fMRI로 인식하고 알지도 못하는 두려움 메모리의 신경 메커니즘을 조사
Summary
공포 컨디셔닝 동안 인식하고 자각 메모리 프로세스를 지원하는 신경 메커니즘을 조사 방법론은 설명합니다. 이 방법은 종속 혈액 산소 수준 (굵게) 기능 자기 공명 이미징, 피부 전도 반응과 별개의 메모리 프로세스의 신경 상호를 평가하는 파블로프의 조건 반사 공포 컨디셔닝 동안 무조건 자극 기대를 모니터링합니다.
Abstract
파블로프의 조건 반사 공포 컨디셔너는 종종 연관 학습 1-5의 신경 기판을 조사하기 위해 인간의 기능성 자기 공명 영상 (fMRI)와 함께 사용됩니다. 이러한 연구에서, 뇌 활동에 차이가 학습과 관련된 인간의 행동과 상관 아르를 확인하는 에어컨의 행동 증거를 제공하는 것이 중요합니다.
학습과 기억 6-8의 인덱스로, 공포 컨디셔닝 연구는 종종 자율 반응을 (SCR 예 : 피부 전도성 응답) 모니터링합니다. 또한, 다른 행동 조치는 학습 과정 및 / 또는 시설에 영향을 미치는 다른인지 기능에 대한 유용한 정보를 제공할 수 있습니다. 예를 들어, 영향을 무조건 자극 (UCS) expectancies가 (UCR)는 몇 가지 최근 연구에서 9-14에 대한 관심의 주제를왔다 에어컨 반응 (CR)과 무조건 반응의 표현에있다. SCR 및 UCS 기대 대책은 최근 인식하고 자각 공포 학습과 기억 과정 15 신경 기판을 조사하기 위해 fMRI와 함께 사용되었습니다. 이러한인지 과정은 에어컨 세션 다음 어느 정도로 평가할 수 있지만, 사후 컨디셔닝 평가는 재판 – 투 – 시험 기준에 기대를 측정하고 간섭에 민감한하고 잊고 있으며,뿐만 아니라 결과 16,17를 왜곡하는 다른 요인 수 없습니다 .
fMRI와 동시에 자율과 행동 반응을 모니터링하는 것은인지 과정과 행동 / 자율 반응 사이의 복잡한 관계를 중재 신경 기판을 평가 수있는 메커니즘을 제공합니다. 그러나, MRI 환경에서 자율과 행동 반응을 모니터링하는 것은 실질적인 문제의 번호를 포즈. 이 장비는 MRI 스캔 챔버 외부에 배치하면 특히, 1) 표준 행동 및 생리적 모니터링 장비) 안전 MRI 스캐너, 2 근처에 이용하실 수 없습니다 철재료의 건설이고, 주제 돌출 케이블 RF 노이즈를 수행 수 ) 뇌 이미지, 3 아티팩트를 생성 유물은 행동 반응의 모터 요구에 의해 만들어진 fMRI 신호가 관심의인지 과정에 관한 활동에서 구별해야 할 수도 있습니다) 스캔, 4시 그라디언트를 전환하여 피부 전도성 신호 내에 생산할 수 . 이러한 문제의 각 생리적 모니터링 장비와 추가 데이터 분석 절차의 설정에 수정 해결할 수 있습니다. 여기 우리는 동시에 fMRI 동안 자율과 행동 반응을 모니터하는 방법을 제시하고, 두려움 컨디셔닝 동안 인식하고 자각 메모리 프로세스를 조사하기 위해 이러한 방법의 사용을 보여줍니다.
Protocol
Discussion
여기에 설명된 공포 컨디셔닝 방법론 인식하고 인식하지 못하는 두려움 메모리 프로세스의 신경 메커니즘을 조사하는 수단을 제공합니다. 이 방법은, 행동 자율, 그리고 fMRI 데이터의 동시 모니터링을 활용합니다. 모니터링 행동 (즉, UCS 기대)와 자율 반응 (즉, SCR)은이 방법의 중요한 구성 요소입니다. SCR은 CR의 표현의 색인을 제공하는 반면 UCS의 기대는 비상 인식을 평가하는 수단을 제공합니다….
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
버밍엄 강사 개발 권한 부여 프로그램에서 알라바마의 대학에 의해 제공 지원.
Materials
| Equipment | Company | Item number |
| Integrated Functional Imaging System (IFIS-SA) | Invivo Corp., Orlando, FL | |
| Master Control Unit (located in the control room) Peripheral Interface Unit (located in the MRI chamber) Audio/Visual Display Unit (located in the MRI chamber), includes:
|
||
| PHYSIOLOGICAL MONITORING SYSTEM | Biopac Systems, Inc., Goleta, CA | |
| Data Acquisition and Analysis System for Windows (MP150) Isolated Digital Interface (Digital Interface) Galvanic Skin Response (GSR) Amplifier MRI Cable/Filter System to Transducer Amplifier set, includes:
DB25 M/F ribbon cable Disposable radiotranslucent electrodes Carbon fiber leads |
MP150WSW STP100C EDA100C-MRI MECMRI-TRANS – MECMRI-1 – MRIRFIF – MECMRI-3 CBL110C EL508 LEAD108 |
|
| JOYSTICK | Current Designs, Inc., Philadelphia, PA | |
| Legacy Joystick | HH-JOY-4 | |
| Legacy fORP Interface | FIU-005 |
Riferimenti
- LaBar, K. S., Gatenby, J. C., Gore, J. C., LeDoux, J. E., Phelps, E. A. Human amygdala activation during conditioned fear acquisition and extinction: a mixed-trial fMRI study. Neuron. 20, 937-945 (1998).
