FD 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.

I. Conception des tâches, des stimuli, et le protocole expérimental <ol><li> La mission fondamentale de ce protocole est une tâche retardée-réponse WM, où de nouvelles tâches non pertinentes distracteurs émotionnels et neutres sont présentées pendant le délai entre les protocoles et les sondes (voir la Figure 1 pour diagramme illustrant la tâche d&#39;origine). Événement données relatives IRMf sont enregistrées alors que les participants d&#39;effectuer cette tâche. Brouillés versions de la distraction réelle peut aussi être utilisé comme contrôle perceptuel, qui ont les mêmes propriétés de base (par exemple, la fréquence spatiale et de la luminance). </li></ol><img src="/files/ftp_upload/2434/2434fig1.jpg" alt="Figure 1" /> Figure 1. Schéma général de la mission retardée réponse mémoire de travail avec les Distraction (à partir de 6, avec permission). Trois visages sont utilisés dans les protocoles en vue d&#39;engager fermement le système de direction dorsale, et des paires de distracteurs roman sont utilisés afin d&#39;augmenter l&#39;impact de distraction émotionnelle sur les performances WM et l&#39;activité cérébrale. L&#39;impact de distracteurs émotionnels peuvent également être augmentée par la présentation des images en couleur (non représenté), et par appariement avec des distracteurs contenu émotionnel et sémantique similaire. Dans ce contexte, une attention particulière devrait être accordée aux images correspondent aussi émotionnels et neutres dans les propriétés de base, tels que la luminosité et la fréquence spatiale 15, pour éviter d&#39;introduire confond possible. Les participants sont chargés de maintenir leur attention sur la tâche tout en continuant le traitement WM les distracteurs, et de faire des réponses rapides et précises pour les sondes en appuyant sur un bouton de réponse (1 = Ancien, 2 = Nouveau). Pour la présentation du stimulus, nous avons utilisé CIGAL ( <a href="http://www.nitrc.org/projects/cigal/">http://www.nitrc.org/projects/cigal/</a> ). Les mémoires et les sondes peuvent être présentées en couleur ou en noir &amp; blanc. <ol start="2"><li> Il est conseillé que le sexe des visages dans les mémorandums a des proportions équilibrées des hommes (50%) et females (50%). Similaires proportion équilibrée est également conseillé pour le Vieux (50%) et New (50%) des sondes. La difficulté de la tâche WM peut être modifiée en changeant les proportions et / ou en faisant varier les autres facteurs - par exemple, la similitude des traits du visage parmi les visages de même mémorandum et leur similitude avec les sondes et / ou en manipulant la présence / absence des extra-faciales caractéristiques dans les mémorandums (voir aussi le film). En plus de visages, d&#39;autres stimuli peuvent également être utilisés comme des mémorandums et des sondes de 9. </li><li> Il est recommandé que les essais 30-40 par la condition 6, 11 être utilisé avec cette conception, bien que compte tenu de sa stabilité en tant que &quot;rythme lent&quot; signal IRMf conception robuste peut également être obtenu avec moins d&#39;essais (voir Matériaux supplémentaires de 6). Ceci permet la collecte de données IRMf dans ~ 1,5 à 2 heures., Ce qui est faisable d&#39;utiliser chez les participants à la fois sain et cliniques. Malgré son léger désavantage en raison du nombre relativement faible d&#39;essaisqui peuvent être impliqués par rapport à &quot;rapide&quot; conçoit, cette conception a l&#39;avantage d&#39;obtenir plus stable du signal IRMf seul procès et une meilleure séparation des signaux associés à des essais individuels et à l&#39;intérieur des stimuli essai / phases, qui sont également avantageux pour les fonctionnels analyses de connectivité. </li><li> Variation du type distracteurs contribue aussi à la polyvalence de cette conception, en l&#39;adaptant en fonction des objectifs des enquêtes et les populations ciblées. Distracteurs émotionnels et neutres dans la conception initiale 6 ont été sélectionnés à partir du système affectif Image International 