REMARQUE: Le protocole de l&#39;étude a été approuvée par les sujets humains locaux du Conseil d&#39;examen à l&#39;université RWTH Aachen et a été réalisée en conformité avec la Déclaration d&#39;Helsinki. 1 Groupe de Conception <ol><li> Choisissez une tâche appropriée pour enquêter sur la construction cognitive / psychologique d&#39;intérêt. Utilisez la tâche excentrique visuelle (Figure 1) pour mesurer les réponses de détection de cibles et les effets de l&#39;attention sur la détection de cible. Cela permet d&#39;observer l&#39;influence des manipulations de travail sur les données d&#39;IRMf. </li><li> Utilisez trois versions de la tâche excentrique. <ol><li> Version passive: Demandez au sujet d&#39;observer des stimuli visuels. Ne pas détecter toute réponse. </li><li> Version muette de comptage: Demandez au sujet de compter les stimuli cibles. Cette tâche exige de diriger l&#39;attention vers ces stimuli et un processus sélectif. </li><li> Répondre Version: Demandez au sujet de pousser un bouton de réponse en voyant un tastimulus rget. Cette tâche exige une attention, les processus de discrimination, et la sélection / production d&#39;une réponse à des stimuli cibles. </li></ol></li><li> Le nombre approprié d&#39;essais requis pour une réponse robuste. Le rapport signal sur bruit dans les mesures IRMf est relativement faible et nécessite un certain nombre de réponses à la moyenne afin d&#39;étudier les effets d&#39;intérêt 9. Cela dépend de la tâche et relance modalité utilisée. 200 essais sont utilisés dans cette tâche, dont 40 sont des essais de cibles suffisamment pour provoquer une réponse robuste. </li><li> Déterminer les horaires pour la séquence de stimuli. Le calendrier de stimuli est crucial dans une étude IRMf pour l&#39;examen des taux de présentation 10. Considérons la réponse hémodynamique à retard entre le début du stimulus et la réponse mesurée du cerveau (figure 2). <ol><li> Maintenir un équilibre entre délivrant des stimuli suffisants dans un laps de temps raisonnable et permettre un échantillonnage suffisant de la res hémodynamiquesponse à chaque stimulus, y compris le retour à l&#39;état initial. Télécharger, installer et exécuter le logiciel de optseq. Optseq courir à distribuer de façon optimale les essais à travers l&#39;expérience en fonction du nombre d&#39;essais, la durée de relance et les paramètres de numérisation (temps de répétition et le nombre de volumes). </li></ol></li><li> Mettre en œuvre l&#39;ordre de stimuli (préalablement déterminée) dans un programme approprié pour présenter le paradigme du sujet. <ol><li> Indiquez toutes les informations pertinentes pour le paradigme en termes de type de stimuli, le calendrier et les réponses. NOTE: Programmation détails ne sont pas présentées ici parce que chaque paradigme aura des exigences différentes que différents logiciels de volonté. </li></ol></li><li> Mettre en place le programme qui fournira le paradigme expérimental de sorte qu&#39;il va commencer avec un déclencheur à partir du scanner. Ceci permet une synchronisation des données acquises et la séquence de stimuli présentés. </li></ol> 2. installation expérimentale de l&#39;environnement <ol><li> Prepare la salle du scanner. Connectez la partie inférieure de la bobine de la tête correcte à la vitre du scanner. Placez les capots de protection propres sur la vitre du scanner et coussins. </li><li> Utiliser un dispositif d&#39;affichage pour présenter le paradigme expérimental de l&#39;objet et enregistrer les réponses à l&#39;aide d&#39;un dispositif tenu à la main. Mettez le dispositif d&#39;affichage et un dispositif tenu à la main &quot;sur&quot;. </li><li> Démarrez le logiciel que prononcera le paradigme expérimental et fournir un nom pour le fichier journal. Le fichier journal contient des informations sur le calendrier des stimuli et des réponses apportées par le sujet. Utilisez ces informations pour analyser les données. </li><li> Créer l&#39;objet dans la base de données du scanner IRM. Enregistrer les données en utilisant un numéro d&#39;identification unique. Ne pas stocker le nom de l&#39;objet avec les données afin de garantir la vie privée. </li><li> Assurez-vous que les séquences d&#39;IRM à exécuter sont mis en place et prêt. Utilisez les séquences suivantes: un alignement de scanner pour obtenir la position des sujets de la tête à l&#39;intérieur de la bobine, une séquence EPI pour le fuimagerie nctional et MPRAGE pour une analyse structurelle haute résolution. </li></ol> 3 Sous réserve Arrivée et entrée au scanner <ol><li> Examiner l&#39;objet de contre-indications avec l&#39;IRM avant l&#39;expérience (par exemple, lors de la procédure de recrutement). <ol><li> Fournir des instructions de sécurité MR avant la numérisation. Effectuer le dépistage des sujets (par du personnel qualifié). Assurer la sécurité des sujets. Assurez-vous qu&#39;ils n&#39;ont pas de métal dans leur corps, ne pas avoir des dispositifs tels que les stimulateurs cardiaques et ne répond pas à tous les autres critères d&#39;exclusion. </li></ol></li><li> À l&#39;arrivée de sujets vérifier le questionnaire de dépistage et de confirmer leur compatibilité avant de poursuivre. </li><li> Expliquer la procédure expérimentale pour le sujet et offrir la possibilité de poser des questions. Demandez au sujet de signer les formulaires de consentement et la protection des données. </li><li> Si l&#39;expérience implique des tâches complexes nécessitant une formation, il est recommandé que le sujet effectue une pratique de fonctionner avant going dans le scanner. </li><li> Assurez-vous que le sujet est sans métal, sans pièces de monnaie, ceinture, montre et bijoux. Une fois confirmé, que le sujet dans la chambre d&#39;exposition. </li><li> Demandez au sujet de s&#39;asseoir sur le lit du scanner de porter des bouchons d&#39;oreilles. Les bouchons d&#39;oreille utilisées ici offrent une protection contre le bruit du scanner lors de la numérisation et permettent également à l&#39;enquêteur de communiquer directement avec le sujet de la salle de contrôle. Dans certains établissements écouteurs sont utilisés pour la communication avec le sujet. </li><li> Demandez au sujet de s&#39;allonger sur la vitre du scanner. Offrez l&#39;objet d&#39;un coussin d&#39;aller sous les genoux pour réduire les maux de dos. Le confort de l&#39;objet est important pour leur bien-être et la qualité des données. Mouvement résultant de l&#39;inconfort aura un impact négatif sur les données d&#39;imagerie et la distraction causée par l&#39;inconfort va influencer la performance de la tâche. </li><li> Placez la partie supérieure de la bobine de la tête sur la tête du sujet et de brancher les connecteurs. Placez le sujet217; s la tête de manière appropriée dans la bobine de la tête. Alignez le petit marqueur sur la bobine de la tête le long des sourcils des sujets. S&#39;assurer que le sujet est couché droite et confortable. La surface de la batterie ne doit pas toucher le visage (par exemple, en appuyant sur ​​le nez). </li><li> Fixer la tête du sujet avec coussinets pour réduire au minimum les mouvements de tête pendant le balayage. Mouvements de tête ont un impact négatif sur la qualité des données. </li><li> Placez un miroir au-dessus de la bobine de la tête pour le sujet pour voir le paradigme expérimental affichée sur l&#39;écran