JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
العربية

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Behavior

التمثيل واعية وغير واعية من وجوه العاطفية في متلازمة اسبرجر

Published: July 31, 2016
doi:
10.3791/53962
, , , , ,
1Institute of Statistical Science,Academia Sinica, 2Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences, 3Department of Psychology,Fo Guang University, 4Department of Electrical Engineering,Fu Jen Catholic University, 5State Research Institute of Physiology and Basic Medicine, 6Novosibirsk State University, 7Imaging Research Center,Taipei Medical University

Summary

تم تصميم بروتوكول تجريبي EEG لتوضيح التفاعل بين التمثيل واعية وغير واعية من وجوه العاطفية في المرضى الذين يعانون من متلازمة اسبرجر. وتشير هذه التقنية أن المرضى الذين يعانون من متلازمة اسبرجر يكون العجز في التمثيل غير واعية من وجوه العاطفية، ولكن لديها أداء مماثل في التمثيل واعية مع الاصحاء.

Abstract

وقد اقترح العديد من الدراسات التصويرية أن المحتوى المنخفض التردد المكاني في وجه عاطفي ينشط أساسا اللوزة، شحم، وأكيمة متفوقة خصوصا مع وجوه مخيفة 1-3. وتشكل هذه المناطق بنية الحوفي في تصور غير واعية من العواطف وتعدل النشاط القشرية سواء بشكل مباشر أو غير مباشر 2. في المقابل، فإن تمثيل واعية من العواطف أكثر وضوحا في الحزامية الأمامية، قشرة الفص الجبهي، والقشرة الحسية الجسدية لتوجيه الانتباه الطوعي لتفاصيل في وجوه 3،4. متلازمة اسبرجر (ع) 5،6 يمثل اضطراب عقلي الغامض الذي يؤثر على القدرات الحسية، الوجدانية والتواصلية، دون التدخل في مهارات لغوية طبيعية والقدرة الفكرية. وقد وجدت العديد من الدراسات أن عجز وظيفي في الدوائر العصبية الهامة للاعتراف عاطفة الوجه يمكن أن يفسر جزئيا فشل التواصل الاجتماعي فيالمرضى الذين يعانون من AS 7-9. من أجل توضيح التفاعل بين التمثيل واعية وغير واعية من وجوه العاطفية في AS، تم تصميم بروتوكول تجريبي EEG مع اثنين من المهام التي تنطوي على تقييم الانفعالية إما صورة أو وجوه رسم الخط. تم تقديم دراسة تجريبية لاختيار المحفزات الوجه الذي تقليل الاختلافات في أوقات رد الفعل وتخصيصها لالعواطف الوجه بين المرضى pretested مع AS والذكاء / الاصحاء المطابقة بين الجنسين. تم استخدام المعلومات من المرضى pretested لتطوير نظام التسجيل المستخدمة في التقييم الانفعالية. وصلت البحوث في العواطف الوجه والمحفزات البصرية مع مختلف محتويات تردد المكاني نتائج متفاوتة اعتمادا على الخصائص الديموغرافية للمشاركين ومهمة تتطلب 2. ويهدف البروتوكول التجريبي لتوضيح العجز في المرضى الذين يعانون من AS في تجهيز وجوه العاطفية مقارنة مع الاصحاء عن طريق التحكم عن عاملليالي لا علاقة لها الاعتراف العواطف الوجه، مثل صعوبة المهمة، الذكاء والجنس.

Introduction

الاعتراف المشاعر الوجه هي واحدة من عمليات الدماغ أهم تشارك في الاتصالات الاجتماعية. ترتبط مجموعة متنوعة من الاضطرابات النفسية إلى مشاكل مع الكشف الصريح من العواطف الوجه 4-6. صورة لوجه تحتوي على مجموعة متنوعة من المعلومات المكانية التي يمكن أن تتم تصفيته إما لارتفاع وتيرة المكاني (HSF) أو منخفضة التردد المكاني (LSF) المحتوى. يرتبط HSF إلى أجزاء مفصلة للغاية من صورة، مثل حواف الوجه، في حين يرتبط LSF لخشونة أو أجزاء أقل واضحة المعالم مثل وجه شامل مع محتويات LSF 7. أي مهمة التعرف على الوجه يدفع في الوقت نفسه عمليات واعية وغير واعية 12/08، ويحدث مشاركة في عملية غير واعية في 150-250 ميللي ثانية بعد فترة يصيب أو حتى قبل 13 عاما. في ضوابط صحية، عملية غير واعية بشكل عام أسرع من 14،15 عملية واعية. وقد اقترح العديد من الدراسات التصويرية التيونظمت الجمعية في التحفيز الوجه (أو تشكل حافزا كبيرا motivationally) ينشط أساسا اللوزة، شحم، وأكيمة متفوقة خصوصا مع وجوه مخيفة 3،16. وتشكل هذه المناطق بنية الحوفي في تصور غير واعية من العواطف وتعدل النشاط القشرية سواء بشكل مباشر أو غير مباشر 1. في المقابل، التمثيل واعية من العواطف أكثر وضوحا في الحزامية الأمامية، قشرة الفص الجبهي، والقشرة الحسية الجسدية لتوجيه الانتباه الطوعي لتفاصيل في مواجهة 9،17،18.