16, mais des effets similaires peuvent être obtenus avec d&#39;autres nouveaux stimuli qui sont efficaces que distracteurs 12, et / ou avec des manipulations qui augmentent la sensibilité de la tâche de WM détecter des différences de comportement (par exemple, par une évaluation confiance des participants dans leurs réponses) 11. </li><li> Par exemple, dans une étude récente de l&#39;après-guerre avezterans avec ou sans trouble de stress post-traumatique (SSPT) 12, les images émotionnelles IAPS induisant des émotions négatives en général ont été remplacées par des images liés au combat. Ces images étaient censées induire des émotions qui sont plus spécifiquement liés à combattre traumatismes liés, et donc être plus efficace distracteurs au combat cohortes exposées, en particulier dans le groupe du SSPT. Par ailleurs, les stimuli qui induisent des émotions négatives spécifiques (par exemple, l&#39;anxiété) ou des stimuli émotionnellement positif peut également être utilisé comme distracteurs. Par exemple, des visages affichant des expressions craintifs pourrait induire l&#39;anxiété sociale, et donc être efficaces pour enquêter sur l&#39;impact de la passagère anxiogènes distraction sur WM 11. En outre, des effets similaires peuvent être trouvées avec distracteurs positifs 17. </li><li> Enfin, en conjonction avec d&#39;autres mesures (par exemple, de comportement et la personnalité-liés), ce paradigme peut également être utilisé pour étudier les relations entre l&#39;activité cérébrale et individuels diffèrent<html> rences dans les divers aspects qui affectent les performances cognitives dans cette tâche 8, 10, 11. </li></ol> II. Préparation de la réserve pour la numérisation Tous les participants doivent fournir un consentement éclairé écrit avant d&#39;exécuter le protocole expérimental, qui devrait être approuvé par un comité d&#39;éthique. Avant d&#39;entrer dans la salle d&#39;examen <ol><li> Le jour de la numérisation, en cours participant état affectif est évaluée, pour contrôler l&#39;effet de l&#39;humeur sur la tâche WM avec distraction. En conjonction avec les évaluations post-numérisation, ces évaluations initiales peuvent être également utilisés pour détecter des changements dans l&#39;humeur à la suite de participer à l&#39;étude 11. </li><li> Avant la numérisation, le participant est informé en détail des procédures de numérisation, et est donné des instructions spécifiques pour la tâche comportementale. Le participant remplit également une séance d&#39;entraînement courtes pour se familiariser avec la tâche. </li></ol>e_step &quot;&gt; entrer dans la salle de balayage <ol start="3"><li> Le participant est en décubitus dorsal sur le lit de la numérisation, avec rembourrage supplémentaire pour la tête, pour assurer le confort pendant le scan et 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 légèrement du sujet. 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. Avant de commencer la collecte des données, il est essentiel de s&#39;assurer que les boutons de réponse fonctionner correctement et que le sujet peut voir l&#39;écran de projection clairement pour la présentation du stimulus. Un bouton d&#39;arrêt d&#39;urgence est également placé à proximité, afin que le sujet peut indiquer tout besoin urgent d&#39;arrêter le scanner. </li></ol> Après la session de numérisation <ol start="5"><li> Des tâches supplémentaires peuvent être utilisées pour d&#39;autres assessmen comportementaleTS - par exemple, pour déterminer la sensibilité des participants à la distraction, par la notation du valence émotionnelle / intensité des distracteurs et / ou la distractibilité subjectivement perçue de la distraction. Ces notes peuvent être utilisées pour s&#39;assurer que la perception subjective des stimuli émotionnels utilisés lors de la numérisation reproduit les effets précédents montré dans la littérature, et les différences individuelles dans les notes peuvent être utilisées pour étudier leur influence sur les mécanismes neuraux de l&#39;effet néfaste de l&#39;émotion sur la cognition 6 , 8. </li><li> Les évaluations