derrière. Assurer le sujet peut voir tout l&#39;écran. Déplacer le miroir monté selon la position de l&#39;objet. Sujets avec des lunettes doivent porter des lunettes compatibles MR. La plupart des installations de recherche IRM ont des lentilles ou des lunettes compatibles. Dans ce cas, les objectifs à monture compatibles IRM sur le cadre qui tient le miroir. Détermination du titre de la lentille avant que le sujet approprié entre dans la chambre d&#39;exposition. </li><li> Distribuez l&#39;objet d&#39;un bouton d&#39;appel d&#39;urgence to arrêter la numérisation si nécessaire. Assurez-vous que le sujet sait où le bouton est et qu&#39;ils peuvent facilement atteindre. </li><li> Déplacer l&#39;objet à l&#39;entrée de l&#39;alésage du scanner. Demandez au sujet de fermer les yeux pendant cette procédure. Aligner la lumière avec les petites marques sur la bobine de la tête pour établir la position correcte. </li><li> Déplacez le sujet dans l&#39;alésage du scanner jusqu&#39;à ce que l&#39;écran affiche «0 mm». Cela signifie que la tête de l&#39;objet est à l&#39;isocentre du scanneur. </li><li> Distribuez le sujet le dispositif de réponse. </li></ol> 4 Procédure expérimentale <ol><li> Vérifiez si le sujet peut entendre l&#39;expérimentateur via l&#39;interphone et que le sujet est à l&#39;aise et prêt à commencer. </li><li> Effectuer une analyse d&#39;alignement de piste pour obtenir la position de la tête de l&#39;objet dans le scanner. Utiliser ce pour positionner le champ de vision de toutes les mesures restantes afin de déterminer les parties du cerveau à mesurer. </li><li> Première pperformance des services d&#39;une analyse structurelle haute résolution. Ouvrez le MPRAGE séquence / programme et positionner le champ de vision. Assurez-vous la tête de l&#39;ensemble du sujet se trouve dans le champ de vision. Paramètres MP-RAGE: TR / TE = 2250 / 3,03 ms, angle de bascule = 9 °, 176 tranches sagittales, FOV 256 x 256 mm, 64 x 64 matrice, la taille de voxel de 1 x 1 x 1 mm). </li><li> Que le sujet sait que l&#39;analyse va commencer et ensuite commencer la mesure. </li><li> Effectuer une analyse de l&#39;IRM fonctionnelle. <ol><li> Ouvrez la séquence EPI sur l&#39;ordinateur de scanner et d&#39;aligner le champ de vision afin de couvrir l&#39;ensemble du cerveau. Paramètres du PEV: 33 tranches, épaisseur de coupe de 3 mm, champ de vision de 200 x 200 mm, 64 x 64 matrice, temps de répétition de 2000 ms, temps d&#39;écho 30 ms, angle de bascule 79 °. </li><li> Exécuter une mesure de test en un seul volume. Assurez-vous que l&#39;ensemble (ou autant que possible) de cerveau de l&#39;objet est contenu dans le champ de vision. REMARQUE: Les sujets ont différentes formes et tailles de têtes (et le cerveau). Ainsi, de manière optimale positionner le domaine de lavoir pour chaque sujet. </li><li> Copiez la séquence IRMf sorte que le champ positionné de vue reste le même pour la mesure suivante. Entrez le nombre de volumes requis pour la mesure, 304 dans ce cas. </li><li> Assurez-vous que le logiciel présente le paradigme est en attente d&#39;un déclenchement du scanner. Le paradigme ne démarre pas sans un élément déclencheur du scanner de sorte qu&#39;il peut être chargé et d&#39;attendre. </li><li> Informer la personne que l&#39;expérience est sur le point de commencer. Lancer la mesure. </li><li> Vérifiez que le logiciel présente le paradigme commence au moment opportun (c&#39;est à dire qu&#39;il est déclenché par le scanner). </li><li> Effectuer trois versions de la tâche excentrique. Passif, le comte et de répondre. </li><li> Parlez-en à l&#39;objet entre les cycles de rassurer. Assurer leur confort. Demandez si le sujet le permet de poursuivre l&#39;étude. Demandez au sujet de la tâche à venir. </li><li> D&#39;abord exécuter le c passiveRéglage usine pour assurer une véritable vision passive sans savoir que les stimuli cibles sont en effet des stimuli cibles. Contrebalancer l&#39;ordre du comte et de répondre aux différentes matières conditions pour éviter les effets d&#39;ordre. </li></ol></li></ol> 5 Fin de l&#39;expérience <ol><li> Informer la personne que l&#39;expérience est terminée entrer dans la salle du scanner. </li><li> Faites glisser l&#39;objet de scanner. </li><li> Retirer la bobine de la tête et des coussins. </li><li> Demandez au sujet de s&#39;asseoir lentement. Une fois qu&#39;ils sont à l&#39;aise, le sujet peut se lever et quitter la salle du scanner. </li><li> Administrer un questionnaire / paperasse qui doit être achevé après l&#39;expérience </li><li> Compte rendu de l&#39;objet: fournir à la personne avec une explication sur les buts et objectifs de l&#39;étude si ce n&#39;était pas tout à fait possible avant l&#39;expérience et offrir la possibilité de poser des questions </li></ol> Analyse 6. données <ol><li> Utilisez un logiciel qui est approprié pour analyzing données IRMf. Effectuer une première analyse des données de niveau pour chaque sujet et chaque condition séparément. REMARQUE: Utilisez la bibliothèque de logiciels FMRIB (FSL) pour l&#39;analyse des données IRMf. </li><li> Appliquer des mesures de pré-traitement standard pour préparer les données pour une analyse ultérieure. REMARQUE: Appliquer les étapes suivantes: correction de mouvement, correction de la tranche de synchronisation, coregistration des données structurelles et fonctionnelles, lissage spatial, filtrage temporel passe-haut, la normalisation de l&#39;individu dans l&#39;espace norme (par exemple, INM). Trouver un résumé de ces étapes dans l&#39;IRMf manuels Huettel et al, (2008) 9 et Jezzard et al, (2001) 11. Des informations spécifiques sur la façon d&#39;effectuer les étapes de prétraitement est disponible sur le site Web et dans la documentation à l&#39;appui pour chaque logiciel individuel. </li><li> Pour l&#39;analyse statistique, précise les périodes d&#39;apparition et la durée de tous les événements. Celles-ci sont appelées variables explicatives (SVE), ou les variables explicatives. </li><li> Mettre en place des contrastes de déterminerqui les VE sont comparés. Pour identifier l&#39;activation BOLD spécifique à la détection des stimuli cibles mis en place le contraste suivant: stimuli cible&gt; non-cibles. REMARQUE: utiliser éventuellement d&#39;autres contrastes: des stimuli cibles contre référence; stimuli non-cibles contre référence; stimuli cibles&gt; stimuli non-cibles; stimuli non-cibles&gt; stimuli cibles </li><li> Effectuez la première analyse statistique de niveau pour chaque sujet et chaque condition séparément. Le résultat de l&#39;analyse montre les régions du cerveau actives pour chacun des contraste respective. </li><li> Comparer les trois conditions à l&#39;aide d&#39;un second niveau, ou niveau du groupe, les analyses. Utilisez le résultat de la première analyse de niveau que l&#39;entrée pour l&#39;analyse au niveau du groupe. NOTE: Dans le document original 7 les différences entre les conditions sur la cible&gt; contraste fréquent en utilisant une conception de la différence de deux Groupe triplé impliquant les contrastes suivants: répondre&gt; passive, compter&gt; passive, répondre&gt; count.Ces contrastes révèlent l&#39;activité cérébrale associée à la variation dans les processus cognitifs dans les trois modalités de réponse. </li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

