Esta investigación fue apoyada por el Premio Joven Investigador de la Alianza Nacional para la Investigación sobre la Esquizofrenia y la Depresión y el Premio del PCFR de la Fundación Canadiense de Investigación de Psiquiatría (de FD). Los autores desean agradecer a Trisha Chakrabarty y Seres Pedro de asistencia con fMRI recolección de datos y Suen Kristina de asistencia con el análisis de datos.

1. Diseño de tareas, estímulos, y el Protocolo Experimental El protocolo general consiste en la evaluación de las calificaciones emocional de las imágenes (efecto inmediato), y de la memoria para estas imágenes (largo plazo), como resultado de la inducción de la meta para regular las respuestas emocionales. El objetivo de regular se induce de manera explícita o implícita, y los efectos inmediatos ya largo plazo, se evalúa en relación a las calificaciones y la memoria de las imágenes presentadas en bloques de base / carreras que preceden a las manipulaciones de ER (pre-ER de base de inducción), véase Figura 1 para ver un diagrama del diseño experimental en general. A continuación se proporcionan detalles sobre todos estos aspectos. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/2430/2430fig1.jpg" /> Figura 1. Esquema del protocolo El objetivo ER se induce en cada uno de los participantes tanto a nivel consciente / explícita y non-consciously/implicitly, pero el orden de la inducción es diferente y contrapeso entre los participantes -. Es decir, los asignados a ER explícito en la primera parte completa de la implícita la manipulación en la segunda parte, y viceversa; cada manipulación es precedido por su propia línea de base se ejecuta. Vea a continuación una descripción detallada de las tareas de clasificación y de memoria. Regulación de las emociones manipulación <ol><li> Explícita manipulación ER. En la condición explícita de ER, la tarea de calificación emoción está precedida por instrucciones de suprimir la experiencia emocional y la expresión de respuestas emocionales. La evidencia anterior sugiere que las estrategias explícitas ER fiable puede influir en la respuesta emocional 2. </li><li> Implícita la manipulación ER. Para ello, una adaptación de la tarea Sentencia revueltos (SST) 3 se utiliza para no inducir conscientemente el objetivo de regular las emociones. En esta tarea, los participantes tienen que construir 20 cuatro palabras oraciones gramaticalmente correctas de revoltijos de cinco palabras que han incorporado las palabras que transmiten la idea de la emoción de control (por ejemplo, &quot;frena&quot;, &quot;estable&quot;, &quot;cubierto&quot;), y el primer tanto a los participantes a suprimir su respuesta emocional 4. Las palabras se tomaron control de las emociones de los estudios anteriores 4, y seleccionados por pedir a los estudiantes de pregrado a &quot;la lista de 20 palabras que vienen a la mente cuando se piensa en&quot; controlar las emociones &quot;el concepto&quot;. </li><li> Es de destacar que para mantener la misma estructura de la tarea, tanto en condiciones de ER, un SST también se realiza en la condición explícita de ER, pero en este caso los participantes se presentan con 20 frases que sólo contienen términos neutrales en relación con el objetivo de controlar las emociones. </li></ol> Las evaluaciones de los efectos inmediatos de la manipulación ER: La tarea de Evaluación Emocional <ol start="4"><li> La selección de los estímulos. Los estímulos consisten en imágenes emocionales y neutrales seleccionados del Sistema de Imagen Internacional afectivo (IAPS) 5, basado en los resultados normativos de valencia emocional y la excitación. Debe prestarse cuidadosa atención a equilibrar el contenido emocional de imágenes en todas las carreras de estudio, y por lo tanto evitar los efectos de confusión debido a las posibles diferencias en las propiedades básicas. </li><li> Momento de la tarea. Cada imagen se presenta en la pantalla durante 4 segundos, y luego se retira para minimizar los efectos de confusión de los movimientos oculares asociadas con la exploración prolongados de fotos 6, una cruz de fijación sigue a cada imagen por 12 segundos. Tarea de los participantes es para ver la imagen y la tasa de su experiencia subjetiva emocional provocado por las fotografías en una escala de 8 puntos (1 = neutral, 8 = muy negativa). Para evitar la inducción del estado de ánimo, las imágenes son pseudo-aleatorios para que no más de tres imágenes de la misma valencia se presentaron consecutivamente. </li></ol> Evaluación de los