de traits de personnalité (par exemple, l&#39;anxiété réactionnelle, la réactivité émotionnelle) peut également être faite après l&#39;IRM, s&#39;il n&#39;est pas effectué avant la numérisation 11. </li></ol> III. Enregistrement et analyse des données Les paramètres de numérisation Dans l&#39;étude originale 6, nous avons recueilli des données d&#39;IRM à l&#39;aide de 4 Tesla General Electric scanner pour les enregistrements IRM, mais pour les plus recversions ent de la tâche que nous avons également réussi à collecter des données avec un scanner IRM 1,5 T 11. Dans le scanner, la série 4T de 30 tranches fonctionnelles (voxel size = 4 x 4 x 4 mm) ont été acquises en utilisant une séquence axiale d&#39;impulsion inverse en spirale (TR = 2000 ms; TE = 31 ms; champ de vision de 256 x 256mm =) , permettant ainsi une couverture complète du cerveau. De même, dans les 1,5 scanner, série de 28 tranches fonctionnelles (voxel size = 4 x 4 x 4 mm), ont été acquises en utilisant une séquence axiale echoplanar (TR = 2000 ms; TE = 40 ms; champ de vision = 256 x 256 mm ). Des images haute résolution structurelle ont également été acquis dans l&#39;orientation axiale (dans le plan-résolution = 1 mm 2; anatomo-fonctionnelle ratio = 4:1). 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 *, TR unecorrection du mouvement lignment, co-enregistrement, la normalisation et de lissage (en utilisant un noyau de 8 x 8 x 8 mm), l&#39;assurance de la qualité * de base impliqués inspection visuelle des données, pour détecter les mouvements bruts des participants et des mouvements liés à des artefacts dans le données, ainsi que l&#39;identification de volumes avec des pointes inhabituelles dans le signal MR. Individuelle et de groupe au niveau des analyses statistiques impliquent des comparaisons de l&#39;activité cérébrale en fonction du type distracteur (distraction émotif vs neutre). Par ailleurs, les corrélations des données d&#39;imagerie cérébrale à des mesures subjectives ou objectives de distraction (par exemple notation, émotionnel et la distraction et la performance de la mémoire de travail) 6,8,11 et / ou des mesures de la personnalité des scores d&#39;indexation (par exemple, l&#39;anxiété réactionnelle) 11 peut également être réalisée, d&#39;étudier comment l&#39;activité cérébrale de co-varie avec les différences individuelles dans ces mesures. Les analyses dans toutes nos études en utilisant ce protocole ont généralement porté sur l&#39;activité observée pendant l&#39;intervalle de retard, when les distracteurs sont présentés, mais l&#39;activité le temps de verrouillage à d&#39;autres événements (par exemple, les sondes) peut également être étudiée. IV. Les résultats représentatifs <img src="/files/ftp_upload/2434/2434fig2.jpg" alt="Figure 2" /> Figure 2. Tendance inverse de l&#39;activité dans les systèmes du cerveau ventral vs dorsale en présence de Distraction émotionnelle (à partir de 6, avec permission). Distracteurs émotionnelle produite une activité accrue dans les régions du cerveau affectif ventrale (blobs rouges), comme le cortex préfrontal ventro-latérale (vlPFC) et l&#39;amygdale (non représenté), tout en produisant l&#39;activité a diminué dans les régions du cerveau dorsale exécutif (blobs bleus), telles que le cortex préfrontal dorsolatéral (DLPFC) et pariétales du cortex latéral (LPC). L&#39;image centrale montre des cartes d&#39;activation du contraste entre les plus vs les conditions les moins gênants (par exemple, émotionnel vs brouillés), superposée à une image haute résolution du cerveau affichée dans un latéralVue de l&#39;hémisphère droit. Les barres de couleur horizontales au bas de l&#39;image du cerveau indiquent le gradient de valeurs t des cartes d&#39;activation. Les graphiques montrent la ligne au cours du temps d&#39;activité dans des régions représentatives du cerveau dorsale et ventrale (indiqué par un code couleur des flèches). Les cases grises rectangulaires au-dessus des abscisses indiquent le début et la durée des protocoles, distracteurs, et des sondes, respectivement. FFG = gyrus fusiforme.