Nous montrons que la manipulation de la tâche exige dans les résultats de la tâche excentriques visuels dans différents schémas d&#39;activation BOLD dans le comptage et répondre conditions. Les rôles fonctionnels de certaines des régions impliquées dans chaque condition aurait été inappropriée affectés avaient données des trois versions de la tâche pas été disponibles pour la comparaison. Cette ambiguïté dans l&#39;interprétation des données n&#39;aurait pas nécessairement été ...

Comme les méthodes des neurosciences cognitives se développent, les tâches expérimentales établies sont utilisés avec nouvelles modalités d&#39;imagerie cérébrale. Il s&#39;agit d&#39;une progression logique puisque la plupart des concepts neuropsychologiques (par exemple, la mémoire distinct sous-composants) ont été étudiés dans le domaine du comportement et des tâches expérimentales appropriées pour sonder fonctions spécifiques ont été développés et testés. Comme la nouvelle technologie émerge preuves pour les fondements neuronaux de ces observations comportementales est recherché avec les nouvelles méthodes d&#39;imagerie cérébrale. Bien qu&#39;il puisse être tentant de tirer simplement sur des tâches comportementales bien étudiés pour les études d&#39;imagerie, plusieurs mises en garde importantes doivent être prises en compte. Cruciale, mais souvent négligée, compte est l&#39;utilisation de la technique d&#39;imagerie la plus appropriée pour explorer davantage la preuve de comportement. En termes de neuroscience cognitive et la psychologie, il existe de nombreuses méthodes d&#39;imagerie cérébrale disponibles pour améliorer notre compréhension de l&#39;activ neuroneslité qui sous-tend les concepts d&#39;intérêt; par exemple l&#39;électroencéphalographie (EEG), la magnétoencéphalographie (MEG), la stimulation magnétique transcrânienne (TMS), l&#39;imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) et la tomographie par émission de positons (TEP). Toutes ces méthodes ont leurs avantages, les inconvénients et les applications appropriées. Voici le transfert d&#39;un paradigme avec une longue histoire d&#39;expériences comportementales et électroencéphalographiques à une expérience IRMf est considéré. EEG a été utilisé pendant des décennies pour étudier les réponses des neurones associés aux processus perceptifs et cognitifs. En tant que tel, de nombreux paradigmes ont été développés pour être utilisés avec cette méthode et ont évolué au fil du temps. L&#39;IRM fonctionnelle est une technique qui a émergé plus récemment en neurosciences cognitives, ce qui a conduit à certains paradigmes développés dans la recherche EEG utilisées dans l&#39;IRMf. Pour construire sur la base de connaissances à partir d&#39;expériences EEG avec les nouvelles techniques est une étape logique mais néanmoins quelques points importants peuvent être négligés dans le transfert. L&#39;techniques unere très différente et les tâches doivent être conçus en conséquence. Cela suppose une connaissance de la façon dont la méthode fonctionne et, en particulier, la façon dont les modulations possibles du paradigme utilisé influenceront les mesures prises. Pour plus d&#39;informations sur la conception des expériences IRMf le lecteur intéressé est dirigé vers le lien suivant <a href="http://imaging.mrc-cbu.cam.ac.uk/imaging/DesignEfficiency">http://imaging.mrc-cbu.cam.ac.uk/imaging/DesignEfficiency</a> . conception des tâches sera considérée dans le contexte de transfert d&#39;un paradigme développé pour la recherche EEG à l&#39;environnement IRMf. Les objectifs de cette étude sont les suivants: i) de décrire brièvement l&#39;IRMf et lorsque son utilisation est appropriée dans les neurosciences cognitives; ii) pour illustrer la façon dont la conception de la tâche peut influencer les résultats d&#39;une expérience d&#39;IRMf, en particulier lorsque cette tâche est emprunté à une autre modalité d&#39;imagerie; et iii) d&#39;expliquer les aspects pratiques de la réalisation d&#39;une expérience IRMf. L&#39;IRM fonctionnelle est maintenant largement disponible technique et en tant que telle est une méthode couramment utilisée en neurosciences cognitives. Afin de prendre une décision quant à savoir si la technique est appropriée pour une expérience notamment les avantages et les inconvénients de l&#39;IRMf doivent être considérés par rapport aux autres techniques disponibles. Un inconvénient de la méthode est qu&#39;elle n&#39;est pas une mesure directe de l&#39;activité neuronale, il s&#39;agit plutôt d&#39;une corrélation de l&#39;activité neuronale en ce que la réponse métabolique (besoin en oxygène) convoluée avec la réponse hémodynamique. Ainsi, la résolution temporelle est faible par rapport à l&#39;électrophysiologie, par exemple, où le signal électrique mesuré est plus proche de l&#39;activité neurale sous-jacente plutôt que d&#39;une réponse métabolique. EEG présente une résolution temporelle de l&#39;ordre de quelques millisecondes par rapport à une résolution de l&#39;ordre de quelques secondes à IRMf. Cependant, le principal avantage de l&#39;IRMf est que la résolution spatiale de la technique est excellente. En outre, il est non invasive et donc sujets n&#39;ont pas à ingérer des substances telles que la coopérationagents ntrast ou être exposés à des rayonnements comme ce serait le cas en tomographie par émission de positons (TEP). Par conséquent, l&#39;IRMf est une technique appropriée pour les expériences de l&#39;enquête que les régions du cerveau sont impliquées dans la perception, la cognition et le comportement. Dans ce document, le paradigme excentrique visuel est considéré comme un exemple pour le transfert d&#39;un EEG-tâche bien établie à l&#39;IRMf (voir la figure 1 pour plus de détails). Il convient de noter que les questions discutées pourraient également influer sur les résultats et l&#39;interprétation des données lorsque d&#39;autres paradigmes sont utilisés et doivent être techniquement considérées dans la conception de toutes les expériences IRMf. Le paradigme excentrique est fréquemment utilisée en psychologie et en neurosciences cognitives pour évaluer l&#39;attention et de cibler les performances de détection. Le paradigme a été développé dans la recherche EEG, spécifiquement liés à un événement potentiels (ERP), pour étudier la composante dite P300 1. Le P300 représente la détection de la cible et est provoquée lors de la reconnaissance d&#39;un stimulus cible rare 1. Le P300 est utilisé dans les études sur un certain nombre de domaines cognitifs et cliniques 2 par exemple, les patients atteints de schizophrénie et leurs parents 3, 4 gros fumeurs et le vieillissement de la population 5. Étant donné que le paradigme excentrique (et le P300 induite par le paradigme) est robuste et est également modulée par différents états pathologiques, son transfert à travers différentes modalités d&#39;imagerie était inévitable. L&#39;activation généralisée vu dans le cerveau lors d&#39;une mesure IRMf excentrique est connu pour être le résultat de plusieurs fonctions cognitives, comme le montrent les nombreuses études IRMf sondage d&#39;autres concepts cognitifs. Ce caractère généralisé du modèle d&#39;activation, il est difficile de déterminer quelles régions du cerveau sont plus (ou moins) actif en raison des manipulations de tâches spécifiques ou des différences entre les groupes que l&#39;expérimentateur qui l&#39;intéresse. Plus précisément, il n&#39;est pas certain que les différences observées dans les activation sont liés à la détection de cibles lui-même, pour les processus d&#39;attention liés, ou si elles sont liées à d&#39;autres exigences de la tâche telles que les processus en cours de mémoire de travail ou les processus liés à la production d&#39;une réponse motrice. Le processus de la fonction attribuer à l&#39;activité mesurée est plus facile dans le domaine EEG où la composante cognitive de l&#39;intérêt (détection de la cible) est mesurée en réponse cérébrale clairement à la tâche excentrique (P300). Néanmoins, les neuroscientifiques ont tendance à interpréter leurs résultats en faveur de leur propre hypothèse et l&#39;expérience, plutôt que de mettre dans l&#39;effort pour écarter d&#39;autres explications. La plupart des expériences, cependant, ne seront pas en mesure de résoudre ces questions importantes en soi - le temps de cycle est coûteux - ce qui explique pourquoi nous plaidons pour une planification minutieuse et des essais pilotes de paradigmes. Outre cette difficulté à établir un lien direct entre les régions du cerveau et des composantes cognitives, la nature du paradigme excentrique aussiprésente d&#39;autres questions méthodologiques possibles lors de son transbordement d&#39;IRMf. Par exemple, la détection d&#39;un stimulus cible est généralement indiqué en appuyant sur un bouton de réponse. Cela permet à l&#39;expérimentateur d&#39;enregistrer la précision et la rapidité des réponses, mais cette réponse peut également avoir une incidence sur la réponse IRMf BOLD à des stimuli cibles. L&#39;action du moteur nécessaire pour les impacts bouton de presse sur l&#39;activation IRMf stimulus verrouillage étant donné qu&#39;il se trouve à quelques centaines de millisecondes après la présentation du stimulus cible. Cela peut également influer sur l&#39;interprétation de cette activation, par exemple les régions du cerveau impliquées dans la préparation de la réponse du moteur pourraient à tort supposé être impliqué dans la détection du stimulus cible, et vice versa. Cela a conduit à des modifications méthodologiques lequel des mesures indirectes de détection de cible, pas en s&#39;appuyant sur les réponses motrices, sont prises. Par exemple, compter stimuli cibles a été proposé 6 comme un moyen de s&#39;assurer que les sujets maintiennent attentisur la tâche; le nombre d&#39;essais raté peut indiquer comment inattentif un sujet était. Indiquant le nombre de stimuli comptés à la fin de la tâche signifie également que l&#39;expérimentateur peut vérifier si le sujet a effectué la tâche correctement. Une troisième solution consiste à utiliser une conception de la tâche entièrement passive où le sujet est donné aucune instruction sur la façon de répondre et la nouveauté d&#39;un stimulus cible est supposée provoquer en soi une réponse de détection comme cible. En dépit de ces versions de la tâche en utilisant le même type de stimuli et de la conception de base, le modèle d&#39;activation résultant de chaque variation de la tâche sera différente parce que les exigences cognitives et motrices des tâches sont différentes 7,8. Par exemple, il y aura de travail des processus de mémoire impliqués dans le comptage des stimuli cibles par exemple, en maintenant le nombre actuel de stimuli cibles à l&#39;esprit, qui ne seront pas nécessaires pendant le visionnement passif. Voici ces 3 versions de la tâche excentrique, passifs, compter, une répondre sont utilisés pour montrer comment la conception et la mise en œuvre de la tâche minutieuse peut tenir compte de ces changements dans les exigences de la tâche et permettre une interprétation appropriée des résultats.