متلازمة اسبرجر (ع) 19،20 يمثل اضطراب عقلي الغامض الذي يؤثر على القدرات الحسية، الوجدانية والتواصلية، دون التدخل في مهارات لغوية طبيعية والقدرة الفكرية. وقد وجدت العديد من الدراسات أن عجز وظيفي في الدوائر العصبية الهامة للاعتراف عاطفة الوجه يمكن أن يفسر جزئيا عدم التواصل الاجتماعي في AS 21-25.الاضطرابات السلوكية التي لوحظت في الأطفال الذين يعانون من AS يمكن تشخيصها في السنوات الثلاث الأولى من عمر 26، وهي الفترة التي لم يتم تطوير الرقابة الطوعية (أو واع) على مدى السلوكيات تماما (27). في البالغين الذين يعانون من AS، الاضطرابات السلوكية يمكن أن يتم تعويضهم عن طريق تنظيم الانتباه 28. صعوبة في تصنيع التفاصيل ضمن نطاق التردد المكاني معينة قد تشير إلى وجود اضطراب في مراحل معالجة المعلومات المختلفة. حتى الآن، وقد تناول أي دراسة مباشرة إمكانات أثار والنشاط متذبذبة في المرضى الذين يعانون من AS خلال الاعتراف المشاعر الوجه التي تنطوي على المحفزات وجه في نطاقات التردد المكانية المحددة. من المهم دراسة مسار وظيفي في المرضى الذين يعانون من AS مقارنة مع الاصحاء خلال معالجة المحفزات الوجه مع مختلف محتويات تردد المكانية عن طريق التحكم عن مطالب مهمة والآثار الديموغرافية مثل الجنس ومستوى الذكاء.

من أجل توضيح ما بينلعب بين التمثيل واعية وغير واعية من وجوه العاطفية، تم تصميم بروتوكول تجريبي EEG لمقارنة الدماغ أثار إمكانات والنشاط متذبذبة بين المرضى الذين يعانون من AS والذكاء / الاصحاء المطابقة بين الجنسين. تم تجنيده لفيف من المشاركين في الاختبار التجريبي قبل التجربة EEG للمساعدة في اختيار من المحفزات التجريبية وتطوير نظام التهديف من أجل تسهيل تقييم الأداء في المرضى الذين يعانون من AS. يتكون بروتوكول مهمتين التي تنطوي على تقييم الانفعالية إما صورة أو وجوه رسم الخط. الاختلافات بين المجموعتين يمكن تقييم بحساب نظم تخطيط موارد المؤسسات واضطرابات الطيفية ذات الصلة بالحدث (ERSPs). في المقطع التالي، وقد وردت تفاصيل بروتوكول تجريبي على، بما في ذلك الدراسة التجريبية والبيانات طرق المعالجة / تحليل EEG، تليها نتائج التحليل الرئيسية. وأخيرا، فإن الخطوات الحاسمة في البروتوكول وأهميته فيما يتعلق القائمةوتناقش الأساليب. والحد منها، واحتمال تمديد بروتوكول لاستخدامها في المرضى الذين يعانون من وأشار الاضطرابات العاطفية الأخرى أيضا.