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L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Memory and Emotion: Interdisciplinary Perspectives. , 107-134 (2006).</li><li>Dolcos, F., Denkova, E. <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+encoding+emotional+memories:+A+review+of+functional+neuroimaging+evidence.">Neural correlates of encoding emotional memories: A review of functional neuroimaging evidence.</a> Cell. Sci. Reviews. 5, 78-122 (2008).</li><li>Dolcos, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Impact of Emotion on Memory: Evidence from Brain Imaging Studies. , (2010).</li><li>Dolcos, F., McCarthy, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+systems+mediating+cognitive+interference+by+emotional+distraction.">Brain systems mediating cognitive interference by emotional distraction.</a> J. Neurosci. 26, 2072-2079 (2006).</li><li>Dolcos, F., Kragel, P., Wang, L., McCarthy, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+the+inferior+frontal+cortex+in+coping+with+distracting+emotions.">Role of the inferior frontal cortex in coping with distracting emotions.</a> Neuroreport. 17, 1591-1594 (2006).</li><li>Dolcos, F., Diaz-Granados, P., Wang, L., McCarthy, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Opposing+influences+of+emotional+and+non-emotional+distracters+upon+sustained+prefrontal+cortex+activity+during+a+delayed-response+working+memory+task.">Opposing influences of emotional and non-emotional distracters upon sustained prefrontal cortex activity during a delayed-response working memory task.</a> Neuropsychologia. 46, 326-335 (2008).</li><li>Anticevic, A., Repovs, G., Barch, D. 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A., Dolcos, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+trauma-related+distractors+on+neural+systems+for+working+memory+and+emotion+processing+in+posttraumatic+stress+disorder.">The role of trauma-related distractors on neural systems for working memory and emotion processing in posttraumatic stress disorder.</a> J. Psychiatr. Res. 43, 809-817 (2009).</li><li>Anticevic, A., Repovs, G., Corlett, P. R., Barch, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Negative+and+nonemotional+interference+with+visual+working+memory+in+schizophrenia.">Negative and nonemotional interference with visual working memory in schizophrenia.</a> Biol. Psychiatry. 70, 1159-1168 (2011).</li><li>Diaz, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+emotional+distraction+on+verbal+working+memory:+An+fMRI+investigation+comparing+individuals+with+schizophrenia+and+healthy+adults.">The influence of emotional distraction on verbal working memory: An fMRI investigation comparing individuals with schizophrenia and healthy adults.</a> J. Psychiatr. Res. 45, 1184-1193 (2011).</li><li>Delplanque, S., N'Diaye, K., Scherer, K., Grandjean, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+frequencies+or+emotional+effects?+A+systematic+measure+of+spatial+frequencies+for+IAPS+pictures+by+a+discrete+wavelet+analysis.">Spatial frequencies or emotional effects? A systematic measure of spatial frequencies for IAPS pictures by a discrete wavelet analysis.</a> J. Neurosci. 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Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stress+shifts+brain+activation+towards+ventral+'affective'+areas+during+emotional+distraction.">Stress shifts brain activation towards ventral 'affective' areas during emotional distraction.</a> Soc. Cogn. Affect. Neurosci. [Epub ahead of. , (2011).</li><li>Dolcos, F., Miller, B., Kragel, P., Jha, A., McCarthy, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regional+brain+differences+in+the+effect+of+distraction+during+the+delay+interval+of+a+working+memory+task.">Regional brain differences in the effect of distraction during the delay interval of a working memory task.</a> Brain Res. 1152, 171-181 (2007).</li><li>Morey, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Serotonin+transporter+gene+polymorphisms+and+brain+function+during+emotional+distraction+from+cognitive+processing+in+posttraumatic+stress+disorder.">Serotonin transporter gene polymorphisms and brain function during emotional distraction from cognitive processing in posttraumatic stress disorder.</a> BMC Psychiatry. 11, (2011).</li></ol>

