Cette recherche a été soutenue par une bourse de jeune chercheur de l&#39;Alliance nationale américaine pour la recherche sur la schizophrénie et la dépression et un Prix de la Fondation FCRP la recherche en psychiatrie au Canada (à FD). ED a été soutenue par une Wyeth-IRSC Bourse de recherche postdoctorale. Les auteurs souhaitent remercier Peter Seres de l&#39;aide pour la collecte des données IRMf et Kristina Suen de l&#39;aide pour l&#39;analyse des données.

1. Collecte et la sélection des souvenirs, des tâches Imaged, et le protocole expérimental Collection de l&#39;émotionnel AM <ol><li> Les souvenirs personnels sont obtenues de chacun des participants lors d&#39;une interview réalisée avant la session d&#39;IRMf, similaire à la procédure employée pour les non-émotionnel AMS (par exemple, 11, 12). Contrairement à la plupart des techniques précédentes, notre AMQ est spécialement construit pour l&#39;évaluation des cibles émotionnelles épisodes personnels et de leurs propriétés Recollective. Une méthode couramment utilisée dans la recherche comportementale et adapté pour une utilisation dans les études de neuroimagerie implique l&#39;Crovitz et Schiffman technique de 13-15, où les sujets se souvenir précis, des événements personnellement vécu en réponse aux paroles de repère. Une photo-modèle a également été utilisée pour étudier AMS en plus de paramètres contrôlés dans les études IRMf 16, 17. Cependant, ces techniques ne visent généralement l&#39;examen de la composante émotionnelle de l&#39;AMS, qui sont appariés en termes de qualités Recollective. </li><li> Notre AMQ comporte une liste de 115 signaux verbaux pour des événements de vie distinctes (par exemple, la naissance d&#39;un membre de la famille, le décès d&#39;un parent), qui est une combinaison et d&#39;extension des listes utilisées par d&#39;autres 18, 19. Pour chaque indice, les participants sont invités à se rappeler un épisode unique de leur vie, qui ont eu lieu dans un endroit et une heure spécifiques (par exemple, un cas où il / elle a joué dans un match de basket spécifiques), plutôt que de se souvenir d&#39;événements généraux ou répétées (par exemple , jouer au basket du lycée). Surtout, le souvenir doit être accompagné par le souvenir d&#39;être personnellement impliqué, plutôt que d&#39;entendre parler par d&#39;autres. </li><li> Après le recueillement, les participants sont invités à fournir une brève description de la mémoire (voir Figure 1), qui sera ensuite utilisé comme un repère de mémoire personnalisé lors de la numérisation IRMf (les participants sont naïf de l&#39;objectif spécifique de l&#39;entretien pré-numérisation). </li><li> Chaque mémoire est également daté et notés sur une échelle de Likert six 20, 21, pour évaluer ses propriétés phénoménologiques (voir Figure 1). Nos balances incluse valence émotionnelle (en utilisant une échelle de 7 points: -3 = très négatif, 0 = neutre, 3 = très positif), l&#39;intensité émotionnelle, une signification personnelle, le montant des détails contextuels, le montant de la perception visuo-détails ( à savoir, la vivacité), et la fréquence de récupération (tous les derniers en utilisant une échelle de 7 points: 1 = pas du tout, 7 = extrêmement). </li></ol><img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/2396/2396fig1.jpg" /> Figure 1. Illustration de l&#39;AMQ administration. Pour chaque indice, les participants se rappeler et décrire brièvement un événement spécifique, puis la date et l&#39;évaluer sur 6 échelles. Sélection de très émotive AM <ol start="5"><li> Ensuite, les 40 mémoires les plus émouvants (20 négatifs et 20 positifs) sont sélectionnés pour chaque participant, sur la base des notes fournies sur l&#39;AMQ (ie, classé 2 ou 3 et -2 ou -3, respectivement). Les AMs positifs et négatifs sont ensuite appariés en termes d&#39;âge et les propriétés phénoménologiques, afin de s&#39;assurer que toutes les différences dans l&#39;activité cérébrale au cours recueillement ne sont pas confondus par des différences dans ces propriétés de base. </li><li> Si nécessaire, la description des indices de la mémoire sélectionnée sont légèrement adapté pour correspondre aussi étroitement que possible