Esta investigación fue financiada por los fondos iniciales de FD. KS fue apoyado por una beca de verano de la Fundación del Patrimonio de Alberta para la Investigación Médica. FD fue respaldada por el Premio Joven Investigador de la Alianza Nacional para la Investigación sobre la Esquizofrenia y la Depresión, y un premio del PCFR de la Fundación de Investigaciones Psiquiátricas de Canadá. Los autores desean agradecer a Peter Seres de asistencia con la recopilación de datos y Suen Kristina de asistencia con el análisis de datos.

1. Estímulos, diseño de tareas, y el Protocolo Experimental Nuestros estímulos se crean con Poser 7.0 ( <a href="http://poser.smithmicro.com/poser.html">http://poser.smithmicro.com/poser.html</a> ), y se presentan con CIGAL ( <a href="http://www.nitrc.org/projects/cigal/">http://www.nitrc.org/projects/cigal/</a> ). <ol><li> La tarea consiste en una serie de diez segundos de videos animados de la no-verbal-anfitrión invitado interacciones en un entorno empresarial. El tema de la opinión del invitado de ser recibido por una multitud (condición de la interacción social) o un cartón de desconexión de una máquina (sin interacción social / control de condición). </li><li> El anfitrión puede mostrar comportamientos que se invita a una mayor interacción social (estado de enfoque), o los comportamientos que pueden indicar falta de interés en una mayor interacción (evitar la afección). </li><li> Además de esta manipulación básica del tipo de comportamiento mostrado por el anfitrión, las manipulaciones de otros también pueden ser incluidos. Por ejemplo, en algunos de los ensayos (generalmente la mitad) de los personajes puede dar la mano, como parte del protocolo de saludo, mientras que en otros no hacen nada. Esta manipulación permite la investigación de los efectos de contacto físico formal sobre el comportamiento 4, que también se puede esperar a tener un significado diferente dependiendo del bagaje cultural del espectador (por ejemplo, Western vs Asia Oriental). </li><li> Otro tipo de manipulación puede implicar el cambio de la perspectiva del espectador de personal (Me) a impersonal (Otros). Esta manipulación tiene como objetivo aprovechar las redes neuronales asociadas a la auto-referencial de procesamiento de 5, y permite la identificación de las respuestas que son moduladas por el compromiso personal 6,7 (por ejemplo, la exacerbación de los efectos de evitar el comportamiento, si se toma personalmente). La alternancia entre estas dos perspectivas pueden ser complementada en el comienzo de cada ensayo. </li><li> Los videos son seguidos por las pantallas de calificación que se pide al sujeto que la tasa de anfitrión en la competencia, la honradez, y el interés en hacer negocios en una escala de Likert de 5 puntos (0 = nada / 4 = mucho), estas calificaciones debe ser contrarrestada entre los ensayos, para evitar efectos de orden. </li><li> Los personajes de videos se ven contrarrestados por el comportamiento mostrado (enfoque vs evitar), el origen étnico (raza blanca frente a no-caucásicas), color de la camisa, y el peinado. Aspectos básicos que pueden influir en las interacciones sociales (por ejemplo, el atractivo) también deben ser controlados para (por ejemplo, clasificaciones de off-line de las máquinas), para asegurarse de que no hay diferencias sistemáticas entre las categorías de juicio, y así evitar posibles confunde (por ejemplo, si los anfitriones mostrando evitar comportamientos también tienen en general las puntuaciones más bajas de atracción). Por último, dada la evidencia de que las interacciones con las mujeres-anfitriones son más eficaces para influir en las decisiones (por ejemplo, financieros) 4, en nuestro estudio todos los anfitriones eran mujeres, pero el género de los anfitriones también puede ser contrarrestada a través de ensayos - por ejemplo, el 50% las mujeres frente a hombres de 50%. </li><li> El experimento se divide en carreras / bloques de ensayos, para dar tiempo a los participantes para descansar y evitar la pérdida masiva de datos en caso de mal funcionamiento del equipo. Además, para evitar la pérdida parcial de datos, a ser posible las condiciones / ensayos deben estar igualmente representados en cada bloque, de acuerdo con cada manipulación (por ejemplo, la interacción social, género, movimiento / no movimiento). Orden