efectos a largo plazo de la manipulación ER: La tarea de recuperación de la memoria <ol start="6"><li> Una semana más tarde, los participantes observan un número igual de viejo (se ve en el escáner) e imágenes nuevas (nunca visto antes), que se presentan en el desempeño de techo blanco y negro para prevenir. A raíz de una decisión Vieja / Nueva función de si recuerdan haber visto las imágenes, mientras que en el escáner o no, los participantes también tasa de la confianza de sus respuestas en una escala de 3 puntos (1 = bajo, 2 = medio, 3 = alta seguridad). </li></ol> 2. Preparar el tema para la exploración Todos los participantes dan fe por escrito el consentimiento informado antes de ejecutar el protocolo experimental, que es aprobado por un comité de ética. También se advirtió que muchas de las imágenes representan acontecimientos dolorosos, como los actos de violencia o trauma, y ​​se proporcionan ejemplos impresos de imágenes representativas. Antes de escanear <ol><li> En el día de la exploración, el estado actuales de los participantes de la mente se evalúa 7, para el control de tl efecto del humor en la experiencia emocional y la capacidad de controlar las emociones. Junto con las evaluaciones de exploración después de estas primeras evaluaciones también se puede utilizar para detectar cambios en el estado de ánimo como consecuencia de la participación en el estudio. Las evaluaciones de los rasgos de personalidad, como los que la participación de indexación habitual de las estrategias de regulación emocional 8 también se puede hacer para investigar su posible influencia en el éxito de la manipulación de urgencias y los correlatos neurales asociados. </li><li> Antes del examen, los participantes se les informa en detalle de los procedimientos de exploración, y se dan instrucciones específicas para la tarea de comportamiento. Para evitar molestias y para crear mayor familiaridad con la tarea, los participantes también se les da la práctica abreviado funciona tanto para la tarea de clasificación de la emoción y la SST. </li></ol> En la sala de exploración <ol start="3"><li> Los participantes son instruidos para mentir en decúbito supino sobre la camilla del equipo, con una amortiguación adicional para la cabeza para garantizar la comodidad durante la exploración y minimizar el movimiento. El lado no adhesivo de una longitud de la cinta se puede envolver suavemente por la frente de los participantes para minimizar aún más el movimiento de la cabeza. Los participantes reciben protección para los oídos, así como los auriculares de aislamiento para comunicarse con el investigador durante la resonancia magnética. </li><li> Mano derecha de los sujetos 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 se encuentra cerca, por lo que el sujeto puede indicar la necesidad urgente de detener el escáner. 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><li> El estudio se divide en carreras / bloques de ensayos, para dar tiempo a los participantes para descansar, y para evitar la pérdida masiva de datos en caso de mal funcionamiento del equipo. Orden de ejecución se equilibra entre los participantes, y cada serie se inicia con seis segundos de fijación, para permitir la estabilización de la señal MR. </li></ol> 3. Registro de datos y procesamiento de Parámetros de la digitalización Se recogieron datos de resonancia magnética de 24 participantes jóvenes y sanos, con un 1,5 Tesla Siemens Sonata escáner de resonancia magnética para las grabaciones. Nuestras imágenes anatómicas son 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 = 1x1x1mm). Las imágenes funcionales consisten en una serie de 28 cortes funcionales (tamaño de voxel = 4x4x4 mm), adquirió axial utilizando una secuencia de echoplanar (TR = 2000 ms, TE = 40 ms, campo de visión FOV = 256x256mm), lo que permite una cobertura total del cerebro . Análisis de Datos Nosotros usamos Mapeo estadístico paramétrico (SPM: <a href="http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/">http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/</a> ) en combinación con la in-house MATLAB basado en herramientas. Pre-procesamiento consiste en los pasos típicos: la garantía de calidad, la alineación TR, corrección de movimiento, co-registro, normalización, y suavizado (8 mm del kernel 3) 9. Análisis individual y grupal-estadística puede incluir comparaciones de la actividad cerebral de acuerdo a la manipulación de ER (ER vs basal funciona, ver Figura 2), la valencia emocional (negativa frente a neutral), excitación (bajo vs alto), y el rendimiento de la memoria ( Recordó vs olvidado). Correlaciones de los datos de imágenes del cerebro con los datos de comportamiento (por ejemplo, las calificaciones de imagen) y / o los resultados las medidas de personalidad de indexación (por ejemplo, rasgos de personalidad de indexación ejercicio habitual de las estrategias de ER) también se puede realizar, para investigar cómo la actividad cerebral co-varía con las diferencias individuales en comportamiento y la personalidad. 