Diese Arbeit wurde durch einen Young Investigator Award der National Alliance for Research on Schizophrenia and Depression und eine KPRF Award von dem Kanadischen Psychiatric Research Foundation (FD) unterstützt. Die Autoren möchten sich Trisha Chakrabarty und Peter Seres für die Unterstützung bei fMRI-Daten-Sammlung und Kristina Suen danken für die Unterstützung bei der Datenanalyse.

1. Task-Design, Stimuli und experimentelles Protokoll Das übergeordnete Protokoll beinhaltet Einschätzungen der emotionalen Bewertung von Bildern (unmittelbare Auswirkungen), und der Speicher für diese Bilder (langfristige Wirkung), als Folge der Induktion das Ziel, emotionale Reaktionen zu regulieren. Das Ziel zu regulieren ist explizit oder implizit, induziert und die sofortige und langfristige Auswirkungen bewertet wird relativ zu bewerten und Speicherung von Bildern während der Baseline-Blöcke / läuft, dass die ER-Manipulationen (pre-ER Induktion baseline) vorausgehen vorgestellt, siehe Abbildung 1 Für eine Darstellung der gesamten experimentellen Design. Im Folgenden geben wir Details zu all diesen Aspekten. <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/2430/2430fig1.jpg" /> Abbildung 1. Schematische Darstellung des Protokolls der ER Ziel ist es, in jeder Teilnehmer sowohl bewusst / explizit und non-consciously/implicitly, induziert aber die Reihenfolge der Induktion ist anders und ausgeglichen auf die Teilnehmer -. Dh solche, die zugewiesene explizite ER in den ersten Teil komplett der impliziten Manipulation im zweiten Teil, und umgekehrt; jeder Manipulation wird durch einen eigenen Grundlinie läuft voraus. Weiter unten finden Sie detaillierte Beschreibungen der Rating-und Memory-Aufgaben. Emotion Verordnung Manipulation <ol><li> Explizite ER Manipulation. In der ausdrücklichen Bedingung, ER, ist die Emotion Rating Aufgabe durch Anweisungen voraus, um emotionale Erfahrung und Ausdruck von emotionalen Reaktionen zu unterdrücken. Vorherige Hinweise darauf, dass explizite ER Strategien verlässlich Einfluss emotionaler reagiert 2. </li><li> Implizite ER Manipulation. Hierfür ist eine Anpassung der Scrambled Sentence Task (SST) 3 nicht-bewusst eingesetzt induzieren dem Ziel, Emotionen zu regulieren. In dieser Aufgabe haben die Teilnehmer bis 20 Vier-Wort grammatisch korrekte Sätze aus fünf Wörtern durcheinander, dass Wörter, die die Idee der Emotion (zB, &quot;bändigt&quot;, &quot;stable&quot;, &quot;bedeckt&quot;) vermitteln eingebetteten konstruieren, und damit bester die Teilnehmer zu unterdrücken ihre emotionale Antwort 4. Die Emotionen steuern Worte waren aus früheren Studien 4 übernommen, und ausgewählte, indem er Studenten auf &quot;Liste der 20 Wörter, die den Sinn kommen, wenn man von dem Begriff&quot; emotion control &#39;denken. &quot; </li><li> Zu beachten ist, um die gleiche Struktur der Aufgabe in beiden ER Bedingungen aufrechtzuerhalten, ist ein SST auch in der ausdrücklichen Bedingung, ER durchgeführt, aber in diesem Fall die Teilnehmer werden mit 20 Sätzen, die nur neutrale Begriffe in Bezug auf das Ziel, Emotionen zu kontrollieren vorgestellt. </li></ol> Assessments von den unmittelbaren Auswirkungen der ER Manipulation: die emotionale Bewertung Aufgabe <ol start="4"><li> Auswahl der Stimuli. Stimuli bestehen aus emotionalen und neutralen Bilder von der Internationalen Affective Picture System (IAPS) 5, auf ihre normative Werte für emotionale Valenz und Erregung ausgewählt. Besondere Aufmerksamkeit sollte zum Ausgleich der emotionalen Gehalt der Bilder in allen Studie läuft bezahlt werden, und somit vermeiden, verwirrende Effekte aufgrund möglicher Unterschiede in diesen grundlegenden Eigenschaften. </li><li> Zeitpunkt der Aufgabe. Jedes Bild wird auf dem Bildschirm 4 Sekunden lang angezeigt, und dann wird entfernt, um zu verwechseln Effekte von Augenbewegungen bei längerem das Scannen von Bildern 6 zugeordnet zu minimieren; eine Fixierung Kreuz folgt jedes Bild für 12 Sekunden. Die Teilnehmer haben die Aufgabe, das Bild und bewerten ihre subjektive emotionale Erfahrung, die die Bilder auf einem 8-Punkte-Skala ausgelöst watch (1 = neutral, 8 = sehr negativ). Um zu verhindern, Stimmung Induktion, Bilder pseudo-randomisierte, so dass nicht mehr als drei Bilder von der gleichen Wertigkeit nacheinander vorgestellt werden. </li></ol> Beurteilung der langfristigen Auswirkungen von ER Manipulation: