5)에 다시 노출 된 후 상 시험을 시험을 볼 때이 효과는 필터링되지 않은 그룹에 분명하다.
제 8 항에, 우리는 마스크 추적 에어컨 세션 동안 MEG를 기록하는 방법을 설명합니다. 이러한 기록을 처리하는 소스 이미지를 사용하여, 그것은 편도 18 * 같은 피질 하 구조에서 MEG 신호를 복구 할 수 있습니다. 주제는 필터링되지 않은 얼굴 표시합니다 (N = 9) CSS는 큰 편도체의 반응 (그림 5)와 할머니 전시하이 패스 필터면 (N은 = 9)와 같이 피사체보다 엄마 진동 (그림 6). 또한,이 과목은 후두 얼굴 영역 (그림 7 및 보충 비디오)와 같은 얼굴 처리 영역 네트워크에서의 큰 반응을 보여줍니다.
그림 1. 도식은 일반적인 교육 세션을 묘사. 현재 CS의 + 60 시련과 60 시험은 CS-, 의사 난수 순서 15 시험 각 4 블록이 있는지 등. 즉시 CS + 시험에 충격을 UCS로 coterminates 970 밀리 초 마스크 뒤에, 30 밀리 초에 대한 CSS를 제시한다.
그림 2. 도식 depicti일반적인 컨디셔닝 실험에 사용 된 NG는 장비이 설정이 가능에 있습니다 : 1.) 프리젠 테이션 소프트웨어, 2)를 통해 현재의 시각적 자극이 기록 UCS 기대 Psylab 하드웨어 (SAM), 3)을 통해 전기 자극 UCS를 관리 축을 사용하여 장치 (다이얼) 프레젠테이션 컴퓨터에 연결, 4) MEG 수집 시스템 인터페이스를 통해 MEG 녹음에 자극 프레 젠 테이션 및 응답을 동기화 할 수 있습니다.
그림 3. 5 절에 설명 된 센서와 기준점의 각각의 위치를 보여주는 그림. 첨부 선 점은 표시된 센서와 리드에 해당합니다. 파란색 화살표는 MRI 해부학 볼륨 MEG 녹음을 등록하는 데 사용되는 기준점을 나타냅니다. 보라색 점의 더 MEG-MRI의 coregistration을 수정하는 데 사용되는 디지털 두피 점을 나타냅니다.
그림 4. 일반적인 조절 연구에서 행동의 결과. 왼쪽의 그래프는 훈련을 통해 UCS 기대를 보여주고는 필터링되지 않은 및 필터 그룹 전체 붕괴. 주제 마스킹 절차에 CSS (P = 0.16 F (1,17) = 2.19) 사이에 구별 할 수있는 능력을 차단하는 제안, CS + 및 CS-걸쳐 60 시험에 대한 UCS 기대 비슷한 수준을 보여주는 것을 알 수 있습니다. 오른쪽 그래프는 테스트 세션 동안 차동 개수 SCR을 보여줍니다. 필터링되지 않은,하지만 필터링 된 그룹은 새로운 자극 (필터링되지 않은보다 오래된 자극에 큰 차이 개수 SCR을 보여주는 것 같다 통지 새 / OLD X CS + / CS 상호 작용 : F (1,7) = 5.94, p = 0.045; 필터링 올드 / 뉴 X CS + / CS 상호 작용 : F (1,7) = 1.13, p = 0.32), 제안하는 교육 이 주제에 대한 CS-UCS 협회의 더 나은 재 취득에 이르게한다. (* p <0.05).
