Cette recherche a été soutenue par une bourse de jeune chercheur de la National Alliance for Research on Schizophrenia and Depression et un Prix de la Fondation FCRP la recherche en psychiatrie au Canada (à FD). Les auteurs tiennent à remercier Trisha Chakrabarty et Seres Pierre de l&#39;aide pour la collecte des données IRMf et Kristina Suen de l&#39;aide pour l&#39;analyse des données.

1. Conception de la tâche, les stimuli, et le protocole expérimental Le protocole global implique des évaluations notes émotionnel des images (effet immédiat), et de la mémoire pour ces images (impact à long terme), à la suite d&#39;induire le but de réguler les réponses émotionnelles. Le but de réglementer est induit explicitement ou implicitement, et l&#39;impact immédiat et à long terme est évaluée par rapport à des notations et de la mémoire pour les photos présentées lors de blocs de base / courses qui précèdent les manipulations ER (référence à induction pré-ER), voir figure 1 pour un diagramme de la conception globale expérimentale. Ci-dessous nous fournir des détails sur tous ces aspects. <img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/2430/2430fig1.jpg" /> Figure 1. Schéma du protocole L&#39;objectif ER est induite dans chaque participant consciemment / explicite et non-consciously/implicitly, mais l&#39;ordre de l&#39;induction est différent et contrebalancé travers participants -.-Dire, ceux qui sont affectés à l&#39;ER explicite dans la première partie complète l&#39;implicite manipulation dans la deuxième partie, et vice versa; chaque manipulation est précédée par ses pistes de base propre. Voir ci-dessous pour une description détaillée des tâches assignées et de la mémoire. La régulation des émotions de manipulation <ol><li> Explicites de manipulation ER. Dans la condition explicite ER, la tâche notation émotion est précédée par des instructions pour supprimer expérience émotionnelle et l&#39;expression des réactions émotionnelles. Les preuves antérieures suggèrent que les stratégies explicites ER de façon fiable l&#39;influence émotionnelle 2 répondre. </li><li> Implicite manipulations ER. Pour cela, une adaptation de la tâche brouillés phrase (SST) 3 est utilisé pour induire délibérément non dans le but de réguler les émotions. Dans cette tâche, les participants doivent construire 20 quatre mots des phrases grammaticalement correctes à partir de cinq mots qui ont embarqué brouille mots qui véhiculent l&#39;idée d&#39;une émotion de commande (par exemple, «retient», «stable», «couvert»), et donc le Premier les participants à réprimer leurs quatre réaction émotionnelle. Les mots de commande émotions ont été prises à partir d&#39;études antérieures 4, et sélectionnés en demandant aux élèves de premier cycle à la «liste des 20 mots qui vous viennent à l&#39;esprit quand vous pensez à« la maîtrise des émotions »le concept.&quot; </li><li> Fait à noter, pour maintenir la même structure de la tâche à la fois dans des conditions ER, un SST est également effectuée dans la condition explicite ER, mais dans ce cas les participants sont présentés avec 20 phrases ne contenant que des termes neutres concernant le but de contrôler les émotions. </li></ol> Les évaluations de l&#39;impact immédiat de la manipulation ER: Le travail émotionnel Note <ol start="4"><li> Sélection des stimuli. Les stimuli consistent en images émotionnelles et neutre choisie par le système Image affectif international (PAI) 5, en fonction de leurs scores normatifs pour la valence émotionnelle et l&#39;excitation. Une attention particulière devrait être accordée à l&#39;équilibrage du contenu émotionnel de l&#39;image dans l&#39;ensemble fonctionne d&#39;étude, et donc d&#39;éviter les effets de confusion en raison de différences possibles dans ces propriétés de base. </li><li> Moment de la tâche. Chaque image est présentée sur l&#39;écran pendant 4 secondes, et est ensuite retiré pour minimiser les effets de confusion des mouvements oculaires associés à la numérisation d&#39;images 6 prolongées; une croix de fixation suit chaque image pendant 12 secondes. La tâche des participants est de regarder l&#39;image et le taux de leur expérience émotionnelle subjective déclenché par les photos sur une échelle de 8 points (1 = neutral, 8 = très négatif). Pour éviter l&#39;induction d&#39;humeur, des photos sont des pseudo-aléatoire de sorte que pas plus