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			<td style="width:71px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;">Magnetom Tim Trio 3T MRI scanner</td>
			<td style="width:71px;">Siemens Medical Solutions, Erlangen, Germany&#160;</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:216px;">Presentation version 14.8</td>
			<td style="width:71px;">Neurobehavioural system, Albany, CA, USA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="126">
			<td height="126" style="height:126px;width:216px;">Lumitouch device</td>
			<td style="width:71px;">Photon Control Inc, Burnaby, BC, Canada</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">This device is no longer produced by the manufacturer. Alternative MR compatible response devices are available</td>
		</tr>
		<tr height="147">
			<td height="147" style="height:147px;width:216px;">TFT display</td>
			<td style="width:71px;">Apple, Cupertino, CA, USA</td>
			<td style="width:119px;">30inch cinema display</td>
			<td style="width:167px;">The screen was custom modified in-house to be MR compatible. However, a number of MR compatible screens are available on the market</td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:216px;">optseq</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;">surfer.nmr.mgh.harvard.edu/optseq</td>
			<td style="width:167px;">program for determining optimal stimulus timing for rapid event related designs</td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:216px;">FMRIB software library (FSL)</td>
			<td style="width:71px;">FMRIB, Oxford</td>
			<td style="width:119px;">http://fsl.fmrib.ox.ac.uk/fsl/fslwiki/</td>
			<td style="width:167px;">Other software tools are available for analysing fMRI data, for example SPM, AFNI and Brain Voyager&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