The Memory Retrieval Task- <ol start="6"><li> Eine Woche später, sehen die Teilnehmer die gleiche Anzahl von Old (gesehen in den Scanner) und neue Bilder (noch nie zuvor gesehen), die in schwarz und weiß zu verhindern Decke Performance präsentiert werden. Nach einem Old / New Entscheidung darüber, ob sie daran erinnern, das Bilder auf, während in den Scanner oder nicht, die Teilnehmer auch bewerten das Vertrauen ihrer Antworten auf einer 3-Punkte-Skala (1 = gering, 2 = mittel, 3 = hohes Vertrauen) basiert. </li></ol> 2. Vorbereitung der Betreff für die Scan Alle Teilnehmer stellen informed consent vor dem Ausführen von dem experimentellen Protokoll, das von einer Ethik-Verwaltungsrat genehmigt wird geschrieben. Sie sind auch gewarnt, dass viele der Bilder schmerzhaften Ereignisse, wie höhere Gewalt oder ein Trauma darzustellen, und sind mit gedruckten Beispiele für repräsentative Bilder zur Verfügung gestellt. Vor dem Scannen <ol><li> Am Tag des Scannens, ist der Teilnehmer aktuellen Gemütszustand 7 beurteilten für t-Steuerunger Effekt der Stimmung auf der emotionalen Erfahrung und der Fähigkeit, Emotionen zu kontrollieren. In Verbindung mit post-Scanning-Assessments können diese ersten Auswertungen auch Bildschirm für die Veränderungen in der Stimmung verwendet als Folge der Teilnahme an der Studie. Assessments von Persönlichkeitsmerkmalen, können solche die Indizierung gewöhnlichen Engagement Emotionsregulationsstrategien 8 auch gemacht, um ihre möglichen Einflüsse auf den Erfolg der ER Manipulation und der damit verbundenen neuronalen Korrelate zu untersuchen. </li><li> Vor dem Scan werden die Teilnehmer ausführlich über die Scan-Verfahren informiert und erhalten genaue Anweisungen für die Verhaltens-Aufgabe. Um Unannehmlichkeiten zu vermeiden und die zunehmende Vertrautheit mit der Aufgabe zu erstellen, die Teilnehmer sind auch abgekürzt Praxis gegeben verläuft sowohl für die Emotionen Rating Aufgabe und der SST. </li></ol> In der Scan-Zimmer <ol start="3"><li> Die Teilnehmer sind aufgefordert, sich rücklings auf den Scan-Bett liegen, mit zusätzlichen Polsterung für den Kopf, um Komfort während des Scans zu gewährleisten und zu minimieren Bewegung. Die nicht-klebenden Seite mit einer Länge von Band kann leicht über das Teilnehmer Stirn gewickelt werden, um weiter zu minimieren Kopfbewegung. Die Teilnehmer sind Gehörschutz sowie Isolation Kopfhörer gegeben, mit der Experimentator während der MRT-Untersuchung zu kommunizieren. </li><li> Themen &#39;rechte Hand ist bequem über die Antwort-Box positioniert, so dass die linke Hand zur Unterstützung oder für andere Messungen (zB Hautleitfähigkeit Antworten) verwendet werden. Ein Not-Aus-Taste ist in der Nähe, so dass das Thema keine dringende Notwendigkeit, um den Scanner zu stoppen hinweisen platziert. Vor Beginn der Datenerhebung ist es entscheidend, um sicherzustellen, dass das Subjekt der Projektion deutlich sehen, für Stimulus-Präsentation und die Antwort-Tasten funktionieren. </li><li> Die Studie ist in läuft / Blöcke von Studien, geteilt, dass die Teilnehmer Zeit, sich auszuruhen und zu massiven Datenverlust bei Fehlfunktion der Ausrüstung zu vermeiden. Run Ordnung ist zwischen den Beteiligten ausgeglichen, und jeder Lauf beginnt mit sechs Sekunden Fixierung, um für die MR-Signal stabilisieren kann. </li></ol> 3. Datenerfassung und-verarbeitung Scanparametern Wir sammelten MRT-Daten von 24 jungen gesunden Probanden, mit einem 1,5 Tesla Siemens Sonata Scanner für MRI-Aufnahmen. Unsere anatomische Bilder sind 3D MPRAGE anatomischen Serie (Repetitionszeit (TR) = 1600 ms, Echozeit (TE) = 3,82 ms, Anzahl der Scheiben = 112; Voxelgröße = 1x1x1mm). Die funktionelle Bilder aus der Serie von 28 funktionalen Schichten (Voxelgröße = 4x4x4 mm), erworben axial mittels eines echoplanar-Sequenz (TR = 2000 ms, TE = 40 ms; Sichtfeld FOV = 256x256mm), so dass für das Gesamtjahr Gehirn Abdeckung . Data Analysis Wir verwenden Statistische Parametric Mapping (SPM: <a href="http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/">http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/</a> ) in Kombination mit in-house MATLAB-basierten Tools. Pre-Processing umfasst typischen Schritte: Qualitätssicherung, TR Ausrichtung, Bewegungskorrektur, Co-Registrierung, Normalisierung und Glättung (8 mm 3-Kernel) 9. Individual-und Gruppen-Ebene statistische Analysen können Vergleiche der Hirnaktivität nach ER Manipulation (ER vs Baseline läuft, siehe Abbildung 2) beinhalten, emotionale Valenz (negative vs neutral), Erregung (low vs hoch) und Speicher-Performance ( erinnerte vs vergessen). Korrelationen der Bildgebung des Gehirns Daten mit Verhaltensdaten (zB Bild ratings) und / oder Noten Indizierung Persönlichkeit Maßnahmen (z. B. Persönlichkeitsmerkmale Indizierung gewöhnlichen Engagement der ER-Strategien) kann auch durchgeführt werden, zu untersuchen, wie Hirnaktivität Zusammenarbeit variiert mit individuellen Unterschieden in Verhalten und Persönlichkeit. 