pour la longueur et la complexité grammaticale, il est aussi recommandé de sélectionner quelques souvenirs supplémentaires à des fins pratiques. </li></ol> La tâche d&#39;IRMf <ol start="7"><li> La tâche d&#39;IRMf est conçu pour permettre la comparaison de la tâche AM avec une mémoire sémantique (MS) tâche de contrôle, les essais du matin et la récupération SM ont une structure similaire en général (voir figure 2A). Nous avons utilisé CIGAL ( <a href="http://www.nitrc.org/projects/cigal/">http://www.nitrc.org/projects/cigal/</a> ) pour la présentation du stimulus dans le scanner IRM, mais d&#39;autres logiciels de présentation de relance peuvent aussi être utilisés. </li><li> La tâche AM est basé sur les indices recueillis personnalisé avant la numérisation. Chaque essai commence par un indice qui déclenche recueillement AM, qui est indiquée par le participant avec un bouton. Ensuite, les participants continuent souvenir des détails de l&#39;événement jusqu&#39;à indicé nouveau taux de la mémoire recueilli (figure 2B). </li><li> La tâche consiste à SM la génération d&#39;exemplaires de différentes catégories sémantiques (par exemple, instruments de musique, sport), ce qui implique la récupération comme AM de recherche dans la mémoire et le temps de récupération prolongée 22 (figure 2B). Après une catégorie sémantique est marqué, les participants appuyer sur un bouton dès qu&#39;ils commencent rappelant exemples de cette catégorie, puis continuer jusqu&#39;au indicé rappelant à nouveau pour notes de mémoire. </li></ol><img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/2396/2396fig2a.jpg" /> <img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/2396/2396fig2b.jpg" /> Figure 2. Structure des essais IRMf. A. GénéralStructure des essais. B. structure spécifique du procès AM et SM. <ol start="10"><li> En plus de la comparaison de base de l&#39;AM et des essais SM, d&#39;autres manipulations peuvent également être impliqués. Par exemple, l&#39;accent de la récupération AM peuvent être manipulés par diriger les participants à prêter attention aux aspects émotionnels ou de non-émotionnel de l&#39;événement rappeler (figure 2B). Cette manipulation permet d&#39;étudier comment le focus de récupération peut influencer le connaît d&#39;AMS et les changements associés dans les corrélats neuraux associés. </li><li> Chaque essai AM ou SM est suivie par des écrans cote présentés dans un ordre contrebalancé, en utilisant de 5 points des échelles de Likert (voir figure 2B). </li><li> L&#39;expérience est divisé en pistes / blocs d&#39;essais à la fois pour permettre aux participants le temps de se reposer et pour éviter toute perte de données en cas de dysfonctionnement du matériel. Afin Run est contrebalancé entre les participants. Chaque course commence avec six secondes d&#39;une fixation, pour permettre la stabilisation du signal IRM. Les conditions de PM et SM sont présentés dans un ordre aléatoire séparés par un intervalle entre les essais de durée variable (5-9 sec, moyenne = 7sec.). </li></ol> 2. Préparation de la réserve pour la numérisation Tous les participants fournissent un consentement éclairé écrit avant d&#39;exécuter le protocole expérimental, qui est approuvé par un comité d&#39;éthique. Typiquement, pour éviter confond dans la latéralisation des activations cérébrales, les participants numérisés sont droitiers. Avant d&#39;entrer dans la salle d&#39;examen <ol><li> Le jour de la numérisation, l&#39;état des participants actuels affective est évalué 23, pour contrôler l&#39;effet de l&#39;humeur sur souvenir de émotionnels AMS. En conjonction avec les évaluations post-numérisation, ces évaluations initiales peuvent également être utilisées pour dépister les modifications de l&#39;humeur à la suite de la participation d&#39;étude, et comme covariables dans les analyses d&#39;IRMf pour étudier activations cérébrales influencée par les Etats actuels. De même, les évaluations de traits de personnalité peuvent également être faites (par exemple, le névrosisme), pour enquêter sur leurs préjugés possibles sur la tâche AM 24 et les corrélats neuraux associés. </li><li> Avant la numérisation, les participants sont