그림 5. 일반적인 컨디셔닝 실험에서 MEG 결과. 왼쪽에있는 그림은 편도체 (오렌지), 해마 (녹색) 및 MEG 신호의 소스를 모델링하는 데 사용되는 대뇌 피질의 3 차원 모델을 보여줍니다. 오른쪽 그래프는 MEG 녹음에서 모델링 편도 클러스터에서 활동을 나타냅니다. 어두운 색의 선이 필터면에 의해 유발 활동을 나타내는 동안 밝은 색 라인은 필터링되지 않은면에 의해 유발 활동을 나타냅니다. VErtical 회색 음영 부분은 필터링되지 않은면이 필터면 (F (1,17)> 3.44, p <0.05)보다 훨씬 큰 반응을 불러 일으키는 시간 간격을 나타냅니다. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
그림 6. 일반적인 컨디셔닝 실험에서 편도체의 시간 주파수 결과. 왼쪽에있는 그림은 편도체 (오렌지), 해마 (녹색) 및 MEG 신호의 소스를 모델링하는 데 사용되는 대뇌 피질의 3 차원 모델을 보여줍니다. 오른쪽 그래프는 시간 및 주파수별로 세분화 편도선에서 녹화 MEG 신호를 나타냅니다. 따뜻한 색상 unfiltere에 대한 훨씬 더 많은 힘을 보여 분광기의 영역을 나타냅니다d를 필터링 얼굴보다 얼굴. 멋진 색상은 반대를 나타냅니다. 줄무늬 오버레이 지역 그룹간에 유의 한 차이를 나타냅니다. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
그림 7. 일반적인 컨디셔닝 실험에서 후두 얼굴 지역 활성화를 표시합니다. 색상이 해당 극의 필터링되지 않은> 필터링 된 t-검정의 크기를 나타내는 그림. 따뜻한 색상은 필터링 얼굴보다 필터링되지 않은 얼굴에 큰 반응을 나타냅니다. 멋진 색상은 필터링되지 않은 얼굴보다 필터링 얼굴에 큰 반응을 나타냅니다.
보조 비디오. 비디오 일반적인 컨디셔닝에서 대뇌 피질의 반응을 보여주는실험을 oning. 색상은 해당 쌍극자의 필터링되지 않은> 필터링 된 t-검정의 크기를 나타냅니다. 따뜻한 색상은 필터링 얼굴보다 필터링되지 않은 얼굴에 큰 반응을 나타냅니다. 멋진 색상은 필터링되지 않은 얼굴보다 필터링 얼굴에 큰 반응을 나타냅니다. 보완 동영상을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
본 논문에서는 추적 공포 에어컨 패러다임 동안 대상의 CSS 피사체의 인식을 조작하는 방법 1)을 설명합니다. 2) 그리고 의식하지 않고 추적 공포 조절하는 동안 편도선에서 MEG 신호를 복구 할 수 있습니다. 이러한 방법론을 사용하여, 우리는 얼굴이 UCS를 예측하는 데 사용됩니다 때 인식이 가능하지 않고 해당 추적 조절을 보여줄 수 있었다. 이 결과는 지각 감지 임계 값 * 아래에 제시하는 경우에도 얼굴을 특수 처리를받는 것이 좋습니다. 이 결론과 일치 우리는 광범위한 스펙트럼 트레이스 간격 동안 강력한 편도 반응과 감마 진동의 파열을 보여주고 얼굴을 발견했다. 이 결과는 편도체가 짧은 추적 기간 동안 얼굴 CS의 표현을 유지할 수 있음을 시사한다.
함께 제시하지만,이 두 가지 방법뿐만 아니라 독립적으로 사용할 수 있습니다. 예를 들어 그것은 대상을 조작하는 마스킹 뒤로 사용할 수 있습니다 visibil행동이 의식이 의식 5,6,8으로 수준 이하로 처리 감정적 신호에 의해 영향을받을 수있는 다른 패러다임 ITY. 또한, 소스 이미징 방법을 사용하면 다른 피질 구조의 3D 모델을 만들 수 있습니다, 그것은 다른 영역 특정 작업 중에 이러한 구조에서 신호를 복구 할 수 있습니다 여기에 설명. 예를 들어, 모델 해마의 활동 원본 영상을 사용하여, 그것은 공간 이동과 같은 작업을하는 동안 해마 소스에서 MEG 신호를 복원 할 수 있습니다.