4. Repräsentative Ergebnisse: <img alt="Abbildung 2" src="/files/ftp_upload/2430/2430fig2.jpg" /> Abbildung 2. Verminderte Amygdala-Aktivität und eine erhöhte präfrontalen Kortex Aktivität nach ER Manipulation. Inducement des ER Ziel mit reduzierter Aktivität in Hirnarealen mit Emotion Verarbeitung, einschließlich der Amygdala (a) verbunden war, und eine erhöhte Aktivität in Hirnregionen mit kognitiver Kontrolle und Emotion Regelung verbundenen 10, einschließlich ventrolateralen präfrontalen Cortex (PFC) (b), dorsolateral PFC (d) und medialen PFC (c) 11,12. Wie in der Bar Graph, der die vlPFC Aktivität, expliziten und impliziten ER wurden mit ähnlichen Mustern der Reaktion verbunden, was darauf hindeutet, dass diese Änderungen gemeinsamen Beitrag von expliziten und impliziten ER reflektieren gezeigt. Die &quot;Aktivierung maps&quot; werden auf hochauflösenden Bildern des Gehirns in koronalen Ansichten angezeigt überlagert; die Farbbalken zeigen die Steigung von t-Werte der Aktivierung Karten, basierend auf Gruppe Statistik (N = 24), was die Gehirnaktivität in Voxel, die zeigen, verringert ( links) oder erhöht (rechtes Bild) Aktivität als Folge von ER Manipulation.Es wird darauf hingewiesen, dass die Aktivierung Blobs in der PFC können weitere Bereiche ausgedehnt werden, wie folgt: vlPFC / Insula (b) und dorsalen anterioren cingulären Cortex / prämotorischen Kortex (c). Die Balkendiagramme veranschaulichen Prozent Signaländerungen in Reaktion auf emotionale (Emo) und neutral (Neu) Bilder vor (dh BaseRuns) und nach der Induktion der ER Ziele (dh durchschnittlich Combined ER = Explizite und implizite ER zusammen, Explicit ER, und implizite ER), wie aus Voxeln, welche Vor-to post-ER Unterschiede extrahiert. L = Left, R = Rechts. <img alt="Tabelle 1" src="/files/ftp_upload/2430/2430table1.jpg" /> Tabelle 1. Verminderte emotionale Bewertungen folgende ER Manipulation. Ähnlich wie bei der fMRI-Ergebnisse gab es eine Reduktion der emotionalen Bewertung folgende ER-Induktion, und dieser Effekt resultiert aus nimmt folgende explizite und implizite ER. Wichtig ist, dass emotionale Bewertungen nicht wesentlich ändern in eine Kontrollgruppe, die die gleiche Aufgabe folgende ähnliche Verzögerungen durchgeführt, jedoch in Abwesenheit von ER Ziel Induktion. Die Unterstützung dieser Ideen, ein 2 (Manipulation: Baseline vs ER Induktion) x 2 (Valence: Emotional vs Neutral) wiederholte Messungen ANOVA auf Daten aus der experimentellen Gruppe * ergab einen signifikanten Haupteffekt der Manipulation (F [1, 19] = 11.21, p &lt;0,002) und eine signifikante Manipulation x Valence-Interaktion (F [1, 19] = 3,02, p &lt;0,05), und eine ähnliche 2-Wege-ANOVA auf Daten aus der Kontrollgruppe (N = 9) nicht liefern einen signifikanten Haupteffekt des Delay (Baseline vs Delayed Runs) oder eine erhebliche Verzögerung x Valence Interaktion. Diese Befunde legen nahe, dass der Rückgang in Ratings in der experimentellen Gruppe aufgrund der Induktion von dem Ziel, Emotionen anstatt durch Gewöhnung nach wiederholter Exposition zu emotionalen Stimulation Kontrolle war. * Wegen der Daten Fluktuation aufgrund gemeinsamer Ursachen (zB technisches Versagen), wurden Verhaltensanalysen in der experimentellen Gruppe auf Daten von 20 Teilnehmern. Zusammengenommen bestätigen diese Verhaltens-und bildgebenden Befunde der vorliegenden experimentellen Design, mit dem expliziten und impliziten Induktionen des Ziels zu vergleichen, um Emotionen zu regulieren können. Anzumerken ist, dass der vorliegende Bericht Aspekte in den Vordergrund, die sich aus den gemeinsamen Beitrag der expliziten und impliziten ER Manipulationen, was aber nicht die Möglichkeit ausschließen, dass ihre Auswirkungen können auf Verhaltens-und / oder Gehirn-Ebene dissoziierbare werden.

