决策是一个动态的交互式过程,已通过功能磁共振成像(FMRI)进行了广泛的研究。神经成像证据表明,前结和侧前额皮质是该神经网络中必不可少的节点。然而,由于时间分辨率有限,FMRI无法实时准确反映其相互作用的时间和性质。
本研究采用解剖约束的磁热和脑电图或MEG方法,将MEG信号的分布式源建模与结构MRI形成脑片相结合。它允许我们检查急性酒精中毒如何影响决策。展示这个程序的将是乔·哈珀和伯克·罗森,博士生,以及劳拉·瓦格纳,一个研究助理。
首先护送学员进入 MEG 实验室运行测试扫描。将它们放入扫描仪中,并检查通道是否可能进行磁化。然后,测量它们的重量,让他们吹入电子呼吸分析器。
为了评估酒精主观效应的动态变化,通知对象,他们会在饮酒前和在实验期间,在呼吸酒精浓度抑制的升降肢体期间,以标准化的尺度对他们的瞬间感觉和状态进行评价。然后,使用刺激演示软件在笔记本电脑上管理 Stroop 任务的练习运行,以确保学员在录制前了解该任务。根据每个参与者的性别和体重,将优质伏特加与冰镇橙汁混合,准备酒精饮料。
在玻璃杯中供应相同量的橙汁,边缘与伏特加一起作为安慰剂饮料。请学员在大约 10 分钟内饮用饮料。接下来,将 EEG 盖和电图 EOG、电极放在参与者的头上。
检查所有阻抗是否低于 5 千瓦。将头部位置指示器 HPI 连接到前额两侧和每个耳朵后面的线圈。将参考框架放在参与者的头上。
内化基准点的位置,包括 HPI 线圈的鼻塞和两个前极点位置,EEG 电极,并获取大量描绘头部形状的附加点。使用呼吸分析器检查参与者的呼吸酒精浓度,从饮用后 15 分钟开始。然后,每五分钟,直到他们进入录音室。
首先,在 MEG 扫描仪中舒适地定位学员。由于前额活动特别令人感兴趣,请确保学员的定位,以便其头部触摸头盔顶部并沿正面对齐。接下来,将 HPI 线圈和电盖连接到扫描仪上各自的输入。
放置响应垫,以便可以舒适地按下按钮。提醒学员尽量减少眨眼,避免因说话而导致的头部运动。检查所有通道的伪影,并测量扫描仪的头部位置。
然后,开始数据采集并开始任务。由于电子设备不能在屏蔽室中使用,因此切换到使用唾液酒精测试,该测试由唾液中饱和的棉签组成,并插入提供读出的容器中。任务完成后,保存数据并护送参与者离开录音室。
学员离开扫描仪后,从空房间获取大约两分钟的数据,作为仪器噪声的测量。然后,请学员对感知到的任务难度、饮料内容、醉酒感以及他们瞬间的情绪和感受进行评价。最后,从每个参与者获得高分辨率解剖MRI扫描,并重建每个参与者的皮质表面与成像软件。
在数据预处理期间,使用允许的带通滤波器和 epuc 数据到包含每一端填充间隔的段中。通过目视检查和基于阈值的拒绝,移除嘈杂和扁平的通道以及包含伪影的试验。然后,使用独立的组件分析去除眨眼和心脏伪影。
消除反应不正确的试验。接下来,应用更多的外行小波,以一个赫兹增量计算每个试验的复杂功率频谱,第四个带,并删除任何其他伪影。要与 MRI 映像共同注册 MEG 数据,请打开 MRI 实验室模块。
选择文件、导入、同位素数据。选择raw_data。fif 文件,然后单击"使点"。
然后选择 Windows、地标,然后单击"调整基准",直到 ME 数据和 MRI 共同注册是可以接受的。接下来,通过将每个参与者的估计值变形为平均皮质表示形式,创建与事件相关的 theta 源功率的组平均值。然后,要在膨胀的平均表面上可视化源估计值,请打开 MNE 软件。
选择"文件"、加载曲面和加载膨胀组平均免费冲浪皮质表面。接下来选择"文件"、管理叠加、加载 STC、加载组平均数据,然后从可用叠加中选择加载的文件。调整色度阈值,然后单击"显示"。
查看与活动相关的脑电影,通过识别以最高激活为特征的区域和时间窗口,检查处理的时空阶段。接下来,根据总体组平均估计,创建公正的感兴趣区域 ROI。要将具有最显著电源的皮质位置合并,请计算每个科目、条件和 ROI 的时间课程。
最后,通过计算相位锁定值,估计 ACC 中主激活 foci 与横向 PFC 之间远程同步中的任务相关更改。将相位锁定值表示为相对于基线的百分比变化。行为结果表明,Stroop任务成功地操纵了响应干扰,因为精度最低,反应时间最长,在不协调的试验。
酒精中毒降低了准确性,但不影响反应时间。事件相关力量在不协调的试验中最大,这与它对冲突要求的敏感性是一致的,特别是在前额皮层。然而,与一致试验相比,酒精会选择性地降低ACC和横向PFC中不协调试验的电量。
此外,ACC 和横向 PFC 之间的交流因时间而异,在刺激处理阶段,库茨的整体早期增加。在安慰剂下,在整合和反应准备阶段进行约400毫秒的不协调试验后,这种试验持续增加。相比之下,急性酒精中毒不良会调节这些凝血,这进一步表明自上而下的调节功能对酒精的脆弱性。
在这项研究中,我们估计了时空,处理地点和时间,并调查了不同的大脑区域在决策过程中如何相互作用。我们已经展示了酒精中毒的不控制如何调节认知控制网络,这可能会导致避免过度饮酒的能力下降。