Pas de conflits d&#39;intérêt déclarés.

Ce modèle expérimental fourni des preuves initiales d&#39;imagerie du cerveau que l&#39;effet néfaste de distraction émotionnel sur les processus en cours cognitive entraîne des modulations réciproques entre le système neural HotEmo ventrale et dorsale du système COLDEX. Cette dissociation dorso-ventrale est liée à la performance WM altérée en présence de distraction émotive 6, a été systématiquement repris dans la normale 8-11 cliniques 12-14, et d&#39...

brain imaging investigation of the impairing effect of emotion on cognition

Les émotions peuvent avoir un impact à la fois la cognition, en exerçant l&#39;amélioration (par exemple, une meilleure mémoire des événements émotionnels) et nuire (par exemple, augmenté distractibilité émotionnels) des effets (revue en 1). Complétant notre récent protocole 2 décrit une méthode qui permet enquête sur les corrélats neuraux de l&#39;effet mémoire d&#39;amélioration de l&#39;émotion (voir aussi 1, 3-5), ici nous présenter un protocole qui permet enquête sur les corrélats neuraux de l&#39;impact négatif de l&#39;émotion sur la cognition. La principale caractéristique de cette méthode est qu&#39;elle permet l&#39;identification des modulations réciproques entre activité dans un système ventral de neurones, impliqués dans «chaud» traitement des émotions (HotEmo système), et un système dorsal, impliquée dans «froid» de haut niveau cognitif / exécutif traitement (COLDEX système), qui sont liés aux performances cognitives et à des variations individuelles dans les comportements (revue en 1). Depuis sa première introduction 6, cette conception s&#39;est avérée particulièrement polyvalent et influente dans l&#39;élucidation des différents aspects concernant les corrélats neuraux de l&#39;impact négatif de la distraction émotionnels sur la cognition, avec un accent sur ​​la mémoire de travail (WM), et de faire face à la distraction tels 7,11 , dans les deux sains 8-11 et cliniques participants 12-14.

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Brain Imaging Investigation of the Impairing Effect of Emotion on Cognition

Nous présentons un protocole qui permet l&#39;étude des mécanismes neuraux de l&#39;impact néfaste de l&#39;émotion sur la cognition, en 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 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 ...

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

16.0K vues.  University of Alberta. Nous présentons un protocole qui permet l'étude des mécanismes neuraux de l'impact néfaste de l'émotion sur la cognition, en utilisant l'imagerie par résonance magnétique. Ce protocole peut être utilisé avec les participants à la fois sain et cliniques.

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State-Dependency Effects on TMS:  A Look at Motive Phosphene Behavior

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate cortical excitability (either increasing or decreasing it) via the application of localized magnetic field pulses.1,2 Within the field of TMS, the term state dependency refers to the initial, baseline condition of the particular neural region targeted for stimulation. As can be inferred, the effects of TMS can (and do) vary according to this primary susceptibility and responsiveness of the targeted cortical area.3,4,5

In this experiment, we will examine this concept of state dependency through the elicitation and subjective experience of motive phosphenes. Phosphenes are visually perceived flashes of small lights triggered by electromagnetic pulses to the visual cortex. These small lights can assume varied characteristics depending upon which type of visual cortex is being stimulated. In this particular study, we will be targeting motive phosphenes as elicited through the stimulation of V1/V2 and the V5/MT+ complex visual regions.6

In this article, we examine the effects of visually relevant state dependency on TMS induced motive phosphenic presentations.

Etat-dépendance Effets sur TMS: Un regard sur le comportement Phosphène Motive

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate ...

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Neurosciences

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 ...

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 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 ...