Protocol

أخلاقيات الإعلان: إجراءات تنطوي على المشاركين الإنسان وقد تمت الموافقة من قبل أخلاقيات البحث مشارك البشرية جنة / لجنة المراجعة المؤسساتية في أكاديمية سينيكا، تايوان. 1. المحفزات وإعداد برنامج تجريبي <li style=";text-align:right…

Representative Results

يتم سرد متوسط ​​درجات اللفظي والأداء الذكاء في الجدول رقم 1 لمراقبة وAS الجماعات جنبا إلى جنب مع متوسط ​​زمن رد الفعل ومتوسط ​​الدرجات المخصصة للالانفعالية وجوه من المجموعتين. في الجدول، فإن أيا من الاختلافات مجموعة يحقق دلالة إحصائية ب…

Discussion

يتميز الأدب دراسات على الاعتراف العواطف الوجه لدى المرضى الذين يعانون من مرض التوحد عن طريق تحليل التفاعلات EEG 44، وعلى الاعتراف محتويات عالية التردد ومنخفضة المكانية باستخدام محفزات بصرية 43. إلى حد علمنا، ومع ذلك، هناك نقص في العمل القائم على النشاط متذب…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This research was supported by grants MOST102-2410-H-001-044 and MOST103-2410-H-001-058-MY2 to M. Liou, and RSF-14-15-00202 to A.N. Savostyanov. The support of Russian Science Foundation (RSF) was used for elaboration of experimental paradigm of face recognition.