de ejecución es también tuvieron como efecto entre los participantes. Cada carrera se inicia con seis segundos de una fijación, para permitir la estabilización de la señal de RM. Un intervalo entre ensayos de 8 segundos cada película sigue al juicio y termina cada carrera / bloque. </li><li> Cabe señalar que, aunque en comparación con los diseños experimentales que involucran estímulos estáticos el diseño actual se ha incrementado la validez ecológica en la identificación de los correlatos neurales de la cognición social, este enfoque también presenta limitaciones y desafíos. Uno de ellos es que plantea la necesidad de mantener el &quot;fondo&quot; los aspectos (por ejemplo, el entorno donde se producen las interacciones sociales o los aspectos no relevantes de la conducta) lo más constante posible, en el contexto de la manipulación de las variables de comportamiento de interés (por ejemplo, , los gestos distinguir las interacciones sociales específicos), que puede ser difícil de lograr en condiciones donde los estímulos dinámicos se utilizan. Sin embargo, creemos que el enfoque actual alcanza un razonable equilibrio entre el objetivo de aumentar la validez ecológica de los estímulos utilizados en los estudios sociales la neurociencia y las limitaciones relacionadas con la participación de las herramientas de imágenes cerebrales que requieren un control razonable de las manipulaciones experimentales para permitir válido inferencias sobre los correlatos neurales de las conductas objetivo. </li></ol> 2. Preparar el tema para la exploración Los sujetos suelen ser contratados en función de su edad, salud, lengua materna, y los factores individuales de riesgo de la RM, tales como reemplazos de articulaciones metálicas. Hobargo, en función de la finalidad del estudio, otros factores también pueden ser considerados, como la raza / origen étnico, estatus socioeconómico, y la historia del consumo de drogas. Todas las materias ofrecen por escrito el consentimiento informado antes de ejecutar el protocolo experimental, que es aprobado por un comité de ética. Antes de entrar a la sala de exploración <ol><li> En el día de la exploración, los participantes se les pide que completen cuestionarios para evaluar su estado de ánimo, para asegurarse de que no son demasiado ansioso o deprimido antes del experimento 8, 9. Estas evaluaciones también se puede utilizar en combinación con datos de la fMRI, para investigar cómo el estado emocional en el momento de la exploración pueden influir en las respuestas de los participantes. Además, junto con las evaluaciones de exploración después de estas evaluaciones iniciales se puede utilizar para asegurarse de que el estado de los participantes emocionales en general no cambia drásticamente, como resultado de su participación en el experimento. Por último, otra de comportamiento / personalidad de las evaluaciones también se pueden hacer, para investigar más a fondo cómo las variaciones individuales en aspectos particulares de la personalidad que influyen en las respuestas en contextos sociales (por ejemplo, la ansiedad social, la confianza) pueden influir en las respuestas de los participantes durante el estudio, 10, 11. </li><li> Antes del examen, el participante es informado en detalle de los procedimientos de exploración, y se le dan instrucciones específicas para la tarea de comportamiento (que se describe a continuación). Para evitar molestias y mayor familiaridad con la tarea, los participantes también se da una práctica abreviado de ejecución para la tarea. </li></ol> Entrar en la sala de exploración <ol start="3"><li> Se pide al paciente a decúbito supino sobre la camilla del equipo, con una amortiguación adicional para la cabeza, para asegurar la comodidad durante la exploración y para minimizar el movimiento. Para minimizar aún más el movimiento de la cabeza, el lado no adhesivo de la longitud de la cinta se puede envolver suavemente por la frente del sujeto. Si se prefiere, amortiguación también se pueden colocar debajo de las rodillas elevadas de la materia, para reducir la tensión muscular inferior de la espalda. </li><li> Los sujetos se les da protección para los oídos (tapones para los oídos), así como los auriculares de aislamiento para comunicarse con el investigador durante la resonancia magnética. </li><li> La mano derecha del sujeto