4. Los resultados representativos: <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/2430/2430fig2.jpg" /> Figura 2. Disminución de la actividad de la amígdala y el aumento de actividad de la corteza prefrontal siguientes manipulación de ER. Inducción de la meta de ER se asoció con una reducción de la actividad en áreas del cerebro asociadas con el procesamiento de las emociones, incluyendo la amígdala (a), y una mayor actividad en regiones del cerebro asociadas con el control cognitivo y la regulación de las emociones 10, incluyendo la corteza prefrontal ventrolateral (PFC) (b), PFC dorsolateral (d), y medial PFC (c) 11,12. Como se muestra en el gráfico de barras que ilustra la actividad vlPFC, explícito y implícito ER se asocian con patrones similares de respuesta, lo que sugiere que estos cambios reflejan la contribución conjunta de ER explícitos e implícitos. Los &quot;mapas de activación&quot; se superponen a imágenes de alta resolución del cerebro aparece en las vistas de la corona, las barras de colores indican el gradiente de los valores t de los mapas de activación, en base a las estadísticas del grupo (N = 24), lo que refleja la actividad cerebral en voxels que muestran una disminución ( panel de la izquierda) o mayor (panel derecho) la actividad como resultado de la manipulación de ER.Cabe señalar que las gotas de activación en el PFC puede cubrir más áreas, de la siguiente manera: vlPFC / Insula (b) y la corteza cingulada anterior dorsal / corteza premotora (c). Los gráficos de barras muestran los porcentajes de cambio de la señal en respuesta a la emocional (Emo) y neutro (Neu) fotos antes (es decir, BaseRuns) y después de la inducción de los objetivos de ER (es decir, combinado ER ER = explícito e implícito promedio de juntas, sala de emergencia explícito, e implícito ER), como se extrae de los voxels que muestra pre y post-ER diferencias. L = Izquierda, R = Derecha. <img alt="Tabla 1" src="/files/ftp_upload/2430/2430table1.jpg" /> Tabla 1. Disminución de clasificaciones de la manipulación emocional después de ER. Similares a los resultados de resonancia magnética funcional, se observó una reducción de las calificaciones emocional después de la inducción ER, y este efecto el resultado de disminuciones siguientes ER tanto explícitas como implícitas. Es importante destacar que, las calificaciones emocional no cambió significativamente en un grupo de control que realiza la misma tarea siguiente retrasos similares, pero en ausencia de inducción objetivo ER. El apoyo a estas ideas, a 2 (Manipulación: línea de base frente a la inducción ER) x 2 (Valence: Mente vs Neutral) ANOVA de medidas repetidas en los datos del * grupo experimental produjo un efecto principal significativo de la manipulación (F [1, 19] = 11,21, p &lt;0,002) y una significativa manipulación x Valence interacción (F [1, 19] = 3,02, p &lt;0,05), y similares 2-way ANOVA en los datos del grupo control (n = 9) no dió un importante efecto principal de la demora (línea de base vs Corre diferido) o un retraso importante interacción x Valence. Estos hallazgos sugieren que la disminución en las calificaciones en el grupo experimental se debe a la inducción de la meta de controlar las emociones y no debido a la habituación de la exposición repetida a los estímulos emocionales. * Causa del desgaste de los datos debido a causas comunes (por ejemplo, fallos técnicos), análisis de comportamiento en el grupo experimental se basa en datos de 20 participantes. En conjunto, estos hallazgos en las imágenes cerebrales de comportamiento y validar el diseño experimental actual, que puede ser utilizado para comparar las inducciones explícitos e implícitos de la meta de regular las emociones. Cabe señalar que el presente informe se hace hincapié en los aspectos que se derivan de la contribución conjunta de las manipulaciones ER explícito e implícito, pero esto no excluye la posibilidad de que sus efectos pueden ser disociables en la conducta y / o el cerebro.