Materials

Synamps 2/RT 128-channel EEG/EP/ERP Neuroscan
Quik-CapEEG 128 electrodes Neuroscan
Gel Quik-Gel
FASTRAK 3D digitizer Polhemus 
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Tamietto, M., De Gelder, B. Neural bases of the non-conscious perception of emotional signals. Nat Rev Neurosci. 11, 697-709 (2010).
  2. Harms, M. B., Martin, A., Wallace, G. L. Facial Emotion Recognition in Autism Spectrum Disorders: A Review of Behavioral and Neuroimaging Studies. Neuropsychol Rev. 20, 290-322 (2010).
  3. Vuilleumier, P., Armony, J. L., Driver, J., Dolan, R. J. Distinct spatial frequency sensitivities for processing faces and emotional expressions. Nat Neurosci. 6, 624-631 (2003).
  4. Phan, K. L., Wager, T., Taylor, S. F., Liberzon, I. Functional neuroanatomy of emotion: A meta-analysis of emotion activation studies in PET and fMRI. Neuroimage. 16, 331-348 (2002).
  5. Kano, M., et al. Specific brain processing of facial expressions in people with alexithymia: an (H2O)-O-15-PET study. Brain. 126, 1474-1484 (2003).
  6. Williams, L. M., et al. Fronto-limbic and autonomic disjunctions to negative emotion distinguish schizophrenia subtypes. Psychiat Res-Neuroim. 155, 29-44 (2007).
  7. Goffaux, V., et al. From coarse to fine? Spatial and temporal dynamics of cortical face processing. Cereb Cortex. , (2010).
  8. Balconi, M., Lucchiari, C. EEG correlates (event-related desynchronization) of emotional face elaboration: A temporal analysis. Neurosci Lett. 392, 118-123 (2006).
  9. Balconi, M., Lucchiari, C. Consciousness and emotional facial expression recognition – Subliminal/Supraliminal stimulation effect on n200 and p300 ERPs. J Psychophysiol. 21, 100-108 (2007).
  10. Balconi, M., Pozzoli, U. Face-selective processing and the effect of pleasant and unpleasant emotional expressions on ERP correlates. Int J Psychophysiol. 49, 67-74 (2003).
  11. Balconi, M., Pozzoli, U. Event-related oscillations (EROs) and event-related potentials (ERPs) comparison in facial expression recognition. J Neuropsychol. 1, 283-294 (2007).
  12. Balconi, M., Pozzoli, U. Arousal effect on emotional face comprehension Frequency band changes in different time intervals. Physiol Behav. 97, 455-462 (2009).
  13. Tseng, Y. L., Yang, H. H., Savostyanov, A. N., Chien, V. S., Liou, M. Voluntary attention in Asperger’s syndrome: Brain electrical oscillation and phase-synchronization during facial emotion recognition. Res Autism Spectr Disord. 13, 32-51 (2015).
  14. Goffaux, V., Rossion, B. Faces are" spatial"–holistic face perception is supported by low spatial frequencies. J Exp Psychol Hum Percept Perform. 32, 1023 (2006).
  15. Knyazev, G. G., Bocharov, A. V., Levin, E. A., Savostyanov, A. N., Slobodskoj-Plusnin, J. Y. Anxiety and oscillatory responses to emotional facial expressions. Brain Res. 1227, 174-188 (2008).
  16. Adolphs, R. Recognizing emotion from facial expressions: psychological and neurological mechanisms. Behav Cogn Neurosci Rev. 1, 21-62 (2002).
  17. Acar, Z. A., Makeig, S. Neuroelectromagnetic Forward Head Modeling Toolbox. J Neurosci Methods. 190, 258-270 (2010).
  18. Balconi, M. Neuropsychology of facial expressions. The role of consciousness in processing emotional faces. Neuropsychol Trends. 11, 19-40 (2012).
  19. Gross, T. F. The perception of four basic emotions in human and nonhuman faces by children with autism and other developmental disabilities. J Abnorm Child Psychol. 32, 469-480 (2004).
  20. Behrmann, M., Thomas, C., Humphreys, K. Seeing it differently: visual processing in autism. Trends in cognitive sciences. 10, 258-264 (2006).
  21. Holroyd, S., Baron-Cohen, S. Brief report: How far can people with autism go in developing a theory of mind?. J Autism Dev Disord. 23, 379-385 (1993).
  22. Duverger, H., Da Fonseca, D., Bailly, D., Deruelle, C. Theory of mind in Asperger syndrome. Encephale. 33, 592-597 (2007).
  23. Wallace, S., Sebastian, C., Pellicano, E., Parr, J., Bailey, A. Face processing abilities in relatives of individuals with ASD. Autism Res. 3, 345-349 (2010).
  24. Weigelt, S., Koldewyn, K., Kanwisher, N. Face identity recognition in autism spectrum disorders: a review of behavioral studies. Neurosci Biobehav Rev. 36, 1060-1084 (2012).
  25. Wilson, C., Brock, J., Palermo, R. Attention to social stimuli and facial identity recognition skills in autism spectrum disorder. J Intellect Disabil Res. 54, 1104-1115 (2010).
  26. American_Psychiatric_Association. . The Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders: DSM 5. , (2013).
  27. Dahlgee, S., Gilberg, C. Symptoms in the First two years of Life. A Priliminary. Population Study of Infantile Autism European archives of Psychiatry and Neurology. Sciences. , (1989).
  28. Basar-Eroglu, C., Kolev, V., Ritter, B., Aksu, F., Basar, E. EEG, auditory evoked potentials and evoked rhythmicities in three-year-old children. Int J Neurosci. 75, 239-255 (1994).
  29. Ekman, P., Friesen, W. V. . Pictures of Facial Affect. , (1976).
  30. Gillberg, C. . Autism and Asperger’s Syndrome. , 122-146 (1991).
  31. Chiang, S. K., Tam, W. C., Pan, N. C., Chang, C. C., Chen, Y. C., Pyng, L. Y., Lin, C. Y. The appropriateness of Blyler’s and four subtests of the short form of the Wechsler Adult Intelligence Scale-III for chronic schizophrenia. Taiwanese J Psychiatr. 21, 26-36 (2007).