transferring cognitive tasks between brain imaging modalities: implications for task design and results interpretation in fmri studies

As cognitive neuroscience methods develop, established experimental tasks are used with emerging brain imaging modalities. Here transferring a paradigm (the visual oddball task) with a long history of behavioral and electroencephalography (EEG) experiments to a functional magnetic resonance imaging (fMRI) experiment is considered. The aims of this paper are to briefly describe fMRI and when its use is appropriate in cognitive neuroscience; illustrate how task design can influence the results of an fMRI experiment, particularly when that task is borrowed from another imaging modality; explain the practical aspects of performing an fMRI experiment. It is demonstrated that manipulating the task demands in the visual oddball task results in different patterns of blood oxygen level dependent (BOLD) activation. The nature of the fMRI BOLD measure means that many brain regions are found to be active in a particular task. Determining the functions of these areas of activation is very much dependent on task design and analysis. The complex nature of many fMRI tasks means that the details of the task and its requirements need careful consideration when interpreting data. The data show that this is particularly important in those tasks relying on a motor response as well as cognitive elements and that covert and overt responses should be considered where possible. Furthermore, the data show that transferring an EEG paradigm to an fMRI experiment needs careful consideration and it cannot be assumed that the same paradigm will work equally well across imaging modalities. It is therefore recommended that the design of an fMRI study is pilot tested behaviorally to establish the effects of interest and then pilot tested in the fMRI environment to ensure appropriate design, implementation and analysis for the effects of interest.

La méthode de stimulation et d&#39;analyse a suscité activation BOLD dans les régions du cerveau associées à une tâche visuelle excentrique. La cible&gt; contraste non-cible n&#39;a révélé aucune activation de l&#39;état passif, mais fait apparaître activation à la fois le nombre et répondre (Figure 3). Les données présentées dans la figure 3 est une comparaison qualitative du comte et répondent conditions et montre comment les modèles d&#39;activation seraient regarde...

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Transferring Cognitive Tasks Between Brain Imaging Modalities: Implications for Task Design and Results Interpretation in fMRI Studies

Transferring a paradigm with a history of use in EEG experiments to an fMRI experiment is considered. It is demonstrated that manipulating the task demands in the visual oddball task resulted in different patterns of BOLD activation and illustrated how task design is crucial in fMRI experiments.

