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Behavior

Représentations conscientes et non conscientes de visages émotionnels dans le syndrome d'Asperger

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

Un protocole expérimental EEG est conçu pour clarifier l'interaction entre les représentations conscientes et non conscientes de visages émotionnels chez les patients atteints du syndrome d'Asperger. La technique suggère que les patients atteints du syndrome d'Asperger ont des déficits dans la représentation non-consciente des visages émotionnels, mais ont des performances comparables dans la représentation consciente avec des témoins sains.

Abstract

Plusieurs études de neuroimagerie ont suggéré que la faible teneur en fréquence spatiale dans une face émotionnelle active principalement l'amygdale, pulvinar et colliculus supérieur en particulier avec des visages effrayants 1-3. Ces régions constituent la structure limbique dans la perception non consciente des émotions et modulent l' activité corticale directement ou indirectement 2. En revanche, la représentation consciente des émotions est plus prononcé dans le cortex cingulaire antérieur, le cortex préfrontal et le cortex somatosensoriel pour diriger l' attention volontaire aux détails dans les visages 3,4. Le syndrome d'Asperger (AS) 5,6 représente une perturbation mentale atypique qui affecte les capacités sensorielles, affectives et communicatives, sans interférer avec les compétences linguistiques normales et la capacité intellectuelle. Plusieurs études ont montré que les déficits fonctionnels dans les circuits neuronaux importants pour la reconnaissance des émotions faciales peuvent expliquer en partie l'échec de la communication socialepatients atteints de 7-9. Afin de clarifier l'interaction entre les représentations conscientes et non conscientes de visages émotionnels dans AS, un protocole expérimental EEG est conçu avec deux tâches impliquant l'évaluation de l'émotivité de l'une photographie ou des visages de ligne de dessin. Une étude pilote est introduit pour la sélection des stimuli faciaux qui minimisent les différences dans les temps de réaction et les scores attribués à des émotions faciales entre les patients prétestées avec AS et IQ / témoins sains appariés sur le sexe. L'information provenant des patients prétestées a été utilisé pour développer le système de notation utilisé pour l'évaluation de l'émotivité. La recherche sur les émotions du visage et des stimuli visuels avec des contenus différents de fréquence spatiale a atteint des résultats discordants selon les caractéristiques démographiques des participants et de la tâche exige 2. Le protocole expérimental vise à clarifier les déficits chez les patients avec AS dans le traitement des visages émotionnels par rapport aux témoins sains en contrôlant pour le facteurs sans rapport avec la reconnaissance des émotions faciales, comme difficulté de la tâche, le QI et le sexe.

Introduction

la reconnaissance des émotions du visage est l'un des processus du cerveau les plus importants dans le domaine des communications sociales. Une variété de troubles mentaux sont liés à des problèmes avec la détection explicite des émotions faciales 4-6. Une photographie d'un visage contient un spectre de l'information spatiale qui peut être filtrée soit pour la haute fréquence spatiale (HSF) ou basse fréquence spatiale (LSF) contenu. HSF est liée à des parties très détaillées d'une image, comme les bords d'un visage, tandis que LST est liée à plus grossier ou des parties moins bien définis, comme un visage holistique avec des teneurs en LSF 7. Toute tâche de reconnaissance de visage induit simultanément des processus conscients et non conscients 8-12, et la participation du processus non-conscient se produit dans le 150-250 après msec intervalle début ou même plus tôt 13. Dans les contrôles sains, le processus non-conscient est généralement plus rapide que le processus 14,15 conscient. Plusieurs études de neuroimagerie ont suggéré quela LSF dans un stimulus facial (ou stimulus motivationally significative) active principalement l'amygdale, pulvinar et colliculus supérieur en particulier avec des visages effrayants 3,16. Ces régions constituent la structure limbique dans la perception non consciente des émotions et modulent l' activité corticale directement ou indirectement 1. En revanche, la représentation consciente des émotions est plus prononcé dans le cortex cingulaire antérieur, le cortex préfrontal et le cortex somatosensoriel pour diriger l' attention volontaire aux détails dans le visage 9,17,18.