  32. Delorme, A., Makeig, S. EEGLAB: an open source toolbox for analysis of single-trial EEG dynamics including independent component analysis. J Neurosci Methods. 134, 9-21 (2004).
  33. Makeig, S., Bell, A. J., Jung, T. P., Sejnowski, T. J. Independent component analysis of electroencephalographic data. Adv Neural Inf Process Syst. 8, 145-151 (1996).
  34. Başar, E. . Brain Function and Oscillations: Volume I: Brain Oscillations. Principles and Approaches. , (2012).
  35. Tsai, A. C., et al. Recognizing syntactic errors in Chinese and English sentences: Brain electrical activity in Asperger’s syndrome. Res Autism Spectr Disord. 7, 889-905 (2013).
  36. Savostyanov, A. N., et al. EEG-correlates of trait anxiety in the stop-signal paradigm. Neurosci Lett. 449, 112-116 (2009).
  37. Ashwin, C., Baron-Cohen, S., Wheelwright, S., O’Riordan, M., Bullmore, E. T. Differential activation of the amygdala and the ‘social brain’ during fearful face-processing in Asperger Syndrome. Neuropsychologia. 45, 2-14 (2007).
  38. Kevin, K. Y., Cheung, C., Chua, S. E., McAlonan, G. M. Can Asperger syndrome be distinguished from autism? An anatomic likelihood meta-analysis of MRI studies. J Psychiatry Neurosci. 36, 412 (2011).
  39. Piggot, J., et al. Emotional attribution in high-functioning individuals with autistic spectrum disorder: A functional imaging study. J Am Acad Child Adolesc Psychiatry. 43, 473-480 (2004).
  40. Ilyutchenok, R. Y. Emotions and conditioning mechanisms. Integr Physiol Behav Sci. 16, 194-203 (1981).
  41. Kleinhans, N. M., et al. fMRI evidence of neural abnormalities in the subcortical face processing system in ASD. Neuroimage. 54, 697-704 (2011).
  42. Toivonen, M., Rama, P. N400 during recognition of voice identity and vocal affect. Neuroreport. 20, 1245-1249 (2009).
  43. Deruelle, C., Rondan, C., Gepner, B., Tardif, C. Spatial frequency and face processing in children with autism and Asperger syndrome. J Autism Dev Disord. 34, 199-210 (2004).
  44. Bentin, S., Deouell, L. Y. Structural encoding and identification in face processing: ERP evidence for separate mechanisms. Cogn Neuropsychol. 17, 35-55 (2000).
  45. Vuilleumier, P., Pourtois, G. Distributed and interactive brain mechanisms during emotion face perception: evidence from functional neuroimaging. Neuropsychologia. 45, 174-194 (2007).
  46. Basar, E., Guntekin, B., Oniz, A. Principles of oscillatory brain dynamics and a treatise of recognition of faces and facial expressions. Prog Brain Res. 159, 43-62 (2006).
  47. Basar, E., Schmiedt-Fehr, C., Oniz, A., Basar-Eroglu, C. Brain oscillations evoked by the face of a loved person. Brain Res. 1214, 105-115 (2008).
  48. Başar, E. . Brain Function and Oscillations: Volume II: Integrative Brain Function. Neurophysiology and Cognitive Processes. , (2012).
  49. Anokhin, A., Vogel, F. EEG alpha rhythm frequency and intelligence in normal adults. Intelligence. 23, 1-14 (1996).
  50. Klimesch, W. EEG alpha and theta oscillations reflect cognitive and memory performance: a review and analysis. Brain Res Rev. 29, 169-195 (1999).
  51. Knyazev, G. G., Slobodskoj-Plusnin, J. Y., Bocharov, A. V. Event-Related Delta and Theta Synchronization during Explicit and Implicit Emotion Processing. Neuroscience. 164, 1588-1600 (2009).
  52. Klimesch, W., Sauseng, P., Hanslmayr, S. EEG alpha oscillations: The inhibition-timing hypothesis. Brain Res Rev. 53, 63-88 (2007).
  53. Knyazev, G. G., Slobodskoj-Plusnin, J. Y. Behavioural approach system as a moderator of emotional arousal elicited by reward and punishment cues. Pers Individ Dif. 42, 49-59 (2007).
  54. Balconi, M., Brambilla, E., Falbo, L. Appetitive vs. defensive responses to emotional cues. Autonomic measures and brain oscillation modulation. Brain Res. 1296, 72-74 (2009).
  55. Dakin, S., Frith, U. Vagaries of visual perception in autism. Neuron. 48, 497-507 (2005).
  56. Curby, K. M., Schyns, P. G., Gosselin, F., Gauthier, I. Face-selective fusiform activation in Asperger’s Syndrome: A matter of tuning to the right (spatial) frequency. , (2003).
  57. American_Psychiatric_Association. . Diagnostic and statistical manual of mental disorders. , (1994).
  58. Dougherty, D. M., Bjork, J. M., Moeller, F. G., Swann, A. C. The influence of menstrual-cycle phase on the relationship between testosterone and aggression. Physiol Behav. 62, 431-435 (1997).
  59. Van Goozen, S. H., Wiegant, V. M., Endert, E., Helmond, F. A., Van de Poll, N. E. Psychoendocrinological assessment of the menstrual cycle: the relationship between hormones, sexuality, and mood. Arch Sex Behav. 26, 359-382 (1997).
  60. Winward, J. L., Bekman, N. M., Hanson, K. L., Lejuez, C. W., Brown, S. A. Changes in emotional reactivity and distress tolerance among heavy drinking adolescents during sustained abstinence. Alcohol Clin Exp Res. 38, 1761-1769 (2014).

Tags

Asperger’s SyndromeEmotional Face ProcessingEEG ExperimentConscious And Non-conscious RepresentationsSocial Communication DeficitsFace StimuliEmotion EvaluationLine DrawingsEdge DetectionImage Processing

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Chien, V. S. C., Tsai, A. C., Yang, H. H., Tseng, Y., Savostyanov, A. N., Liou, M. Conscious and Non-conscious Representations of Emotional Faces in Asperger’s Syndrome. J. Vis. Exp. (113), e53962, doi:10.3791/53962 (2016).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image