Transfert de tâches cognitives entre le cerveau modalités d&#39;imagerie: Implications pour la conception des tâches et l&#39;interprétation des résultats dans les études IRMf

As cognitive neuroscience methods develop, established experimental tasks are used with emerging brain imaging modalities. Here transferring a paradigm ...

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Research

JoVE Journal

Behavior

13.1K vues.  Research Centre Jülich GmbH. Transferring a paradigm with a history of use in EEG experiments to an fMRI experiment is considered. It is demonstrated that manipulating the task demands in the visual oddball task resulted in different patterns of BOLD activation and illustrated how task design is crucial in fMRI experiments.

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The Crossmodal Congruency Task as a Means to Obtain an Objective Behavioral Measure in the Rubber Hand Illusion Paradigm

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden hand is touched. If the viewed and felt touches are given at the same time then this is sufficient to induce the compelling experience that the rubber hand is one's own hand. The RHI can be used to investigate exactly how the brain constructs distinct body representations for one's own body. Such representations are crucial for successful interactions with the external world. To obtain a subjective measure of the RHI, researchers typically ask participants to rate statements such as "I felt as if the rubber hand were my hand". Here we demonstrate how the crossmodal congruency task can be used to obtain an objective behavioral measure within this paradigm.
The variant of the crossmodal congruency task we employ involves the presentation of tactile targets and visual distractors. Targets and distractors are spatially congruent (i.e. same finger) on some trials and incongruent (i.e. different finger) on others. The difference in performance between incongruent and congruent trials - the crossmodal congruency effect (CCE) - indexes multisensory interactions. Importantly, the CCE is modulated both by viewing a hand as well as the synchrony of viewed and felt touch which are both crucial factors for the RHI.
The use of the crossmodal congruency task within the RHI paradigm has several advantages. It is a simple behavioral measure which can be repeated many times and which can be obtained during the illusion while participants view the artificial hand. Furthermore, this measure is not susceptible to observer and experimenter biases. The combination of the RHI paradigm with the crossmodal congruency task allows in particular for the investigation of multisensory processes which are critical for modulations of body representations as in the RHI.

We demonstrate how an objective measure can be employed in the widely employed rubber hand illusion paradigm. This measure is obtained by modifying the well-established crossmodal congruency task. This task allows the investigation of multisensory processes which are critical for modulations of body representations as in the rubber hand illusion.

Le groupe de congruence intermodale comme un moyen d&#39;obtenir une mesure comportementale objectif dans le caoutchouc main Illusion Paradigm

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden ...

Recherche

Sciences du comportement

Measurement of Fronto-limbic Activity Using an Emotional Oddball Task in Children with Familial High Risk for Schizophrenia

Adolescence is a critical developmental period where the early symptoms of schizophrenia frequently emerge. First-degree relatives of people with schizophrenia who are at familial high risk (FHR) may show similar cognitive and emotional changes. However, the neurological changes underlying the emergence of these symptoms remain unclear. This study sought to identify differences in frontal, striatal, and limbic regions in children and adolescents with FHR using functional magnetic resonance imaging. Groups of 21 children and adolescents at FHR and 21 healthy controls completed an emotional oddball task that relied on selective attention and the suppression of task-irrelevant emotional information. The standard oddball task was modified to include aversive and neutral distractors in order to examine potential group differences in both emotional and executive processing. This task was designed specifically to allow for children and adolescents to complete by keeping the difficulty and emotional image content age-appropriate. Furthermore, we demonstrate a technique for suitable fMRI registration for children and adolescent participants. This paradigm may also be applied in future studies to measure changes in neural activity in other populations with hypothesized developmental changes in executive and emotional processing.

This paper describes how to use the emotional oddball task and fMRI to measure brain activation in children and adolescents at familial high risk for schizophrenia (FHR).&#160;FMRI was used to measure differences in fronto-striato-limbic regions during an emotional oddball task. Children with FHR exhibited abnormal functional activation during adolescence.

Mesure de fronto-limbique activité en utilisant une Oddball Groupe émotionnelle chez les enfants atteints familiale à risque élevé pour la schizophrénie

Adolescence is a critical developmental period where the early symptoms of schizophrenia frequently emerge. First-degree relatives of people with ...

Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here with the goal of uncovering rhythm disorders, such as beat deafness. Beat deafness is characterized by poor performance in perceiving durations in auditory rhythmic patterns or poor synchronization of movement with auditory rhythms (e.g., with musical beats). These tasks include the synchronization of finger tapping to the beat of simple and complex auditory stimuli and the detection of rhythmic irregularities (anisochrony detection task) embedded in the same stimuli. These tests, which are easy to administer, include an assessment of both perceptual and sensorimotor timing abilities under different conditions (e.g., beat rates and types of auditory material) and are based on the same auditory stimuli, ranging from a simple metronome to a complex musical excerpt. The analysis of synchronized tapping data is performed with circular statistics, which provide reliable measures of synchronization accuracy (e.g., the difference between the timing of the taps and the timing of the pacing stimuli) and consistency. Circular statistics on tapping data are particularly well-suited for detecting individual differences in the general population. Synchronized tapping and anisochrony detection are sensitive measures for identifying profiles of rhythm disorders and have been used with success to uncover cases of poor synchronization with spared perceptual timing. This systematic assessment of perceptual and sensorimotor timing can be extended to populations of patients with brain damage, neurodegenerative diseases (e.g., Parkinson&#8217;s disease), and developmental disorders (e.g., Attention Deficit Hyperactivity Disorder).

Behavioral tasks that allow for the assessment of perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) are presented. Synchronization of finger tapping to the beat of an auditory stimuli and detecting rhythmic irregularities provides a means of uncovering rhythm disorders.