Enabling High Grayscale Resolution Displays and Accurate Response Time Measurements on Conventional Computers

Display systems based on conventional computer graphics cards are capable of generating images with 8-bit gray level resolution. However, most experiments in vision research require displays with more than 12 bits of luminance resolution. Several solutions are available. Bit++ 1 and DataPixx 2 use the Digital Visual Interface (DVI) output from graphics cards and high resolution (14 or 16-bit) digital-to-analog converters to drive analog display devices. The VideoSwitcher 3 described here combines analog video signals from the red and blue channels of graphics cards with different weights using a passive resister network 4 and an active circuit to deliver identical video signals to the three channels of color monitors. The method provides an inexpensive way to enable high-resolution monochromatic displays using conventional graphics cards and analog monitors. It can also provide trigger signals that can be used to mark stimulus onsets, making it easy to synchronize visual displays with physiological recordings or response time measurements.
Although computer keyboards and mice are frequently used in measuring response times (RT), the accuracy of these measurements is quite low. The RTbox is a specialized hardware and software solution for accurate RT measurements. Connected to the host computer through a USB connection, the driver of the RTbox is compatible with all conventional operating systems. It uses a microprocessor and high-resolution clock to record the identities and timing of button events, which are buffered until the host computer retrieves them. The recorded button events are not affected by potential timing uncertainties or biases associated with data transmission and processing in the host computer. The asynchronous storage greatly simplifies the design of user programs. Several methods are available to synchronize the clocks of the RTbox and the host computer. The RTbox can also receive external triggers and be used to measure RT with respect to external events. 
Both VideoSwitcher and RTbox are available for users to purchase. The relevant information and many demonstration programs can be found at <a href="http://lobes.usc.edu/">http://lobes.usc.edu/</a>.

Conventional computer hardware can not generate visual stimuli with sufficiently high grayscale resolution and measure response times with sufficient accuracy. We describe how to use the VideoSwitcher to produce high-resolution monochromatic displays, and the RTbox to measure response times with high accuracy on conventional computer hardware.

Activation des niveaux de gris écrans haute résolution et s&#39;assurer de mesures précises de temps de réponse sur les ordinateurs classiques

Display systems based on conventional computer graphics cards are capable of generating images with 8-bit gray level resolution. However, most experiments ...

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 ...

In Vivo Two-photon Imaging Of Experience-dependent Molecular Changes In Cortical Neurons

The brain's ability to change in response to experience is essential for healthy brain function, and abnormalities in this process contribute to a variety of brain disorders1,2. To better understand the mechanisms by which brain circuits react to an animal's experience requires the ability to monitor the experience-dependent molecular changes in a given set of neurons, over a prolonged period of time, in the live animal. While experience and associated neural activity is known to trigger gene expression changes in neurons1,2, most of the methods to detect such changes do not allow repeated observation of the same neurons over multiple days or do not have sufficient resolution to observe individual neurons3,4. Here, we describe a method that combines in vivo two-photon microscopy with a genetically encoded fluorescent reporter to track experience-dependent gene expression changes in individual cortical neurons over the course of day-to-day experience. 
One of the well-established experience-dependent genes is Activity-regulated cytoskeletal associated protein (Arc)5,6. The transcription of Arc is rapidly and highly induced by intensified neuronal activity3, and its protein product regulates the endocytosis of glutamate receptors and long-term synaptic plasticity7. The expression of Arc has been widely used as a molecular marker to map neuronal circuits involved in specific behaviors3. In most of those studies, Arc expression was detected by in situ hybridization or immunohistochemistry in fixed brain sections. Although those methods revealed that the expression of Arc was localized to a subset of excitatory neurons after behavioral experience, how the cellular patterns of Arc expression might change with multiple episodes of repeated or distinctive experiences over days was not investigated. 
In vivo two-photon microscopy offers a powerful way to examine experience-dependent cellular changes in the living brain8,9. To enable the examination of Arc expression in live neurons by two-photon microscopy, we previously generated a knock-in mouse line in which a GFP reporter is placed under the control of the endogenous Arc promoter10. This protocol describes the surgical preparations and imaging procedures for tracking experience-dependent Arc-GFP expression patterns in neuronal ensembles in the live animal. In this method, chronic cranial windows were first implanted in Arc-GFP mice over the cortical regions of interest. Those animals were then repeatedly imaged by two-photon microscopy after desired behavioral paradigms over the course of several days. This method may be generally applicable to animals carrying other fluorescent reporters of experience-dependent molecular changes4.