informés en détail des procédures de numérisation, et sont donnés des instructions spécifiques pour la tâche comportementale. Participants doivent aussi compléter une session d&#39;entraînement courtes, de se familiariser avec la tâche. </li></ol> Entrer dans la salle de balayage <ol start="3"><li> Les participants sont priés de se coucher en position couchée sur le lit de la numérisation, et sont fournis avec un amorti tête supplémentaire, pour assurer le confort pendant le scan et de minimiser le mouvement. Afin de minimiser les mouvements de la tête, le côté non-adhésif d&#39;une longueur de ruban peut être enroulé autour du front légère des sujets. Les sujets sont donnés protection auditive ainsi que l&#39;isolement des écouteurs pour communiquer avec l&#39;expérimentateur lors de l&#39;examen IRM. </li><li> La main droite du sujet est positionné confortablement sur la case de réponse, permettant ainsi la main gauche pour être utilisé pour soutenir ou pour d&#39;autres mesures (par exemple, les réponses de conductance cutanée). Un bouton d&#39;arrêt d&#39;urgence est placé à proximité afin que le sujet peut indiquer tout besoin urgent d&#39;arrêter le scanner. </li><li> Avant de commencer la collecte des données, il est essentiel de s&#39;assurer que les sujets peuvent voir l&#39;écran de projection clairement pour la présentation du stimulus et que les boutons de réponse fonctionner correctement. </li></ol> 3. Enregistrement et traitement des données Paramètres de numérisation Nous avons recueilli des données de l&#39;IRM en utilisant un 1,5 Tesla Siemens Sonata scanner pour les enregistrements IRM. Des images anatomiques ont été 3D séries anatomiques MPRAGE (temps de répétition (TR) = 1600 ms, temps d&#39;écho (TE) = 3,82 ms; nombre de tranches = 112; taille de voxel = 1x1x1 mm), et les images fonctionnelles ont été série de 28 tranches fonctionnelles, acquises axialement à l&#39;aide d&#39;une séquence echoplanar (TR = 2000 ms; TE = 40 ms; champ de vision FOV = 256x256 mm; taille de voxel = 4x4x4 mm), permettant ainsi une couverture complète du cerveau. Analyse des données Nous avons utilisé la statistique de cartographie paramétrique (SPM: <a href="http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm">http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm</a> ) en combinaison avec en interne des outils Matlab. Pré-traitement impliqués étapes typiques: l&#39;assurance qualité, l&#39;alignement TR, la correction de mouvement, de co-enregistrement, la normalisation et de lissage (8 mm 3 du noyau). Analyses individuelles et de groupe au niveau statistique peut impliquer des comparaisons de l&#39;activité cérébrale en fonction du type de mémoire (AM vs SM), l&#39;accent valence émotionnelle (positive vs négative), et la récupération (le contenu émotif ou non-émotionnelles). 4. Les résultats représentatifs <img alt="Figure 3" src="/files/ftp_upload/2396/2396fig3.jpg" /> Figure 3. Corrélats neuraux de la récupération du matin. Validation du présent Protocole, la récupération des MA cédé une activité accrue dans le réseau AM de récupération 4, 25, y compris les hippopotameszones Campal (a), impliquées dans la récupération de la mémoire générale, le cortex préfrontal médian (b), associée à l&#39;engagement personnel, les régions cunéus / précuneus et pariéto-occipitale jonction (c, e, respectivement), associés au traitement visuo-spatiale de représentation , et la jonction fronto-temporale (d), impliqué dans affectifs AM récupération; des effets similaires à ceux-ci ont également été trouvés dans l&#39;amygdale (non représentée). Les &quot;cartes d&#39;activation&quot; sont superposées sur des images de grande résolution affichée dans le cerveau coronale (à gauche du panneau) et sagittal (au milieu et à droite) vues; les barres de couleur indiquent le gradient de valeurs t des cartes d&#39;activation (p &lt;0,005, 10 voxels contigus 26), reflétant l&#39;activité du cerveau le temps de verrouillage de la en place de l&#39;indices de la mémoire. Les graphiques linéaires illustrant les cours du temps du signal IRMf (changement de signal%), pour chaque type de procès et TR (1 TR = 2 secondes). L = Gauche, R = Droite.