de trois photos de la même valence sont présentés consécutivement. </li></ol> Évaluation de l&#39;impact à long terme de la manipulation ER: Le travail de récupération de la mémoire <ol start="6"><li> Une semaine plus tard, les participants ont tenu un nombre égal de vieillesse (vu dans le scanner) et de nouvelles photos (jamais vu avant), qui sont présentés dans la performance des plafonds en noir et blanc afin de prévenir. Suite à une décision de ancien / nouveau selon qu&#39;ils se souviennent avoir vu les images alors que dans le scanner ou non, les participants ont aussi le taux de la confiance de leurs réponses sur une échelle de 3 points (1 = faible, 2 = moyen, 3 = élevé de confiance). </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. Ils sont également averti que la plupart des images dépeignent des événements pénibles, tels que les actes de violence ou de traumatisme, et sont fournis avec des exemples imprimés de photos représentatives. Avant la numérisation <ol><li> Le jour de la numérisation, l&#39;état des participants d&#39;esprit actuel est évalué 7, à contrôler pour til l&#39;effet de l&#39;humeur sur l&#39;expérience émotionnelle et sa capacité à contrôler leurs émotions. En conjonction avec les évaluations post-numérisation, ces évaluations initiales peuvent être aussi utilisés pour détecter des changements dans l&#39;humeur à la suite de participation à l&#39;étude. Les évaluations de traits de personnalité, tels ceux d&#39;engagement indexation habituelle des stratégies de régulation des émotions 8 peut également être faite pour étudier leur influence possible sur la réussite de la manipulation des urgences 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. Pour éviter l&#39;inconfort et de créer la familiarité accrue avec la tâche, les participants sont également donnés la pratique abrégé s&#39;exécute à la fois pour la tâche note d&#39;émotion et de la SST. </li></ol> Dans la salle d&#39;examen <ol start="3"><li> Les participants sont priés de se coucher en position couchée sur le lit de la numérisation, avec rembourrage supplémentaire pour la tête pour assurer le confort lors de la numérisation et de minimiser le mouvement. Le côté non-adhésif d&#39;une longueur de ruban peut être enroulé autour du front légèrement les participants afin de réduire davantage les mouvements de tête. Les participants reçoivent une 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 Sujets &#39;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. Avant de commencer la collecte des données, il est essentiel de s&#39;assurer que le sujet peut voir l&#39;écran de projection clairement pour la présentation du stimulus et que les boutons de réponse fonctionner correctement. </li><li> L&#39;étude est divisée en pistes / blocs d&#39;essais, pour permettre aux participants le temps de repos, et pour éviter les pertes de données massives en cas de dysfonctionnement du matériel. Afin Run est contrebalancé entre les participants, et chaque série commence avec six secondes d&#39;une fixation, pour permettre la stabilisation du signal IRM. </li></ol> 3. Enregistrement et traitement des données Paramètres de numérisation Nous avons recueilli des données d&#39;IRM de 24 jeunes participants en bonne santé, en utilisant un 1,5 Tesla Siemens Sonata scanner pour les enregistrements IRM. Nos images anatomiques en 3D sont séries anatomiques MPRAGE (temps de répétition (TR) = 1600 ms, temps d&#39;écho (TE) = 3,82 ms; nombre de tranches = 112; taille de voxel = 1x1x1mm). Les images fonctionnelles consistent d&#39;une série de 28 tranches fonctionnelles (taille de voxel = 4x4x4 mm), acquise en utilisant une séquence axiale echoplanar (TR = 2000 ms; TE = 40 ms; champ de vision FOV = 256x256mm), permettant ainsi une couverture complète du cerveau . Analyse des données Nous utilisons 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 comporte les 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) 9. Analyses individuelles et de groupe au niveau statistique peut impliquer des comparaisons de l&#39;activité cérébrale en fonction de la manipulation ER (Urgences vs base fonctionne, voir figure 2), la valence émotionnelle (négative vs neutre), l&#39;excitation (faible vs élevée), et les performances de la mémoire ( rappeler vs oublié). Les corrélations des données d&#39;imagerie cérébrale avec les données comportementales (par exemple, les cotes de l&#39;image) et / ou mesures de la personnalité des scores d&#39;indexation (par exemple, des traits de personnalité d&#39;engagement indexation habituelle des stratégies ER) peuvent également être réalisées afin d&#39;étudier comment l&#39;activité cérébrale de co-varie avec les différences individuelles dans comportement et la personnalité. 