<ol>
	<li>Bargh, J. A., Williams, L. E., Gross, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of emotion regulation. , 429-445 (2007).</li><li>McRae, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neural+bases+of+distraction+and+reappraisal.">The neural bases of distraction and reappraisal.</a> J Cogn Neurosci. 22, 248-262 (2010).</li><li>Srull, T. K., Wyer, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+category+accessibility+in+the+interpretation+of+information+about+persons:+Some+determinants+and+implications.">The role of category accessibility in the interpretation of information about persons: Some determinants and implications.</a> Journal of Personality and Social Psychology. 37, 1660-1672 (1979).</li><li>Mauss, I. B., Cook, C. L., Gross, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automatic+emotion+regulation+during+anger+provocation.">Automatic emotion regulation during anger provocation.</a> Journal of Experimental Social Psychology. 43, (2007).</li><li>Lang, P. J., Bradley, M. M., Cuthbert, B. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Technical Report A-8. , (2008).</li><li>van Reekum, C. M., Johnstone, T., Urry, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gaze+fixations+predict+brain+activation+during+the+voluntary+regulation+of+picture+induced+negative+affect.">Gaze fixations predict brain activation during the voluntary regulation of picture induced negative affect.</a> NeuroImage. 36, 1041-1055 (2007).</li><li>Watson, D., Clark, L. A., Tellegen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+validation+of+brief+measures+of+positive+and+negative+affect:+the+PANAS+Scales.">Development and validation of brief measures of positive and negative affect: the PANAS Scales.</a> J Pers Soc Psychol. 54, 1063-1070 (1988).</li><li>Gross, J. J., John, O. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Individual+differences+in+two+emotion+regulation+processes:+implications+for+affect,+relationships,+and+well-being.">Individual differences in two emotion regulation processes: implications for affect, relationships, and well-being.</a> Journal of Personality and Social Psychology. 85, 348-362 (2003).</li><li>Friston, K. J., Ashburner, J. T., Kiebel, S. J., Nichols, T. E., Penny, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Statistical Parametric Mapping: The Analysis of Functional Brain Images. , (2006).</li><li>Goldin, P. R., McRae, K., Ramel, W., Gross, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neural+bases+of+emotion+regulation:+reappraisal+and+suppression+of+negative+emotion.">The neural bases of emotion regulation: reappraisal and suppression of negative emotion.</a> Biological Psychiatry. 63, 577-586 (2008).</li><li>Berkman, E. T., Lieberman, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+neuroscience+to+broaden+emotion+regulation:+Theoretical+and+methodological+considerations.">Using neuroscience to broaden emotion regulation: Theoretical and methodological considerations.</a> Social and Personality Compass. 3, 475-493 (2009).</li><li>Ochsner, K. N., Gross, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cognitive+emotion+regulation:+Insights+from+social+cognitive+and+affective+neuroscience.">Cognitive emotion regulation: Insights from social cognitive and affective neuroscience.</a> Currents Directions in Psychological Science. 17, 153-158 (2008).</li><li>Koole, S. L., Rothermund, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=I+Feel+Better+but+I+Don't+Know+Why":+The+Psychology+of+Implicit+Emotion+Regulation.">I Feel Better but I Don't Know Why": The Psychology of Implicit Emotion Regulation.</a> Cognition and Emotion. 25, 389-399 (2011).</li><li>Gyurak, A., Gross, J. J., Etkin, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Explicit+and+implicit+emotion+regulation:+A+dual-process+framework.">Explicit and implicit emotion regulation: A dual-process framework.</a> Cognition and Emotion. 25, 400-412 (2011).</li><li>Mather, M., Carstensen, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aging+and+motivated+cognition:+the+positivity+effect+in+attention+and+memory.">Aging and motivated cognition: the positivity effect in attention and memory.</a> Trends Cogn Sci. 9, 496-502 (2005).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders IV. , (1994).</li><li>Jacques, P., Dolcos, F., Cabeza, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+aging+on+functional+connectivity+of+the+amygdala+during+negative+evaluation:+a+network+analysis+of+fMRI+data.">Effects of aging on functional connectivity of the amygdala during negative evaluation: a network analysis of fMRI data.</a> Neurobiol Aging. 31, 315-327 (2010).</li><li>Jacques, P. L., Dolcos, F., Cabeza, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+aging+on+functional+connectivity+of+the+amygdala+for+subsequent+memory+of+negative+pictures:+a+network+analysis+of+functional+magnetic+resonance+imaging+data.">Effects of aging on functional connectivity of the amygdala for subsequent memory of negative pictures: a network analysis of functional magnetic resonance imaging data.</a> Psychol Sci. 20, 74-84 (2009).</li><li>Ritchey, M., Dolcos, F., Eddington, K. M., Strauman, T. J., Cabeza, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+correlates+of+emotional+processing+in+depression:+Changes+with+behavioral+cognitive+therapy+and+predictors+of+treatment+response.">Neural correlates of emotional processing in depression: Changes with behavioral cognitive therapy and predictors of treatment response.</a> Journal of Psychiatric Research. 45, 577-587 (2011).</li><li>Eddington, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+correlates+of+idiographic+goal+priming+in+depression:+goal-specific+dysfunctions+in+the+orbitofrontal+cortex.">Neural correlates of idiographic goal priming in depression: goal-specific dysfunctions in the orbitofrontal cortex.</a> Soc Cogn Affect Neurosci. 4, 238-246 (2009).</li></ol>