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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>

No hay conflictos de interés declarado.

Se describe un protocolo que implica la manipulación explícita e implícita de la meta a regular las emociones, y permite la investigación de los correlatos neurales asociados. Este diseño tiene el potencial para avanzar en el conocimiento de cómo el cerebro regula las emociones, siendo muy adecuado para las comparaciones de ER explícita implícita ER, que no es intencional y puede ocurrir sin conocimiento de los participantes y la conciencia 13,14. Por lo tanto, el protocolo puede ser particularmente ?...

brain imaging investigation of the neural correlates of emotion regulation

La capacidad de controlar / regular las emociones es un importante mecanismo de afrontamiento frente a situaciones de estrés emocional. Aunque se han logrado importantes progresos en la comprensión regulación de la emoción consciente / deliberado (ER), se sabe menos sobre ER non-conscious/automatic y los correlatos neurales asociados. Esto se debe en parte a los problemas inherentes a los conceptos unitarios de tratamiento automatizado y consciente 1. A continuación, presentamos un protocolo que permite la investigación de los correlatos neurales de ambos deliberada y ER automática utilizando imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI). Este protocolo permite nuevas vías de investigación sobre diversos aspectos de ER. Por ejemplo, el diseño experimental permite la manipulación de la meta a regular las emociones (conciencia frente a la no-consciente), así como la intensidad del desafío emocional (alto vs bajo). Además, permite la investigación de los efectos inmediatos (la percepción de la emoción) y largo plazo (memoria emocional) de las estrategias de ER en el procesamiento de las emociones. Por lo tanto, este protocolo puede contribuir a una mejor comprensión de los mecanismos neurales de regulación de las emociones en el comportamiento saludable, y para hacerse una idea de las posibles causas de los déficits en los trastornos de depresión y ansiedad en el que la regulación emocional disfunción es frecuente entre las principales características debilitantes.

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Brain Imaging Investigation of the Neural Correlates of Emotion Regulation

Se presenta un protocolo que permite la investigación de los correlatos neurales de regulación de la emoción deliberada y automática, utilizando imágenes de resonancia magnética funcional. Este protocolo se puede utilizar en sujetos sanos, tanto jóvenes como mayores, así como en pacientes clínicos.

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 ...

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

12.3K vistas.  University of Illinois, Urbana-Champaign. Se presenta un protocolo que permite la investigación de los correlatos neurales de regulación de la emoción deliberada y automática, utilizando imágenes de resonancia magnética funcional. Este protocolo se puede utilizar en sujetos sanos, tanto jóvenes como mayores, así como en pacientes clínicos.

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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.

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 ...

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 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 ...

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).

Formación extinción durante la ventana de reconsolidación impide una recuperación del Miedo

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.

Imágenes de alta resolución en vivo del comportamiento de las células en el desarrollo de neuroepitelio

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-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 ...

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 ...

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.

Análisis del Cerebro Las mitocondrias Usando serie Bloque-Cara Microscopía Electrónica de Barrido

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.

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 ...