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C., Levine, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+functional+neuroanatomy+of+autobiographical+memory:+a+meta-analysis.">The functional neuroanatomy of autobiographical memory: a meta-analysis.</a> Neuropsychologia. 44, 2189-2208 (2006).</li><li>Lieberman, M. D., Cunningham, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Type+I+and+Type+II+error+concerns+in+fMRI+research:+re-balancing+the+scale.">Type I and Type II error concerns in fMRI research: re-balancing the scale.</a> Soc Cogn Affect Neurosci. 4, 423-428 (2009).</li></ol>

Aucun conflit d&#39;intérêt déclaré.

Le dispositif expérimental présenté ici permet enquête sur les corrélats neuraux de la mémoire affective des souvenirs autobiographiques. Cette conception a le potentiel pour faire progresser notre connaissance de comment le cerveau génère des préjugés affectifs (positive ou négative) en se rappelant des souvenirs personnels, et comment ces préjugés peuvent être modulés par l&#39;accent de récupération (sur les aspects émotionnels ou de non-émotionnelles). Ce protocole a des avantages supplémentaires...

brain imaging investigation of the neural correlates of emotional autobiographical recollection

Recollection des souvenirs autobiographiques émotionnel (AMS) est important pour le fonctionnement cognitif et affectif sain 1 - rappelant positifs AMS est associée à des particuliers a augmenté le bien-être et l&#39;estime de soi 2, alors que se souvenir et à ruminer sur MGS négative peut conduire à des troubles affectifs 3. Bien que des progrès significatifs ont été réalisés dans la compréhension des mécanismes cérébraux sous-jacents AM de récupération en général (examinés dans 4, 5), on en sait moins sur l&#39;effet de l&#39;émotion sur le subjectif re-vivre de l&#39;AMS et les corrélats neuraux associés. Ceci est en partie dû au fait que, contrairement aux enquêtes de l&#39;effet de l&#39;émotion sur la mémoire pour en laboratoire micro-événements (revu dans 6, 7-9), il arrive souvent AM études n&#39;ont pas une orientation claire sur les aspects émotionnels de la se souvenant des événements personnels (mais voir 10). Ici, nous présentons un protocole qui permet enquête sur les corrélats neuraux de se souvenir émotif AM en utilisant l&#39;imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). Cues pour ces souvenirs sont recueillis avant la numérisation par le biais d&#39;un questionnaire mémoire autobiographique (AMQ), permettant ainsi pour le choix d&#39;émotif AM en fonction de leurs propriétés phénoménologiques (ie, l&#39;intensité, la vivacité, la signification personnelle). Ce protocole peut être utilisé dans des populations saines et cliniques semblables.

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Brain Imaging Investigation of the Neural Correlates of Emotional Autobiographical Recollection

Nous présentons un protocole qui permet enquête sur les corrélats neuraux de se souvenir des souvenirs autobiographiques émotionnel, utilisant l&#39;imagerie par résonance magnétique. Ce protocole peut être utilisé avec les participants à la fois sain et cliniques.

Investigation d&#39;imagerie cérébrale de les corrélats neuraux de Recollection autobiographique émotionnelle

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

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

9.7K vues.  University of Alberta, Edmonton. Nous présentons un protocole qui permet enquête sur les corrélats neuraux de se souvenir des souvenirs autobiographiques émotionnel, utilisant l'imagerie par résonance magnétique. Ce protocole peut être utilisé avec les participants à la fois sain et cliniques.

Vidéo: Brain Imaging Investigation of the Neural Correlates of Emotional Autobiographical Recollection

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.

Investigation d&#39;imagerie cérébrale de les corrélats neuraux de l&#39;observation virtuelle Interactions sociales

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

Recherche

Neurosciences

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.

Investigation d&#39;imagerie cérébrale de les corrélats neuraux de régulation des émotions

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.

Investigation d&#39;imagerie cérébrale de l&#39;effet de mémoire-Amélioration de l&#39;émotion

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.

Investigation d&#39;imagerie cérébrale de l&#39;effet de nuire à l&#39;émotion sur la cognition

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

Detection of Microregional Hypoxia in Mouse Cerebral Cortex by Two-photon Imaging of Endogenous NADH Fluorescence

The brain's ability to function at high levels of metabolic demand depends on continuous oxygen supply through blood flow and tissue oxygen diffusion. Here we present a visualized experimental and methodological protocol to directly visualize microregional tissue hypoxia and to infer perivascular oxygen gradients in the mouse cortex. It is based on the non-linear relationship between nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) endogenous fluorescence intensity and oxygen partial pressure in the tissue, where observed tissue NADH fluorescence abruptly increases at tissue oxygen levels below 10 mmHg1. We use two-photon excitation at 740 nm which allows for concurrent excitation of intrinsic NADH tissue fluorescence and blood plasma contrasted with Texas-Red dextran. The advantages of this method over existing approaches include the following: it takes advantage of an intrinsic tissue signal and can be performed using standard two-photon in vivo imaging equipment; it permits continuous monitoring in the whole field of view with a depth resolution of ~50 &mu;m. We demonstrate that brain tissue areas furthest from cerebral blood vessels correspond to vulnerable watershed areas which are the first to become functionally hypoxic following a decline in vascular oxygen supply. This method allows one to image microregional cortical oxygenation and is therefore useful for examining the role of inadequate or restricted tissue oxygen supply in neurovascular diseases and stroke.

Here we describe a method to directly visualize microregional tissue hypoxia in the mouse cortex in vivo. It is based on concurrent two-photon imaging of nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) and the cortical microcirculation. This method is useful for high resolution analysis of tissue oxygen supply.

La détection de l&#39;hypoxie dans le cortex de souris microrégionale cérébrale par imagerie à deux photons de fluorescence endogène NADH

The brain's ability to function at high levels of metabolic demand depends on continuous oxygen supply through blood flow and tissue oxygen diffusion. ...

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).

Formation extinction pendant la fenêtre Reconsolidation empêche la récupération de la peur

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

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 de la structure du cerveau et son fonctionnement en utilisant l&#39;IRMf et imagerie de diffusion

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.

Un multi-électrode système de patch-clamp assistée par ordinateur

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 de Brain mitochondries utilisant Serial Bloc-Face microscopie électronique à balayage

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.

Imagerie de l’activité neuronale dans le Cortex somatosensoriel primaire utilisant Thy1-GCaMP6s des souris transgéniques

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