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Wir beschrieben ein Protokoll, das explizite und implizite Manipulation das Ziel beinhaltet, um Emotionen zu regulieren und ermöglicht Untersuchung der damit verbundenen neuronalen Korrelate. Dieses Design hat das Potenzial, unser Wissen, wie das Gehirn reguliert Emotionen, als auch für Vergleiche von expliziten ER implizite ER, die unbeabsichtigt ist und kann ohne Teilnehmer Einsicht und das Bewusstsein 13,14 passieren geeignet Voraus. Daher kann das Protokoll als besonders nützlich für die Untersuchung ...

brain imaging investigation of the neural correlates of emotion regulation

Die Fähigkeit zur Steuerung / Regelung Emotionen ist ein wichtiger Bewältigungsmechanismus angesichts der emotional belastenden Situationen. Obwohl erhebliche Fortschritte im Verständnis bewusste / vorsätzliche Emotionsregulation (ER) gemacht worden, geht es weniger um non-conscious/automatic ER und die damit verbundenen neuronalen Korrelate bekannt. Dies ist zum Teil auf die Probleme in den einheitlichen Konzepten der automatischen und bewussten Verarbeitung 1. Hier präsentieren wir ein Protokoll, das Untersuchung der neuronalen Korrelate der beiden bewusste und automatische ER mit Hilfe der funktionellen Kernspintomographie (fMRI) erlaubt. Dieses Protokoll ermöglicht neue Wege der Erforschung verschiedener Aspekte der ER. Zum Beispiel erlaubt die experimentelle Manipulation von dem Ziel, Emotionen (bewusst vs nicht-bewussten) sowie die Intensität der emotionalen Herausforderung (high vs low) zu regulieren. Darüber hinaus ermöglicht es Untersuchungen sowohl unmittelbare (Emotionswahrnehmung) und langfristigen Auswirkungen (emotionales Gedächtnis) des ER-Strategien auf Emotion Verarbeitung. Daher kann dieses Protokoll zu einem besseren Verständnis der neuronalen Mechanismen der Emotionsregulation in gesundes Verhalten beitragen und einen Einblick in mögliche Ursachen von Defiziten in Depressionen und Angststörungen, in dem Emotionen dys Regelung wird oft unter den Kern schwächenden Eigenschaften.

Watch this Scientific Journal Video about Brain Imaging Investigation of the Neural Correlates of Emotion Regulation at JoVE.com

Brain Imaging Investigation of the Neural Correlates of Emotion Regulation

Wir präsentieren ein Protokoll, das Untersuchung der neuronalen Korrelate der bewussten und automatische Emotionsregulation, mit Hilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie ermöglicht. Dieses Protokoll kann in gesunden Probanden, junge und ältere, sowie in klinischen Patienten verwendet werden.

Brain Imaging Untersuchung der neuronalen Korrelate der Emotionsregulation

The ability to control/regulate emotions is an important coping mechanism in the face of emotionally stressful situations. Although significant progress ...

brain-imaging-investigation-neural-correlates-emotion

Research

JoVE Journal

Neuroscience

12.3K Aufrufe.  University of Illinois, Urbana-Champaign. Wir präsentieren ein Protokoll, das Untersuchung der neuronalen Korrelate der bewussten und automatische Emotionsregulation, mit Hilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie ermöglicht. Dieses Protokoll kann in gesunden Probanden, junge und ältere, sowie in klinischen Patienten verwendet werden.

Serie: Brain Imaging Investigation of the Neural Correlates of Emotion Regulation

Brain Imaging Investigation of the Neural Correlates of Observing Virtual Social Interactions

The ability to gauge social interactions is crucial in the assessment of others&#x2019; intentions. Factors such as facial expressions and body language affect our decisions in personal and professional life alike 1. These "friend or foe" judgements are often based on first impressions, which in turn may affect our decisions to "approach or avoid". Previous studies investigating the neural correlates of social cognition tended to use static facial stimuli 2. Here, we illustrate an experimental design in which whole-body animated characters were used in conjunction with functional magnetic resonance imaging (fMRI) recordings. Fifteen participants were presented with short movie-clips of guest-host interactions in a business setting, while fMRI data were recorded; at the end of each movie, participants also provided ratings of the host behaviour. This design mimics more closely real-life situations, and hence may contribute to better understanding of the neural mechanisms of social interactions in healthy behaviour, and to gaining insight into possible causes of deficits in social behaviour in such clinical conditions as social anxiety and autism 3.

This article demonstrates an experimental design in which whole-body animated characters are used in conjunction with functional magnetic resonance imaging (fMRI) to investigate the neural correlates of observing virtual social interactions.

Brain Imaging Untersuchung der neuronalen Korrelate von Observing virtuellen sozialen Interaktionen

The ability to gauge social interactions is crucial in the assessment of others&#x2019; intentions. Factors such as facial expressions and body language ...