4. Les résultats représentatifs: <img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/2430/2430fig2.jpg" /> Figure 2. Diminution de l&#39;activité amygdale et le cortex préfrontal augmentation de l&#39;activité après manipulation ER. Incitation à l&#39;objectif ER a été associée à une activité réduite dans les zones du cerveau associées au traitement émotion, notamment l&#39;amygdale (a), et une activité accrue dans les régions du cerveau associées à cognitifs contrôle et la régulation des émotions 10, y compris ventrolatérale cortex préfrontal (CPF) (b), dorsolatéral PFC (d), et médiale PFC (c) 11,12. Comme le montre le graphique à barres illustrant l&#39;activité vlPFC, explicites et implicites ER ont été associés à des modèles semblables de réponse, ce qui suggère que ces changements reflètent la contribution conjointe des ER explicites et implicites. Les &quot;cartes d&#39;activation&quot; sont superposées sur des images de grande résolution affichée du cerveau dans les vues coronales; les barres de couleur indiquent le gradient de valeurs t des cartes d&#39;activation, basées sur des statistiques (N = 24), reflétant l&#39;activité du cerveau dans les voxels qui montrent une diminution ( panneau de gauche) ou a augmenté (à droite) l&#39;activité en tant que résultat d&#39;une manipulation ER.Il convient de noter que les blobs d&#39;activation dans le PFC peut couvrir plusieurs domaines, comme suit: vlPFC / Insula (b) et dorsale cortex cingulaire antérieur / cortex prémoteur (c). Les graphiques à barres illustrent les variations du signal pour cent en réponse à émotionnelles (GSUO) et neutre (Neu) photos avant (c&#39;est à dire, BaseRuns) et après l&#39;induction de l&#39;ER objectifs (par exemple, combiné ER = ER explicites et implicites moyennées ensemble, ER explicite, et implicite ER), comme extraite de voxels montrant pré-et post-ER différences. L = Gauche, R = Droite. <img alt="Tableau 1" src="/files/ftp_upload/2430/2430table1.jpg" /> Tableau 1. Diminution de notes émotionnel après la manipulation ER. Similaires aux résultats d&#39;IRMf, il y avait une réduction de notes émotionnelles après induction ER, et cet effet résulte de diminutions suivantes ER à la fois explicite et implicite. Surtout, notes émotionnelles n&#39;ont pas changé de manière significative dans un groupe contrôle qui a effectué la même tâche suite à des retards semblables, mais en l&#39;absence d&#39;induction de l&#39;objectif ER. Soutenir ces idées, un 2 (Manipulation: Baseline vs induction ER) x 2 (Valence: Emotional vs Neutre) à mesures répétées ANOVA sur les données du * groupe expérimental donné un effet principal significatif de la manipulation (F [1, 19] = 11,21, p &lt;0,002) et une importante manipulation x Valence interaction (F [1, 19] = 3,02, p &lt;0,05), et un même 2-way ANOVA sur les données du groupe témoin (N = 9) n&#39;ont pas donné un effet principal significatif de retard (de base vs Fonctionne différée) ou d&#39;un retard significatif x Valence interaction. Ces résultats suggèrent que la baisse de la notation dans le groupe expérimental était due à l&#39;induction de l&#39;objectif de contrôler les émotions plutôt que due à l&#39;accoutumance après une exposition répétée à la stimulation émotionnelle. * Raison de l&#39;attrition de données dues à des causes communes (par exemple, une défaillance technique), analyses de comportement dans le groupe expérimental étaient basées sur les données de 20 participants. Pris ensemble, ces résultats de l&#39;imagerie cérébrale et comportementale de valider la conception actuelle d&#39;expérimentation, qui peut être utilisé pour comparer les inductions explicites et implicites de l&#39;objectif de réguler les émotions. Il faut noter que le présent rapport met l&#39;accent sur les aspects qui résultent de la contribution conjointe des manipulations explicites et implicites ER, mais cela n&#39;exclut pas la possibilité que leurs effets peuvent être dissociables au comportement et / ou au niveau du cerveau.