- Buchel, C., Morris, J., Dolan, R. J., Friston, K. J. Brain systems mediating aversive conditioning: an event-related fMRI study. Neuron. 20, 947-957 (1998).
- Cheng, D. T., Knight, D. C., Smith, C. N., Stein, E. A., Helmstetter, F. J. Functional MRI of human amygdala activity during Pavlovian fear conditioning: stimulus processing versus response expression. Behav. Neurosci. 117, 3-10 (2003).
- Knight, D. C., Smith, C. N., Stein, E. A., Helmstetter, F. J. Functional MRI of human Pavlovian fear conditioning: patterns of activation as a function of learning. Neuroreport. 10, 3665-3670 (1999).
- Cheng, D. T., Knight, D. C., Smith, C. N., Helmstetter, F. J. Human amygdala activity during the expression of fear responses. Behav. Neurosci. 120, 1187-1195 (2006).
- Balderston, N. L., Helmstetter, F. J. Conditioning with masked stimuli affects the timecourse of skin conductance responses. Behav. Neurosci. 124, 478-489 (2010).
- Esteves, F., Parra, C., Dimberg, U., Ohman, A. Nonconscious associative learning: Pavlovian conditioning of skin conductance responses to masked fear-relevant facial stimuli. Psychophysiology. 31, 375-385 (1994).
- Cheng, D. T., Richards, J., Helmstetter, F. J. Activity in the human amygdala corresponds to early, rather than late period autonomic responses to a signal for shock. Learn. Mem. 14, 485-490 (2007).
- Knight, D. C., Nguyen, H. T., Bandettini, P. A. The role of the human amygdala in the production of conditioned fear responses. Neuroimage. 26, 1193-1200 (2005).
- Knight, D. C., Nguyen, H. T., Bandettini, P. A. The role of awareness in delay and trace fear conditioning in humans. Cogn. Affect. Behav. Neurosci. 6, 157-162 (2006).
- Schultz, D. H., Helmstetter, F. J. Classical conditioning of autonomic fear responses is independent of contingency awareness. J. Exp. Psychol. Anim. Behav. Process. 36, 495-500 (2010).
- Dunsmoor, J. E., Bandettini, P. A., Knight, D. C. Neural correlates of unconditioned response diminution during Pavlovian conditioning. Neuroimage. 40, 811-817 (2008).
- Katkin, E. S., Wiens, S., Ohman, A. Nonconscious fear conditioning, visceral perception, and the development of gut feelings. Psychol. Sci. 12, 366-370 (2001).
- Knight, D. C., Waters, N. S., King, M. K., Bandettini, P. A. Learning-related diminution of unconditioned SCR and fMRI signal responses. Neuroimage. 49, 843-848 (2010).
- Knight, D. C., Waters, N. S., Bandettini, P. A. Neural substrates of explicit and implicit fear memory. Neuroimage. 45, 208-214 (2009).
- Lovibond, P. F., Shanks, D. R. The role of awareness in Pavlovian conditioning: empirical evidence and theoretical implications. J. Exp. Psychol. Anim. Behav. Process. 28, 3-26 (2002).
- Hippocampus, . . 8, 620-626 (1998).
- Cox, R. W. AFNI: software for analysis and visualization of functional magnetic resonance neuroimages. Comput. Biomed. Res. 29, 162-173 (1996).
- Knight, D. C., Nguyen, H. T., Bandettini, P. A. Expression of conditional fear with and without awareness. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 100, 15280-15283 (2003).
- Bunce, S. C., Bernat, E., Wong, P. S., Shevrin, H. Further evidence for unconscious learning: preliminary support for the conditioning of facial EMG to subliminal stimuli. J. Psychiatr. Res. 33, 341-347 (1999).
- Kotze, H. F., Moller, A. T. Effect of auditory subliminal stimulation on GSR. Psychol. Rep. 67, 931-934 (1990).
- Miller, J. Threshold variability in subliminal perception experiments: fixed threshold estimates reduce power to detect subliminal effects. J. Exp. Psychol. Hum. Percept. Perform. 17, 841-851 (1991).
- Tabbert, K., Stark, R., Kirsch, P., Vaitl, D. Dissociation of neural responses and skin conductance reactions during fear conditioning with and without awareness of stimulus contingencies. Neuroimage. 32, 761-770 (2006).