Forschung

Neurowissenschaften

Brain Imaging Investigation of the Neural Correlates of Emotional Autobiographical Recollection

Recollection of emotional autobiographical memories (AMs) is important to healthy cognitive and affective functioning 1 - remembering positive AMs is associated with increased personal well-being and self-esteem 2, whereas remembering and ruminating on negative AMs may lead to affective disorders 3. Although significant progress has been made in understanding the brain mechanisms underlying AM retrieval in general (reviewed in 4, 5), less is known about the effect of emotion on the subjective re-experience of AMs and the associated neural correlates. This is in part due to the fact that, unlike the investigations of the emotion effect on memory for laboratory-based microevents (reviewed in 6, 7-9), often times AM studies do not have a clear focus on the emotional aspects of remembering personal events (but see 10). Here, we present a protocol that allows investigation of the neural correlates of recollecting emotional AMs using functional magnetic resonance imaging (fMRI). Cues for these memories are collected prior to scanning by means of an autobiographical memory questionnaire (AMQ), therefore allowing for proper selection of emotional AMs based on their phenomenological properties (i.e., intensity, vividness, personal significance). This protocol can be used in healthy and clinical populations alike.

We present a protocol that allows investigation of the neural correlates of recollecting emotional autobiographical memories, using functional magnetic resonance imaging. This protocol can be used with both healthy and clinical participants.

Brain Imaging Untersuchung der neuronalen Korrelate der emotionalen Autobiographische Erinnerung

Recollection of emotional autobiographical memories (AMs) is important to healthy cognitive and affective functioning 1 - remembering positive AMs is ...

Brain Imaging Investigation of the Memory-Enhancing Effect of Emotion

Emotional events tend to be better remembered than non-emotional events1,2. One goal of cognitive and affective neuroscientists is 
to understand the neural mechanisms underlying this enhancing effect of emotion on memory. A method that has proven particularly influential in the 
investigation of the memory-enhancing effect of emotion is the so-called subsequent memory paradigm (SMP). This method was originally used to investigate the 
neural correlates of non-emotional memories3, and more recently we and others also applied it successfully to studies of emotional memory (reviewed in4, 5-7). 
Here, we describe a protocol that allows investigation of the neural correlates of the memory-enhancing effect of emotion using the SMP in conjunction with 
event-related functional magnetic resonance imaging (fMRI). An important feature of the SMP is that it allows separation of brain activity specifically 
associated with memory from more general activity associated with perception. Moreover, in the context of investigating the impact of emotional stimuli, 
SMP allows identification of brain regions whose activity is susceptible to emotional modulation of both general/perceptual and memory-specific processing. 
This protocol can be used in healthy subjects8-15, as well as in clinical patients where there are alterations in the neural correlates of emotion perception 
and biases in remembering emotional events, such as those suffering from depression and post-traumatic stress disorder (PTSD)16, 17.

We present a protocol that uses functional magnetic resonance imaging to investigate the neural correlates of the memory-enhancing effect of emotion. This protocol allows identification of brain activity specifically linked to memory-related processing, contrary to more general perceptual processing, and can be used with healthy and clinical populations.

Brain Imaging Untersuchung der Memory-Effekt der Emotion

Emotional events tend to be better remembered than non-emotional events1,2. One goal of cognitive and affective neuroscientists is 
to understand the ...

Brain Imaging Investigation of the Impairing Effect of Emotion on Cognition

Emotions can impact cognition by exerting both enhancing (e.g., better memory for emotional events) and impairing (e.g., increased emotional distractibility) effects (reviewed in 1). Complementing our recent protocol 2 describing a method that allows investigation of the neural correlates of the memory-enhancing effect of emotion (see also 1, 3-5), here we present a protocol that allows investigation of the neural correlates of the detrimental impact of emotion on cognition. The main feature of this method is that it allows identification of reciprocal modulations between activity in a ventral neural system, involved in 'hot' emotion processing (HotEmo system), and a dorsal system, involved in higher-level 'cold' cognitive/executive processing (ColdEx system), which are linked to cognitive performance and to individual variations in behavior (reviewed in 1). Since its initial introduction 6, this design has proven particularly versatile and influential in the elucidation of various aspects concerning the neural correlates of the detrimental impact of emotional distraction on cognition, with a focus on working memory (WM), and of coping with such distraction 7,11, in both healthy 8-11 and clinical participants 12-14.

We present a protocol that allows investigation of the neural mechanisms mediating the detrimental impact of emotion on cognition, using functional magnetic resonance imaging. This protocol can be used with both healthy and clinical participants.

Brain Imaging Untersuchung der beeinträchtigende Wirkung von Emotion auf Kognition

Emotions can impact cognition by exerting both enhancing (e.g., better memory for emotional events) and impairing (e.g., increased emotional ...