Découvrir beat Surdité: détection des troubles du rythme avec le doigt taraudage synchronisé et tâches de temporisation perceptuelles

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here ...

fMRI Validation of fNIRS Measurements During a Naturalistic Task

We present a method to compare brain activity recorded with near-infrared spectroscopy (fNIRS) in a dance video game task to that recorded in a reduced version of the task using fMRI (functional magnetic resonance imaging). Recently, it has been shown that fNIRS can accurately record functional brain activities equivalent to those concurrently recorded with functional magnetic resonance imaging for classic psychophysical tasks and simple finger tapping paradigms. However, an often quoted benefit of fNIRS is that the technique allows for studying neural mechanisms of complex, naturalistic behaviors that are not possible using the constrained environment of fMRI. Our goal was to extend the findings of previous studies that have shown high correlation between concurrently recorded fNIRS and fMRI signals to compare neural recordings obtained in fMRI procedures to those separately obtained in naturalistic fNIRS experiments. Specifically, we developed a modified version of the dance video game Dance Dance Revolution (DDR) to be compatible with both fMRI and fNIRS imaging procedures. In this methodology we explain the modifications to the software and hardware for compatibility with each technique as well as the scanning and calibration procedures used to obtain representative results. The results of the study show a task-related increase in oxyhemoglobin in both modalities and demonstrate that it is possible to replicate the findings of fMRI using fNIRS in a naturalistic task. This technique represents a methodology to compare fMRI imaging paradigms which utilize a reduced-world environment to fNIRS in closer approximation to naturalistic, full-body activities and behaviors. Further development of this technique may apply to neurodegenerative diseases, such as Parkinson&#8217;s disease, late states of dementia, or those with magnetic susceptibility which are contraindicated for fMRI scanning.

We present a method to compare functional brain activity recorded during a naturalistic task using fNIRS with activity recorded during fMRI.

IRMf Validation des fNIRS mesures pendant une tâche naturaliste

We present a method to compare brain activity recorded with near-infrared spectroscopy (fNIRS) in a dance video game task to that recorded in a reduced ...

Practical Methodology of Cognitive Tasks Within a Navigational Assessment

This paper describes an approach for measuring navigation accuracy relative to cognitive skills. The methodology behind the assessment will thus be clearly outlined in a step-by-step manner. Navigational skills are important when trying to find symbols within a speech-generating device (SGD) that has a dynamic screen and taxonomical organization. The following skills have been found to impact children&#8217;s ability to find symbols when navigating within the levels of an SGD: sustained attention, categorization, cognitive flexibility, and fluid reasoning1,2. According to past studies, working memory was not correlated with navigation1,2.
The materials needed for this method include a computerized tablet, an augmentative and alternative communication application, a booklet of symbols, and the Leiter International Performance Scale-Revised (Leiter-R)3. This method has been used in two previous studies. Robillard, Mayer-Crittenden, Roy-Charland, Minor-Corriveau and B&#233;langer1 assessed typically developing children, while Rondeau, Robillard and Roy-Charland2 assessed children and adolescents with a diagnosis of Autism Spectrum Disorder. The direct observation of this method will facilitate the replication of this study for researchers. It will also help clinicians that work with children who have complex communication needs to determine the children&#8217;s ability to navigate an SGD with taxonomical categorization.

Children who have complex communication needs can benefit from the use of a speech-generating device (SGD). Cognitive skills were identified as having an impact on the ability to navigate between levels of SGDs. This protocol describes the steps needed for Speech-language Pathologists to assess cognitive skills and navigational abilities.

Méthodologie pratique de tâches cognitives Dans un Évaluation de navigation

This paper describes an approach for measuring navigation accuracy relative to cognitive skills. The methodology behind the assessment will thus be ...

Utilizing Electroencephalography Measurements for Comparison of Task-Specific Neural Efficiencies: Spatial Intelligence Tasks

Spatial intelligence is often linked to success in engineering education and engineering professions. The use of electroencephalography enables comparative calculation of individuals&#39; neural efficiency as they perform successive tasks requiring spatial ability to derive solutions. Neural efficiency here is defined as having less beta activation, and therefore expending fewer neural resources, to perform a task in comparison to other groups or other tasks. For inter-task comparisons of tasks with similar durations, these measurements may enable a comparison of task type difficulty. For intra-participant and inter-participant comparisons, these measurements provide potential insight into the participant&#39;s level of spatial ability and different engineering problem solving tasks. Performance on the selected tasks can be analyzed and correlated with beta activities. This work presents a detailed research protocol studying the neural efficiency of students engaged in the solving of typical spatial ability and Statics problems. Students completed problems specific to the Mental Cutting Test (MCT), Purdue Spatial Visualization test of Rotations (PSVT:R), and Statics. While engaged in solving these problems, participants&#39; brain waves were measured with EEG allowing data to be collected regarding alpha and beta brain wave activation and use. The work looks to correlate functional performance on pure spatial tasks with spatially intensive engineering tasks to identify the pathways to successful performance in engineering and the resulting improvements in engineering education that may follow.

This manuscript describes an approach to measure neural activity of humans while solving spatially focused engineering problems. The electroencephalogram methodology helps interpret beta brain wave measurements in terms of neural efficiency, with the aim of ultimately enabling comparisons of task performance both between problem types and between participants.

Utilisant Mesures Électroencéphalographie pour la comparaison des tâches spécifiques aux efficacités Neurones: Tâches Spatial Intelligence

Spatial intelligence is often linked to success in engineering education and engineering professions. The use of electroencephalography enables ...

Using Fiberless, Wearable fNIRS to Monitor Brain Activity in Real-world Cognitive Tasks

Functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) is a neuroimaging technique that uses near-infrared light to monitor brain activity. Based on neurovascular coupling, fNIRS is able to measure the haemoglobin concentration changes secondary to neuronal activity. Compared to other neuroimaging techniques, fNIRS represents a good compromise in terms of spatial and temporal resolution. Moreover, it is portable, lightweight, less sensitive to motion artifacts and does not impose significant physical restraints. It is therefore appropriate to monitor a wide range of cognitive tasks (e.g., auditory, gait analysis, social interaction) and different age populations (e.g., new-borns, adults, elderly people). The recent development of fiberless fNIRS devices has opened the way to new applications in neuroscience research. This represents a unique opportunity to study functional activity during real-world tests, which can be more sensitive and accurate in assessing cognitive function and dysfunction than lab-based tests. This study explored the use of fiberless fNIRS to monitor brain activity during a real-world prospective memory task. This protocol is performed outside the lab and brain haemoglobin concentration changes are continuously measured over the prefrontal cortex while the subject walks around in order to accomplish several different tasks.