se coloca cómodamente en la caja de respuesta, permitiendo así que la mano izquierda que se utilizará para apoyar o para otras medidas (por ejemplo, las respuestas de conductancia de la piel). Un botón de parada de emergencia también debe ser colocada cerca, por lo que el sujeto puede indicar la necesidad urgente de detener el escáner. </li><li> Antes de comenzar la recolección de datos, es fundamental para asegurarse de que el tema se puede ver claramente la pantalla de proyección, para la presentación del estímulo, y que los botones de respuesta funcione correctamente. </li></ol> 3. Registro de datos y procesamiento de Parámetros de la digitalización Se recogieron datos de resonancia magnética utilizando un 1.5 Tesla Siemens Sonata escáner de resonancia magnética para las grabaciones. Nuestras imágenes anatómicas fueron series 3D anatómicos MPRAGE (tiempo de repetición, TR = 1600 ms, tiempo de eco TE = 3,82 ms, el número de rebanadas = 112; tamaño de voxel = 1 x 1 x 1 mm), y las imágenes funcionales consistió en series de 28 rebanadas funcional (tamaño de voxel = 4x4x4 mm), adquirió axial utilizando una secuencia de echoplanar (TR = 2000 ms, TE = 40 ms, campo de visión FOV = 256 x 256 mm), lo que permite a todo el cerebro de cobertura. Análisis de Datos Usamos Statistical Parametric Mapping (SPM2/SPM5) en combinación con in-house Matlab herramientas basadas en. Pre-procesamiento consiste en los pasos típicos: la garantía de calidad, la alineación TR, corrección de movimiento, co-registro, normalización, y suavizado (8 kernel mm ³) 12. <ol><li> El análisis de datos combina voxel-sabia y la región de interés (ROI) se acerca a comparar la actividad cerebral relacionada con las condiciones de interés (por ejemplo la interacción, social frente a la interacción no-social). </li><li> Todo el cerebro voxel-sabia análisis estadístico producir mapas que identifican a las grandes redes de regiones del cerebro asociadas con el procesamiento que se basa la evaluación de las interacciones sociales, y los análisis de retorno de la inversión permite la investigación específica de la respuesta específica del cerebro en las regiones, que son, a priori, identificado como parte de la red de la cognición social (Figura 1). Análisis de retorno de la inversión también se utilizan para extraer la señal de resonancia magnética funcional para fines de ilustración (fig. 1B). Se utilizó un umbral de intensidad de p = 0,001 y un umbral de medida de 10 voxels contiguos. Además de estos métodos típicos involucrados en el análisis de datos, otras formas de análisis de datos también puede ser empleado como un complemento útil en estudios de investigación de los correlatos neurales de la cognición social 13, 14. </li><li> Finalmente, las correlaciones de los datos de imágenes del cerebro con los datos de comportamiento (por ejemplo, calificaciones de confiabilidad) y / o las puntuaciones de las medidas de personalidad de indexación (por ejemplo, el rasgo de ansiedad) también se puede realizar, para investigar cómo la actividad cerebral co-vaRies, con las diferencias individuales en el comportamiento y la personalidad. </li></ol> 4. Resultados representante <img src="/files/ftp_upload/2379/2379fig1.jpg" alt="Figura 1"/> Figura 1. Aumento de la actividad en la red de la cognición social en respuesta a la observación de las interacciones sociales. Comparación de la interacción social frente a los juicios no-interaction/control revelaron una actividad típica de las regiones cerebrales de la cognición social, incluyendo el surco temporal superior (STS, a), el lateral y medial la corteza prefrontal (mPFC, B y D, respectivamente), y la amígdala (Amy, c). Los &quot;mapas de activación&quot; se superponen a imágenes de alta resolución del cerebro aparece en el lateral (de izquierda y los paneles del lado derecho) y coronal puntos de vista (panel central), las barras de colores indican el gradiente de los valores t de los mapas de activación (sobre la base de datos de 15 participantes), lo que refleja la actividad cerebral de tiempo bloqueado en el inicios de acercamiento / evitar comportamientos. Los gráficos de líneas muestran la evolución temporal de la señal de resonancia magnética funcional, extraído de regiones de interés funcional para cada tipo de ensayo y TR (1 TR = 2 segundos). L = Izquierda, R = Derecha.