Extinction Training During the Reconsolidation Window Prevents Recovery of Fear

Fear is maladaptive when it persists long after circumstances have become safe. It is therefore crucial to develop an approach that persistently prevents the return of fear. Pavlovian fear-conditioning paradigms are commonly employed to create a controlled, novel fear association in the laboratory. After pairing an innocuous stimulus (conditioned stimulus, CS) with an aversive outcome (unconditioned stimulus, US) we can elicit a fear response (conditioned response, or CR) by presenting just the stimulus alone1,2 . Once fear is acquired, it can be diminished using extinction training, whereby the conditioned stimulus is repeatedly presented without the aversive outcome until fear is no longer expressed3. This inhibitory learning creates a new, safe representation for the CS, which competes for expression with the original fear memory4. Although extinction is effective at inhibiting fear, it is not permanent. Fear can spontaneously recover with the passage of time. Exposure to stress or returning to the context of initial learning can also cause fear to resurface3,4.
Our protocol addresses the transient nature of extinction by targeting the reconsolidation window to modify emotional memory in a more permanent manner. Ample evidence suggests that reactivating a consolidated memory returns it to a labile state, during which the memory is again susceptible to interference5-9. This window of opportunity appears to open shortly after reactivation and close approximately 6hrs later5,11,16, although this may vary depending on the strength and age of the memory15. By allowing new information to incorporate into the original memory trace, this memory may be updated as it reconsolidates10,11. Studies involving non-human animals have successfully blocked the expression of fear memory by introducing pharmacological manipulations within the reconsolidation window, however, most agents used are either toxic to humans or show equivocal effects when used in human studies12-14. Our protocol addresses these challenges by offering an effective, yet non-invasive, behavioral manipulation that is safe for humans.
By prompting fear memory retrieval prior to extinction, we essentially trigger the reconsolidation process, allowing new safety information (i.e., extinction) to be incorporated while the fear memory is still susceptible to interference. A recent study employing this behavioral manipulation in rats has successfully blocked fear memory using these temporal parameters11. Additional studies in humans have demonstrated that introducing new information after the retrieval of previously consolidated motor16, episodic17, or declarative18 memories leads to interference with the original memory trace14. We outline below a novel protocol used to block fear recovery in humans.

Conditioned fear can be diminished through an inhibitory process called extinction, but can resurface under conditions such as the passage of time or exposure to stress. Our protocol presents a novel way of preventing fear recovery by introducing extinction during the reconsolidation window (the re-storage phase of a reactivated memory).

Extinction Training Während der Rückverfestigung Fenster Verhindert Recovery-of Fear

Fear is maladaptive when it persists long after circumstances have become safe. It is therefore crucial to develop an approach that persistently prevents ...

High-resolution Live Imaging of Cell Behavior in the Developing Neuroepithelium

The embryonic spinal cord consists of cycling neural progenitor cells that give rise to a large percentage of the neuronal and glial cells of the central nervous system (CNS). Although much is known about the molecular mechanisms that pattern the spinal cord and elicit neuronal differentiation1, 2, we lack a deep understanding of these early events at the level of cell behavior. It is thus critical to study the behavior of neural progenitors in real time as they undergo neurogenesis.
In the past, real-time imaging of early embryonic tissue has been limited by cell/tissue viability in culture as well as the phototoxic effects of fluorescent imaging. Here we present a novel assay for imaging such tissue for long periods of time, utilizing a novel ex vivo slice culture protocol and wide-field fluorescence microscopy (Fig. 1). This approach achieves long-term time-lapse monitoring of chick embryonic spinal cord progenitor cells with high spatial and temporal resolution.
This assay may be modified to image a range of embryonic tissues3, 4 In addition to the observation of cellular and sub-cellular behaviors, the development of novel and highly sensitive reporters for gene activity (for example, Notch signaling5) makes this assay a powerful tool with which to understand how signaling regulates cell behavior during embryonic development.

Imaging embryonic tissue in real-time is challenging over long periods of time. Here we present an assay for monitoring cellular and sub-cellular changes in chick spinal cord for long periods with high spatial and temporal resolution. This technique can be adapted for other regions of the nervous system and developing embryo.

Hochauflösende Live-Bildgebung von Zell-Verhalten in der Entwicklung von Neuroepithel

The embryonic spinal cord consists of cycling neural progenitor cells that give rise to a large percentage of the neuronal and glial cells of the central ...

Co-analysis of Brain Structure and Function using fMRI and Diffusion-weighted Imaging

The study of complex computational systems is facilitated by network maps, such as circuit diagrams. Such mapping is particularly informative when studying the brain, as the functional role that a brain area fulfills may be largely defined by its connections to other brain areas. In this report, we describe a novel, non-invasive approach for relating brain structure and function using magnetic resonance imaging (MRI). This approach, a combination of structural imaging of long-range fiber connections and functional imaging data, is illustrated in two distinct cognitive domains, visual attention and face perception. Structural imaging is performed with diffusion-weighted imaging (DWI) and fiber tractography, which track the diffusion of water molecules along white-matter fiber tracts in the brain (Figure 1). By visualizing these fiber tracts, we are able to investigate the long-range connective architecture of the brain. The results compare favorably with one of the most widely-used techniques in DWI, diffusion tensor imaging (DTI). DTI is unable to resolve complex configurations of fiber tracts, limiting its utility for constructing detailed, anatomically-informed models of brain function. In contrast, our analyses reproduce known neuroanatomy with precision and accuracy. This advantage is partly due to data acquisition procedures: while many DTI protocols measure diffusion in a small number of directions (e.g., 6 or 12), we employ a diffusion spectrum imaging (DSI)1, 2 protocol which assesses diffusion in 257 directions and at a range of magnetic gradient strengths. Moreover, DSI data allow us to use more sophisticated methods for reconstructing acquired data. In two experiments (visual attention and face perception), tractography reveals that co-active areas of the human brain are anatomically connected, supporting extant hypotheses that they form functional networks. DWI allows us to create a "circuit diagram" and reproduce it on an individual-subject basis, for the purpose of monitoring task-relevant brain activity in networks of interest.

We describe a novel approach for simultaneous analysis of brain function and structure using magnetic resonance imaging (MRI). We assess brain structure with high-resolution diffusion-weighted imaging and white-matter fiber tractography. Unlike standard structural MRI, these techniques allow us to directly relate anatomical connectivity to functional properties of brain networks.