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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>

Aucun conflit d&#39;intérêt déclaré.

Nous avons décrit un protocole qui implique la manipulation explicite et implicite de l&#39;objectif de réguler l&#39;émotion, et permet l&#39;étude des corrélats neuraux associés. Cette conception a le potentiel pour faire progresser notre connaissance de comment le cerveau régule les émotions, étant bien adapté pour les comparaisons des ER explicite à implicite ER, ce qui est involontaire et peut se faire sans un aperçu du participant et de sensibilisation 13,14. Ainsi, le protocole peut être p...

brain imaging investigation of the neural correlates of emotion regulation

La capacité de contrôler / réguler ses émotions est un mécanisme d&#39;adaptation important dans le face à des situations émotionnellement stressante. Bien que des progrès significatifs ont été réalisés dans la compréhension de la régulation émotionnelle consciente / délibérée (ER), on connaît moins ER non-conscious/automatic et les corrélats neuraux associés. Ceci est dû en partie aux problèmes inhérents à des concepts unitaires de traitement automatique et consciente 1. Ici, nous présentons un protocole qui permet enquête sur les corrélats neuraux de fois délibérée et ER automatique utilisant l&#39;imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). Ce protocole permet à de nouvelles avenues d&#39;enquête sur les divers aspects de ER. Par exemple, le modèle expérimental permet la manipulation de l&#39;objectif de réguler l&#39;émotion (consciente ou non-conscient), ainsi que l&#39;intensité du défi émotionnel (élevé ou bas). En outre, elle permet l&#39;étude de ces deux effets immédiats (perception émotion) et à long terme (mémoire émotionnelle) des stratégies de ER sur le traitement des émotions. Par conséquent, ce protocole peut contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes neuronaux de régulation des émotions dans le comportement sain, et de gagner un aperçu des causes possibles de déficits dans les troubles dépressifs et anxieux dans lequel l&#39;émotion dys réglementation est souvent parmi les principales fonctionnalités débilitante.

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Brain Imaging Investigation of the Neural Correlates of Emotion Regulation

Nous présentons un protocole qui permet enquête sur les corrélats neuraux de régulation émotionnelle délibérée et automatique, en utilisant l&#39;imagerie par résonance magnétique. Ce protocole peut être utilisé chez des participants sains, jeunes et âgés, ainsi que chez les patients cliniques.

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 ...

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

12.3K vues.  University of Illinois, Urbana-Champaign. Nous présentons un protocole qui permet enquête sur les corrélats neuraux de régulation émotionnelle délibérée et automatique, en utilisant l'imagerie par résonance magnétique. Ce protocole peut être utilisé chez des participants sains, jeunes et âgés, ainsi que chez les patients cliniques.

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

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

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

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

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 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.

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 ...

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 ...

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 ...

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.

Imagerie à haute résolution en direct du comportement des cellules dans le développement neuro-épithélium

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

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

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

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

Co-analyse 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 ...