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V., Todorov, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Graded+representations+of+emotional+expressions+in+the+left+superior+temporal+sulcus.">Graded representations of emotional expressions in the left superior temporal sulcus.</a> Front Syst Neurosci. 4, 1-8 (2011).</li></ol>

El diseño experimental presentado aquí permite la investigación de los correlatos neurales de observar e interpretar el lenguaje corporal. Este diseño tiene el potencial para avanzar en nuestro conocimiento sobre los mecanismos cerebrales involucrados en las interacciones sociales, y para ampliar los modelos teóricos de cómo combinar la percepción de los diferentes tipos de lenguaje corporal o conceptos sociales como la confianza para tomar decisiones en entornos interactivos social 3. Tal conocimiento...

brain imaging investigation of the neural correlates of observing virtual social interactions

La habilidad de medir la interacción social es crucial en la evaluación de las intenciones de los demás. Factores tales como las expresiones faciales y lenguaje corporal afectar nuestras decisiones en la vida personal y profesional por igual 1. Estos &quot;amigos o enemigos&quot;, los juicios se basan a menudo en las primeras impresiones, que a su vez puede afectar a nuestras decisiones &quot;enfoque o evitar&quot;. Estudios previos investigar los correlatos neurales de la cognición social tendían a utilizar los estímulos faciales estática 2. Aquí, se expone un diseño experimental en el que todo el cuerpo de personajes animados fueron utilizados en combinación con resonancia magnética funcional (fMRI) grabaciones. Quince participantes fueron presentados con breves clips de películas de las interacciones huésped-huésped en un ambiente de negocios, mientras que datos de la fMRI se registraron, al final de cada película, los participantes también proporcionan las calificaciones de la conducta de acogida. Este diseño imita más de cerca las situaciones de la vida real, y por lo tanto puede contribuir a una mejor comprensión de los mecanismos neurales de las interacciones sociales en el comportamiento saludable, y para hacerse una idea de las posibles causas de los déficits en la conducta social en tales condiciones clínicas como la ansiedad social y el autismo 3 .

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

En este artículo se muestra un diseño experimental en el que todo el cuerpo los personajes animados se utilizan en combinación con la resonancia magnética funcional (fMRI) para investigar los correlatos neurales de la observación de las interacciones sociales virtuales.

La investigación del cerebro imágenes de los correlatos neurales de Observación de las interacciones sociales virtuales

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

brain-imaging-investigation-neural-correlates-observing-virtual

Research

JoVE Journal

Neuroscience

11.5K vistas.  University of Alberta. En este artículo se muestra un diseño experimental en el que todo el cuerpo los personajes animados se utilizan en combinación con la resonancia magnética funcional (fMRI) para investigar los correlatos neurales de la observación de las interacciones sociales virtuales.

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Combining Behavioral Endocrinology and Experimental Economics: Testosterone and Social Decision Making

Behavioral endocrinological research in humans as well as in animals suggests that testosterone plays a key role in social interactions. Studies in rodents have shown a direct link between testosterone and aggressive behavior1 and folk wisdom adapts these findings to humans, suggesting that testosterone induces antisocial, egoistic or even aggressive behavior2. However, many researchers doubt a direct testosterone-aggression link in humans, arguing instead that testosterone is primarily involved in status-related behavior3,4. As a high status can also be achieved by aggressive and antisocial means it can be difficult to distinguish between anti-social and status seeking behavior.
We therefore set up an experimental environment, in which status can only be achieved by prosocial means. In a double-blind and placebo-controlled experiment, we administered a single sublingual dose of 0.5 mg of testosterone (with a hydroxypropyl-&beta;-cyclodextrin carrier) to 121 women and investigated their social interaction behavior in an economic bargaining paradigm. Real monetary incentives are at stake in this paradigm; every player A receives a certain amount of money and has to make an offer to another player B on how to share the money. If B accepts, she gets what was offered and player A keeps the rest. If B refuses the offer, nobody gets anything. A status seeking player A is expected to avoid being rejected by behaving in a prosocial way, i.e. by making higher offers.
The results show that if expectations about the hormone are controlled for, testosterone administration leads to a significant increase in fair bargaining offers compared to placebo. The role of expectations is reflected in the fact that subjects who report that they believe to have received testosterone make lower offers than those who say they believe that they were treated with a placebo. These findings suggest that the experimental economics approach is sensitive for detecting neurobiological effects as subtle as those achieved by administration of hormones. Moreover, the findings point towards the importance of both psychosocial as well as neuroendocrine factors in determining the influence of testosterone on human social behavior.

The procedure described in this protocol shows that testosterone administration and folk beliefs about testosterone may be associated with directly opposed social behaviors.

La combinación del comportamiento de Endocrinología Experimental y Economía: Decisión de la testosterona y sociales que

Behavioral endocrinological research in humans as well as in animals suggests that testosterone plays a key role in social interactions. Studies in ...

Investigación

Neurociencias

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.

La investigación del cerebro imágenes de los correlatos neurales de recuerdo autobiográfico emocional

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

Brain Imaging Investigation of the Neural Correlates of Emotion Regulation

The ability to control/regulate emotions is an important coping mechanism in the face of emotionally stressful situations. Although significant progress has been made in understanding conscious/deliberate emotion regulation (ER), less is known about non-conscious/automatic ER and the associated neural correlates. This is in part due to the problems inherent in the unitary concepts of automatic and conscious processing1. Here, we present a protocol that allows investigation of the neural correlates of both deliberate and automatic ER using functional magnetic resonance imaging (fMRI). This protocol allows new avenues of inquiry into various aspects of ER. For instance, the experimental design allows manipulation of the goal to regulate emotion (conscious vs. non-conscious), as well as the intensity of the emotional challenge (high vs. low). Moreover, it allows investigation of both immediate (emotion perception) and long-term effects (emotional memory) of ER strategies on emotion processing. Therefore, this protocol may contribute to better understanding of the neural mechanisms of emotion regulation in healthy behaviour, and to gaining insight into possible causes of deficits in depression and anxiety disorders in which emotion dysregulation is often among the core debilitating features.