Co-Analyse von Hirnstruktur und-funktion mittels fMRT und Diffusionsgewichtete Imaging

The study of complex computational systems is facilitated by network maps, such as circuit diagrams. Such mapping is particularly informative when ...

A Computer-assisted Multi-electrode Patch-clamp System

The patch-clamp technique is today the most well-established method for recording electrical activity from individual neurons or their subcellular compartments. Nevertheless, achieving stable recordings, even from individual cells, remains a time-consuming procedure of considerable complexity. Automation of many steps in conjunction with efficient information display can greatly assist experimentalists in performing a larger number of recordings with greater reliability and in less time. In order to achieve large-scale recordings we concluded the most efficient approach is not to fully automatize the process but to simplify the experimental steps and reduce the chances of human error while efficiently incorporating the experimenter's experience and visual feedback. With these goals in mind we developed a computer-assisted system which centralizes all the controls necessary for a multi-electrode patch-clamp experiment in a single interface, a commercially available wireless gamepad, while displaying experiment related information and guidance cues on the computer screen. Here we describe the different components of the system which allowed us to reduce the time required for achieving the recording configuration and substantially increase the chances of successfully recording large numbers of neurons simultaneously.

Multi-electrode patch-clamp recordings constitute a complex task. Here we show how, by automating of many of the experimental steps, it is possible to accelerate the process leading to qualitative improvement in performance and number of recordings.

Eine EDV-gestützte Multi-Elektroden-Patch-Clamp-System

The patch-clamp technique is today the most  well-established method for recording electrical activity from individual  neurons or their subcellular ...

Analysis of Brain Mitochondria Using Serial Block-Face Scanning Electron Microscopy

Human brain is a high energy consuming organ that mainly relies on glucose as a fuel source. Glucose is catabolized by brain mitochondria via glycolysis, tri-carboxylic acid (TCA) cycle and oxidative phosphorylation (OXPHOS) pathways to produce cellular energy in the form of adenosine triphosphate (ATP). Impairment of mitochondrial ATP production causes mitochondrial disorders, which present clinically with prominent neurological and myopathic symptoms. Mitochondrial defects are also present in neurodevelopmental disorders (e.g. autism spectrum disorder) and neurodegenerative disorders (e.g. amyotrophic lateral sclerosis, Alzheimer&#39;s and Parkinson&#39;s diseases). Thus, there is an increased interest in the field for performing 3D analysis of mitochondrial morphology, structure and distribution under both healthy and disease states. The brain mitochondrial morphology is extremely diverse, with some mitochondria especially those in the synaptic region being in the range of &#60;200 nm diameter, which is below the resolution limit of traditional light microscopy. Expressing a mitochondrially-targeted green fluorescent protein (GFP) in the brain significantly enhances the organellar detection by confocal microscopy. However, it does not overcome the constraints on the sensitivity of detection of relatively small sized mitochondria without oversaturating the images of large sized mitochondria. While serial transmission electron microscopy has been successfully used to characterize mitochondria at the neuronal synapse, this technique is extremely time-consuming especially when comparing multiple samples. The serial block-face scanning electron microscopy (SBFSEM) technique involves an automated process of sectioning, imaging blocks of tissue and data acquisition. Here, we provide a protocol to perform SBFSEM of a defined region from rodent brain to rapidly reconstruct and visualize mitochondrial morphology. This technique could also be used to provide accurate information on mitochondrial number, volume, size and distribution in a defined brain region. Since the obtained image resolution is high (typically under 10 nm) any gross mitochondrial morphological defects may also be detected.

Mitochondrial visualization and analysis from mammalian brain tissue is a challenging task. Here, we describe how three dimensional (3D) reconstruction analysis from the serial block-face scanning electron microscopy (SBFSEM) can be used to gain insights on the morphological and volumetric analysis of this critical energy generating organelle.

Analyse Mitochondrien von Hirnzellen Verwenden der seriellen Block Gesicht Rasterelektronenmikroskopie

Human brain is a high energy consuming organ that mainly relies on glucose as a fuel source. Glucose is catabolized by brain mitochondria via glycolysis, ...

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

The mammalian brain exhibits marked symmetry across the sagittal plane. However, detailed description of neural dynamics in symmetric brain regions in adult mammalian animals remains elusive. In this study, we describe an experimental procedure for measuring calcium dynamics through dual optical windows above bilateral primary somatosensory corticies (S1) in Thy1-GCaMP6s transgenic mice using 2-photon (2P) microscopy. This method enables recordings and quantifications of neural activity in bilateral mouse brain regions one at a time in the same experiment for a prolonged period in vivo. Key aspects of this method, which can be completed within an hour, include minimally invasive surgery procedures for creating dual optical windows, and the use of 2P imaging. Although we only demonstrate the technique in the S1 area, the method can be applied to other regions of the living brain facilitating the elucidation of structural and functional complexities of brain neural networks.

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

We describe an experimental procedure for measuring neuronal activity through dual optical windows above bilateral primary somatosensory corticies (S1) in Thy1-GCaMP6s transgenic mice using 2-photon (2P) microscopy in vivo.

Neuronalen Aktivität im primären somatosensorischen Cortex mit Thy1Imaging-GCaMP6s transgene Mäuse

The mammalian brain exhibits marked symmetry across the sagittal plane. However, detailed description of neural dynamics in symmetric brain regions in ...