1) 블록 대상 자극, 2)의 인식과 MEG를 사용하여 자극을 유발 편도체의 반응을 감지하는 능력을 극대화 : 여기에 설명 된 방법을 염두에 두 가지 목표로 설계되었습니다. 이러한 설계 제약은 어려운 자극 사태의 주제 '암묵적 지식을 측정합니다. 예를 들어, 개수 SCR 몇 초 5-13의 과정을 통해 해결하지만, CSS의 경우에만 제공됩니다~에 대해 30 일 훈련 도중 밀리, 그리고 충격은 곧 (~ 900 밀리 초) 후에 표시됩니다. 이러한 시간 제약을 감안할 때, CR 식은 필연적으로 훈련 기간 동안 UCR 식으로 혼동 될 것입니다. 이 때문에 공선 성의, 그것은 다음 마스킹 테스트 세션을 사용하여 자극 사태의 과목의 지식을 테스트 할 필요가있다. 개수 SCR은 실험 1의 과정을 통해 습관화하는 경향이 있기 때문에 실험의 끝에 테스트 세션은 최적이 아니다. MEG 안심 유발 반응을 보여하는 데 필요한 시험의 수를 고려하면,이 SCR의 습관화는 훈련의 행동 효과를 감지하기 상당히 힘을 줄 것입니다. 미래 연구는 마스크 CSS로 공포 컨디셔닝 동안 인덱스를 암시 적 학습에 더 나은 방법을 찾는에 집중해야합니다. 이 작업은 훈련 (즉, 동공 팽창 19,20) 동안 공포의 대안 인덱스를 찾거나에서는 관리자가 될 수 공포의 민감한 측정을 발견하여 수행 할 수훈련 후 stered.
저자는 공개 아무것도 없어.
이 연구는 정신 건강의 국립 연구소 (MH060668와 MH069558)에 의해 지원되었다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Software | |||
Matlab | Mathworks | mathworks.com/products/matlab | |
Presentation | Neurobehavioral Systems | neurobs.com | |
Psylab | Contact Precision Instruments | psychlab.com | |
AFNI | NIMH - Scientific and Statistical Computing Core | afni.nimh.nih.gov/afni | |
Freesurfer | Martinos Center for Biomedical Imaging | surfer.nmr.mgh.harvard.edu/fswiki | |
MNE | Martinos Center for Biomedical Imaging | nmr.mgh.harvard.edu/martinos/userInfo/data/sofMNE.php | |
Brainstorm | open-source collaboration | neuroimage.usc.edu/brainstorm | |
3d Slicer | open-source collaboration | slicer.org | |
Paraview | Kitware | paraview.org | |
Table 1. Software used Software used. | |||
Equipment | |||
Physiological Monitoring System | |||
Psylab stand alone monitor (x2) | Contact Precision Instruments | SAM | |
Skin conductance amplifier | Contact Precision Instruments | SC5 | |
Shock stimulator (x2) | Contact Precision Instruments | SHK1 | |
Additional Components | |||
8-bit synchronization cable (x2) | Contact Precision Instruments | Included with SAM | |
8-bit to 2-bit isolation adapter | N/A | Custom | |
DB25 ribbon cable (x2) | N/A | Standard | |
Shielded extension cable (x3) | Contact Precision Instruments | CL41 | |
Radiotranslucent cup electrodes for SCR and shock (x6) | Biopac | EL258-RT | |
Signa Gel | Parker Laboratories | 15-250 | |
Response Device | |||
Rotary dial with gameport connector (x2) | N/A | Custom | |
Gameport-to-gameport/BNC splitter | N/A | Custom | |
BNC cable | N/A | Standard | |
Gameport-to-USB adapter (x2) | Rockfire | RM203U | |
Additional Components for MEG Setup | |||
HPI coils and wiring harness | N/A | Custom | |
HPI positioning system | Inition | Polhemus Isotrak | |
Table 2. Equipment used. |
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