We present a protocol that allows investigation of the neural correlates of deliberate and automatic emotion regulation, using functional magnetic resonance imaging. This protocol can be used in healthy participants, both young and older, as well as in clinical patients.

La investigación del cerebro imágenes de los correlatos neurales de regulación de las emociones

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

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.

La investigación del cerebro de imagen del efecto de la memoria-Mejora de la emoción

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.

La investigación del cerebro de imagen del efecto perjudicial de la emoción sobre la cognición

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

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-análisis de la estructura y función cerebral mediante resonancia magnética funcional y la difusión de imágenes ponderado

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

Peering into the Dynamics of Social Interactions: Measuring Play Fighting in Rats

Play fighting in the rat involves attack and defense of the nape of the neck, which if contacted, is gently nuzzled with the snout. Because the movements of one animal are countered by the actions of its partner, play fighting is a complex, dynamic interaction. This dynamic complexity raises methodological problems about what to score for experimental studies. We present a scoring schema that is sensitive to the correlated nature of the actions performed. The frequency of play fighting can be measured by counting the number of playful nape attacks occurring per unit time. However, playful defense, as it can only occur in response to attack, is necessarily a contingent measure that is best measured as a percentage (#attacks defended/total # attacks X 100%). How a particular attack is defended against can involve one of several tactics, and these are contingent on defense having taken place; consequently, the type of defense is also best expressed contingently as a percentage. Two experiments illustrate how these measurements can be used to detect the effect of brain damage on play fighting even when there is no effect on overall playfulness. That is, the schema presented here is designed to detect and evaluate changes in the content of play following an experimental treatment.

Play fighting in the rat involves attack and defense of the nape of the neck, which if contacted, is gently nuzzled with the snout. Because the movements of one animal are countered by the actions of its partner, play fighting is a complex, dynamic interaction. This dynamic complexity raises methodological problems about what to score for experimental studies. We present a scoring schema that is sensitive to the correlated nature of the actions performed. Two experiments illustrate how these measurements can be used to detect the effect of brain damage on play fighting even when there is no effect on overall playfulness. That is, the schema presented here is designed to detect and evaluate changes in the content of play following an experimental treatment.

Mirando en la dinámica de las interacciones sociales: Juego de medición combates en ratas

Play fighting in the rat involves attack and defense of the nape of the neck, which if contacted, is gently nuzzled with the snout. Because the movements ...

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.

A multi-electrodo Sistema Patch-clamp asistida por ordenador

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

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.

Imágenes de la actividad neuronal en la corteza somatosensorial primaria usando Thy1-ratones transgénicos GCaMP6s

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

Real-time Video Projection in an MRI for Characterization of Neural Correlates Associated with Mirror Therapy for Phantom Limb Pain

Mirror therapy (MT) has been proposed as an effective rehabilitative strategy to alleviate pain symptoms in amputees with phantom limb pain (PLP). However, establishing the neural correlates associated with MT therapy have been challenging given that it is difficult to administer the therapy effectively within a magnetic resonance imaging (MRI) scanner environment. To characterize the functional organization of cortical regions associated with this rehabilitative strategy, we have developed a combined behavioral and functional neuroimaging protocol that can be applied in participants with a leg amputation. This novel approach allows participants to undergo MT within the MRI scanner environment by viewing real-time video images captured by a camera. The images are viewed by the participant through a system of mirrors and a monitor that the participant views while lying on the scanner bed. In this manner, functional changes in cortical areas of interest (e.g., sensorimotor cortex) can be characterized in response to the direct application of MT.

We present a novel combined behavioral and neuroimaging protocol employing real-time video projection for the purpose of characterizing the neural correlates associated with mirror therapy within the magnetic resonance imaging scanner environment in leg amputee subjects with phantom limb pain.

Proyección de Video en tiempo real en una resonancia magnética para la caracterización de correlatos neuronales asociados con la terapia de espejo para el dolor de miembro fantasma