Le syndrome d'Asperger (AS) 19,20 représente une perturbation mentale atypique qui affecte les capacités sensorielles, affectives et communicatives, sans interférer avec les compétences linguistiques normales et la capacité intellectuelle. Plusieurs études ont montré que les déficits fonctionnels dans les circuits neuronaux importants pour la reconnaissance de l' émotion du visage peut expliquer en partie l'échec de la communication sociale dans AS 21-25.Les troubles du comportement observés chez les enfants atteints AS peuvent être diagnostiqués au cours des trois premières années de vie 26, une période au cours de laquelle leur contrôle volontaire (ou conscient) sur les comportements ne sont pas pleinement développé 27. Chez les adultes avec AS, les troubles du comportement peuvent être compensées par la réglementation de l' attention 28. Difficulté de détails de traitement dans une certaine plage de fréquences spatiales peut indiquer une perturbation dans les différentes étapes de traitement de l'information. Jusqu'à présent, aucune étude n'a abordé directement les potentiels évoqués et activité oscillatoire chez les patients avec AS lors de la reconnaissance de l'émotion faciale impliquant stimuli faciaux dans des gammes spécifiques de fréquences spatiales. Il est important d'examiner la trajectoire fonctionnelle chez les patients avec AS par rapport aux témoins en bonne santé au cours du traitement des stimuli faciaux avec des contenus différents de fréquence spatiale en contrôlant les exigences de la tâche et les effets démographiques tels que le sexe et le QI.

Afin de clarifier l'interjouer entre les représentations conscientes et non conscientes de visages émotionnels, un protocole expérimental EEG est conçu pour comparer le cerveau potentiels évoqués et activité oscillatoire entre les patients avec AS et IQ / témoins sains appariés sur le sexe. Une cohorte de participants au projet pilote a été recruté avant l'expérience EEG pour l'aide à la sélection des stimuli expérimentaux et le développement d'un système de notation afin de faciliter une évaluation des performances chez les patients avec AS. Le protocole se compose de deux tâches impliquant l'évaluation de l'émotivité de l'une photographie ou des visages de ligne de dessin. Les différences entre les deux groupes peuvent être évalués en calculant ERPs et perturbations spectrales liées à l'événement (ERSPs). Dans la section suivante, les détails du protocole expérimental sont élaborés, y compris l'étude pilote et de données EEG méthodes de traitement / analyse, suivi par les principaux résultats de l'analyse. Enfin, les étapes critiques dans le protocole et sa signification par rapport à existantméthodes sont discutées. La limitation et l'éventuelle extension du protocole à utiliser chez les patients atteints d'autres troubles émotionnels sont également signalés.

Protocol

Déclaration d'éthique: Les procédures impliquant des participants humains ont été approuvés par les droits de l'éthique de la recherche des participants Comité / Conseil d'examen institutionnel à l'Academia Sinica, Taiwan. 1. Stimuli et Expérimentale Préparation du programme Préparer un bassin de plus de 60 photographies de face émotionnelles 29 classées en trois expressions faciales ( en colère, heureux, et neutre). Utilisez un logiciel graphique pour masquer…

Representative Results

La moyenne des scores de QI verbal et de performance sont énumérées dans le tableau 1 pour le contrôle et l' AS groupes ainsi que les temps de réaction moyens et les scores moyens attribués à l' émotivité des visages des deux groupes. Dans le tableau, aucune des différences de groupe atteint la signification statistique à l' exception des visages neutres dans la tâche de ligne de dessin, où le groupe AS a une moyenne proche de zéro (p &…

Discussion

La littérature présente des études sur la reconnaissance des émotions faciales chez les patients atteints d' autisme par l' analyse des réactions EEG 44, et sur ​​la reconnaissance du contenu de haute fréquence et de faible spatiales utilisant des stimuli visuels 43. Au meilleur de notre connaissance, cependant, il y a un manque de travail existant sur l'activité oscillatoire du cerveau qui combine la reconnaissance des émotions avec distinctes contenu de fréquence spatiale…

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 
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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).
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