In Vivo Two-photon Imaging Of Experience-dependent Molecular Changes In Cortical Neurons

Experience-dependent molecular changes in neurons are essential for the brain's ability to adapt in response to behavioral challenges. An in vivo two-photon imaging method is described here that allows the tracking of such molecular changes in individual cortical neurons through genetically encoded reporters.

In Vivo Imagerie biphotonique d&#39;expérience qui dépendent des changements moléculaires dans les neurones corticaux

The brain's ability to change in response to experience is essential for healthy brain function, and abnormalities in this process contribute to a variety ...

A Dual Tracer PET-MRI Protocol for the Quantitative Measure of Regional Brain Energy Substrates Uptake in the Rat

We present a method for comparing the uptake of the brain&#39;s two key energy substrates: glucose and ketones (acetoacetate [AcAc] in this case) in the rat. The developed method is a small-animal positron emission tomography (PET) protocol, in which&#160;11C-AcAc and 18F-fluorodeoxyglucose (18F-FDG) are injected sequentially in each animal. This dual tracer PET acquisition is possible because of the short half-life of 11C (20.4 min). The rats also undergo a magnetic resonance imaging (MRI) acquisition seven days before the PET protocol. Prior to image analysis, PET and MRI images are coregistered to allow the measurement of regional cerebral uptake (cortex, hippocampus, striatum, and cerebellum). A quantitative measure of 11C-AcAc and 18F-FDG brain uptake (cerebral metabolic rate; &#956;mol/100 g/min) is determined by kinetic modeling using the image-derived input function (IDIF) method. Our new dual tracer PET protocol is robust and flexible; the two tracers used can be replaced by different radiotracers to evaluate other processes in the brain. Moreover, our protocol is applicable to the study of brain fuel supply in multiple conditions such as normal aging and neurodegenerative pathologies such as Alzheimer&#39;s and Parkinson&#39;s diseases.

Small-animal positron emission tomography enables the assessment of the brain&#39;s two main energy substrates:&#160;glucose and ketones. In the present method, 11C-acetoacetate and 18F-fluorodeoxyglucose are injected sequentially in each animal, and their uptake is measured quantitatively in specific brain regions determined from the magnetic resonance images.

Un protocole double Tracer TEP-IRM pour la mesure quantitative de la régionale cerveau substrats énergétiques absorption chez le rat

We present a method for comparing the uptake of the brain&#39;s two key energy substrates: glucose and ketones (acetoacetate [AcAc] in this case) in the ...

Effects of Transcranial Alternating Current Stimulation on the Primary Motor Cortex by Online Combined Approach with Transcranial Magnetic Stimulation

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific frequency and in turn modulate ongoing cortical oscillatory activity. This neurotool allows the establishment of a causal link between endogenous oscillatory activity and behavior. Most of the tACS studies have shown online effects of tACS. However, little is known about the underlying action mechanisms of this technique because of the AC-induced artifacts on Electroencephalography (EEG) signals. Here we show a unique approach to investigate online physiological frequency-specific effects of tACS of the primary motor cortex (M1) by using single pulse Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) to probe cortical excitability changes. In our setup, the TMS coil is placed over the tACS electrode while Motor Evoked Potentials (MEPs) are collected to test the effects of the ongoing M1-tACS. So far, this approach has mainly been used to study the visual and motor systems. However, the current tACS-TMS setup can pave the way for future investigations of cognitive functions. Therefore, we provide a step-by-step manual and video guidelines for the procedure.

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) allows the modulation of cortical excitability in a frequency-specific fashion. Here we show a unique approach which combines online tACS with single pulse Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) in order to "probe" cortical excitability by means of Motor Evoked Potentials.

Effets de la Stimulation transcrânienne courant alternatif sur le Cortex moteur primaire par en ligne approche combinée avec la Stimulation magnétique transcrânienne

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific ...