Investigar os mecanismos neurais da memória Fear Consciente e Inconsciente com fMRI
Summary
Uma metodologia para investigar os mecanismos neurais que suportam os processos de memória consciente e inconsciente durante o condicionamento do medo é descrito. Este método monitora o nível de oxigênio no sangue dependente (BOLD) a ressonância magnética funcional, a resposta de condutância da pele, ea expectativa de estímulo incondicionado durante o condicionamento pavloviano medo de avaliar os correlatos neurais dos processos de memória distintos.
Abstract
Condicionamento pavloviano medo é muitas vezes utilizado em combinação com ressonância magnética funcional (fMRI) em seres humanos para investigar os substratos neurais da aprendizagem associativa 1-5. Nesses estudos, é importante para fornecer provas de condicionamento comportamental para verificar que as diferenças na atividade cerebral estão aprendendo relacionados e correlacionados com o comportamento humano.
Estudos de condicionamento do medo, muitas vezes acompanhar as respostas autonômicas (por exemplo, resposta de condutância da pele; SCR) como um índice de aprendizagem e memória 6-8. Além disso, outras medidas comportamentais podem fornecer informações valiosas sobre o processo de aprendizagem e / ou outras funções cognitivas que influenciam condicionado. Por exemplo, o impacto do estímulo incondicionado (UCS) têm expectativas sobre a expressão da resposta condicionada (CR) e resposta incondicionada (UCR) tem sido um tema de interesse em vários estudos recentes 9-14. SCR e medidas de expectativa de UCS têm sido usados em conjunto com fMRI para investigar o substrato neural de aprendizado do medo consciente e inconsciente e processos de memória 15. Embora estes processos cognitivos podem ser avaliados em algum grau após a sessão de condicionamento, pós-condicionado avaliações não podem medir as expectativas em uma base experimental para tentativa-e são suscetíveis à interferência e esquecimento, bem como outros fatores que podem distorcer os resultados 16,17 .
Monitoramento respostas autonômicas e comportamentais simultaneamente com fMRI fornece um mecanismo pelo qual os substratos neurais que medeiam as relações complexas entre processos cognitivos e respostas comportamentais / autônomo pode ser avaliado. No entanto, o monitoramento respostas autonômicas e comportamentais no ambiente MRI apresenta uma série de problemas práticos. Especificamente, 1) equipamentos de monitoramento padrão comportamental e fisiológica é construído de material ferroso que não pode ser utilizado com segurança perto do scanner de ressonância magnética, 2), quando este equipamento é colocado fora da câmara de ressonância magnética, os cabos de projetar para o assunto pode levar ruído RF que produz artefatos em imagens do cérebro, 3) os artefatos podem ser produzidos dentro do sinal de condutância da pele, alternando gradientes durante a digitalização, 4) o sinal de fMRI produzidos pelas exigências do motor de respostas comportamentais podem precisar de ser distinguida da actividade relacionada com os processos cognitivos de interesse . Cada um destes problemas podem ser resolvidos com modificações para a instalação de equipamento de monitorização fisiológica e procedimentos de análise de dados adicionais. Aqui apresentamos uma metodologia para monitorar simultaneamente respostas autonômicas e comportamentais durante o fMRI, e demonstrar o uso destes métodos para investigar os processos de memória consciente e inconsciente durante o condicionamento do medo.
Protocol
Discussion
A metodologia de medo condicionado descrito aqui fornece um meio para investigar os mecanismos neurais de processos conscientes e inconscientes da memória do medo. Este método tira vantagem do monitoramento simultâneo de dados comportamentais, autonômicas e fMRI. Monitoramento respostas comportamentais (ou seja, a expectativa UCS) e autonômicos (ie SCR) é um componente crítico deste método. Expectativa UCS oferece um meio para avaliar a consciência de contingência, enquanto SCR fornece um índice de expressão…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Apoio prestado pela Universidade do Alabama em Birmingham Faculdade Programa de Desenvolvimento Grant.
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 |
References
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