Monitoring brain activity outside the lab without physical constraints presents methodological challenges. A fiberless, wearable functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) system was used to measure brain activity during an ecological prospective memory task. It was demonstrated that this system could be used to monitor brain activity during non-lab based experiments.

Utilisation fiberless, fNIRS Wearable pour surveiller l&#39;activité cérébrale dans des tâches cognitives monde réel

Functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) is a neuroimaging technique that uses near-infrared light to monitor brain activity. Based on neurovascular ...

Comparing the Frequency Effect Between the Lexical Decision and Naming Tasks in Chinese

In psycholinguistic research, the frequency effect can be one of the indicators for eligible experimental tasks that examine the nature of lexical access. Usually, only one of those tasks is chosen to examine lexical access in a study. Using two exemplar experiments, this paper introduces an approach to include both the lexical decision task and the naming task in a study. In the first experiment, the stimuli were Chinese characters with frequency and regularity manipulated. In the second experiment, the stimuli were switched to Chinese two-character words, in which the word frequency and the regularity of the leading character were manipulated. The logic of these two exemplar experiments was to explore some important issues such as the role of phonology on recognition by comparing the frequency effect between both the tasks. The results revealed different patterns of lexical access from those reported in the alphabetic systems. The results of Experiment 1 manifested a larger frequency effect in the naming task as compared to the LDT, when the stimuli were Chinese characters. And it is noteworthy that, in Experiment 1, when the stimuli were regular Chinese characters, the frequency effect observed in the naming task was roughly equivalent to that in the LDT. However, a smaller frequency effect was shown in the naming task as compared to the LDT, when the stimuli were switched to Chinese two-character words in Experiment 2. Taking advantage of the respective demands and characteristics in both tasks, researchers can obtain a more complete and precise picture of character/word recognition.

Researchers adopt both the lexical decision task and the naming task to investigate some important topics such as character/word recognition by comparing the frequency effect between these two tasks. This article introduces this approach through two exemplar experiments and elaborates on the underlying logic.

En comparant l&#39;effet de fréquence entre la décision lexicale et les tâches de dénomination en chinois

In psycholinguistic research, the frequency effect can be one of the indicators for eligible experimental tasks that examine the nature of lexical access. ...

Dissociation of the Confounding Influences of Expectancy and Integrative Difficulty Residing in Anomalous Sentences in Event-related Potential Studies

The confounding factors of unexpectedness and semantic integration difficulty naturally residing in anomalous sentences in language studies make it difficult to determine the underlying processing mechanism of ERP components. Unlike the traditional static approach of manipulating expectancy through corpus frequency or cloze probability, this protocol proposes a dynamic method to enhance participants&#39; expectancy for rarely-met anomalous sentences by multiple repetitions while maintaining their semantic integration difficulties. To address the time cost increase resulting from multiple repetitions, this protocol proposes to repeat only the strictly simplified core structure extracted from the anomalous sentence before presenting the semantically enriched, much more informative complete anomalous sentence containing the anomalous core structure to reinitiate the semantic integration processing. The complete anomalous sentence elicited a P600 effect. It suggests that the participants did not give up processing the anomalous information after repetitions and the same semantic integration difficulty was successfully reinitiated. Importantly, the representative experimental results reveal that the greatly attenuated N400 effect caused by multiple repetitions was not recovered by the follow-up reinitiated semantic integration difficulty. It suggests that the attenuated N400 effect should be mainly attributed to the enhancement of expectancy for anomalous information by multiple repetitions. The experimental results show that this method can effectively enhance participants&#39; expectancy for anomalous sentences while retaining the semantic integration difficulty.

We present a protocol to dissociate the intertwining factors of integrative difficulty and unexpectedness in semantically anomalous sentences by applying multiple repetitions to enhance participant&#39;s expectancy for anomalous sentences. The dissociation helps to investigate the major contributor of elicited event-related potentials (ERP) effects such as N400 in language studies.

Dissociation des influences confondantes de l'attente et de la difficulté intégrative résidant dans des phrases anormale dans des études potentielles liées à l'événement

The confounding factors of unexpectedness and semantic integration difficulty naturally residing in anomalous sentences in language studies make it ...

Lexical Decision Task for Studying Written Word Recognition in Adults with and without Dementia or Mild Cognitive Impairment

Older adults are slower at recognizing visual objects than younger adults. The same is true for recognizing that a letter string is a real word. People with Alzheimer&#39;s disease (AD) or Mild Cognitive Impairment (MCI) demonstrate even longer responses in written word recognition than elderly controls. Despite the general tendency towards slower recognition in aging and neurocognitive disorders, certain characteristics of words influence word recognition speed regardless of age or neuropathology (e.g., a word&#8217;s frequency of use). We present here a protocol for examining the influence of lexical characteristics on word recognition response times in a simple lexical decision experiment administered to younger and older adults and people with MCI or AD. In this experiment, participants are asked to decide as quickly and accurately as possible whether a given letter string is an actual word or not. We also describe mixed-effects models and principal components analysis that can be used to detect the influence of different types of lexical variables or individual characteristics of participants on word recognition speed.

This article describes how to implement a simple lexical decision experiment to assess written word recognition in neurologically healthy participants and in individuals with dementia and cognitive decline. We also provide a detailed description of reaction time analysis using principal components analysis (PCA) and mixed-effects modeling.

Tâche de décision lexicale pour l'étude de la reconnaissance de la parole écrite chez les adultes atteints ou non de démence ou d'une déficience cognitive légère

Older adults are slower at recognizing visual objects than younger adults. The same is true for recognizing that a letter string is a real word. People ...