/ 독일 연구 재단 (DFG) :이 작품은 Transregional 공동 연구 센터 TRR169 &quot;가변성, 예측 및 상호 작용 Crossmodal 학습&quot;에 의해 투자되고있다. 저자는 원고에 도움이 의견 스테파니 방패 감사합니다.

<html> 실험은 함부르크 의료 협회 (PV4509)의 윤리위원회에 의해 승인되었습니다. 1. 참가자 선택 <ol><li> 통증 자극, 머리 이식 또는 기존의 신경 학적 조건에 대한 적합성 표준 선택 기준을 넘어, 참가자는 급성 또는 만성 통증을 앓고 있지 않은지, 어떤 진통제를 복용, 약물 남용의 알려진 기록이 없습니다되어 있는지 확인하십시오. 참가자들은 또한 실험에 앞서 4 주 동안 어떤 약리 연구에 참여 찍은해서는 안됩니다. </li><li> 어떤 성별의 참가자를 포함, 아직에만주의를 기울여야 통증 지각의 순환 변화의 영향을 최소화하기 위해 호르몬 피임약 (13), (14)을 사용하는 여성 참가자를 포함한다. </li><li> 자극의 종류를 투여하기 전에 참가자가 서면으로 동의서를 준합니다. </li></ol>_title &quot;&gt; 2. EEG 설치 <ol><li> 적절한 캡 크기를 선택하고 시스템의 사용 설명서에 따라 뇌파 전극 설치를 준비합니다. </li><li> 샘플링 속도 및 높은 / 낮은 컷오프뿐만 아니라, 기록 장치의 임피던스 제한을 설정 (권장 500 ㎐, 0.5 Hz에서 고역 통과 필터, 임피던스 &lt;20 kΩ에서). </li><li> 자극 장치와 EEG 장치는 전기 배터리의 EEG 시스템을 실행하여 연결하지되어 있는지 확인합니다. </li><li> 뇌파 시스템과 전기 자극 장치를 제어하는 ​​컴퓨터 사이의 연결이 가능성이없는 지 확인합니다. </li></ol> 3. 전기 자극 설치 <ol><li> 가장 EEG 기록의 시간 해상도를 사용할 수 있도록하기 위해, 가능한 한 짧은 전기 자극을 유지한다. 1 밀리 기간 400 V 최대 전압을 하나의 단상 자극 펄스에 자극을 설정합니다. 더 강렬한 통증 수준이 필요하거나 포스트 자극 뇌파 기록의 정확한 타이밍은 N 않는 경우우선 구약 다른 자극 프로토콜을 사용할 수있다. </li><li> 확인 전기 자극기는 켜져 있지만, 전극에 출력이 꺼집니다. DS7A를 들어 아래 위치에 있어야 장치의 오른쪽에있는 &#39;출력&#39;라고 표시된 스위치를 자극. </li><li> 선택한 자극 사이트를 식별하는 랜드 마크 (들)을 찾습니다. 손에 자극 들어, 엄지 손가락과 집게 손가락 (외전 / 굴곡 무지 브레비스) 사이의 근육을 사용합니다. 모든 숫자가 밖으로 뻗어과 나란히 놓이는와 평평한 표면에 손을 누워 참가자를 요청합니다. 엄지와 검지 손가락의 첫 번째 손가락 관절 사이의 거리를 이등분하여 자극 위치를 식별한다. </li><li> 전극 제조 겔을 적용함으로써 피부를 청소한다. 자극이나 신뢰할 수없는 자극으로 이어질 수있는 피부에 잔여 물을 남길 수있는 알코올이나 살균제를 사용하지 않도록합니다. </li><li> 자극 전극을 부착하고 섬유 테이프와 장소에 고정합니다. </li><li> 제 질문전자 참가자는 손을 편안한 위치를 찾을 수 있습니다 가능하면, 실험 기간 동안 손을 이동하지 않으려 고 할 수 있습니다. 참가자의 편의를 위해, 표면의 투과성에 따라서, 임의의 습기를 흡수하기 위해 손을 아래 연조직 놓는다. </li><li> 상향 위치로 &#39;OUTPUT&#39;스위치를 전환하여 자극기의 출력을 사용합니다. </li></ol> 4. 시작 포인트를 결정 <ol><li> 마우스를 사용하여 화면의 평가 척도를 작동하는 방법에 참가자를 지시. 좌측 절반은 비 통증 감각을 나타내고; 우측 절반의 수평 라인의 형태로 연속 감각 강도의 범위에 대한 등가 시각을 제공하는 표준 통증 VAS 스케일에 대응한다. 규모의 절대 중심점을 선택 할 수없는 참가자에게 지적한다. 앵커 포인트 (15) (표 1)에 대한 표준화 된 지침에 참가자를 제공합니다. </li> &lt;리&gt;는 참가자에게 강도를 변화하고 응답을 기록하는 자극을 적용하여 평가 과정에 익숙해 얻을 수있는 기회를 제공합니다. 지속적으로 각각 강하지 만 아프지 않은 감각 (낮은 점)과 적당히 고통스러운 감각 (높은 점)을 불러 일으키는 두 강도에 대한 견적을 얻기 위해이 단계에서 수집 한 정보를 사용합니다. (30) 시험 또는 좋은 추정치에 도달 한 만족 할 때까지 - 25에 대한 자극을 계속합니다. 이 시간 동안, 강도에 구두 피드백 반복되게 자극 강도의 주관적 유사도에 대한 참가자를 조회하는 것이 유리할 수있다. </li><li> 스케일 센터 주변의 반응을 되살리기 위하여 무작위로 강도를 선택하려고합니다. 최상의 결과를 얻으려면, 단순히 증가 또는 선형 강도를 감소하고, 또한 고통스러운 측면의 극단적 끝을 탐구하지 않습니다. 이 단계는 참가자에게 잠재적으로 익숙하지 않은 stimulat에 익숙해 질 수있는 기회를 제공한다이온과 일관성있는 평가 범위에 대한 몇 가지 기준을 설정합니다. 이 때문에 일부의 강도를 반복하면서, 가능한 자극 강도의 전체 범위에서 강도를 적용하는 것이 바람직하다. </li><li> 높은 점과 낮은 점 시작 강도 모두 얻은 추정치를 갖는 일단 만족, 실험의 첫 번째 부분을 시작하려고하고 (들) 연습으로 그 등급을 유지해야 임의의 자극 강도가 표시되는 동안 참가자 통보 . </li></ol> 5. 임계 값을 결정 주 : QUEST 알고리즘은 추정을 시작하기 전에 지정해야 할 몇 가지 매개 변수가 필요합니다. 이러한 매개 변수 (일반적으로 베타 3.5)에 정신 물리학 함수의 기울기, 임의의 대답이 예상되는 임상 시험의 비율 (일반적으로 델타, 0.01), 어떤 자극이 주어지지 않지만 긍정적 인 반응이도 예상되는 임상 시험의 분율을 포함 (감마, 아니 추천). 베이지안 estimat에 대한이온, 예상 등급의 범위 (SD)과 가능한 응답 (곡물)의 간격을 지정해야합니다. VAS를 들어, 입자는 크기 (일반적으로 하나)의 해상도로 설정되어야하고, SD 스케일 영점 및 가능한 최대 강도를 더하기 일부 안전 마진 모두를 포함 할 정도로 크게 설정되어야한다. 여기에 지정된 추천 &quot;전형적인&quot;값은 PsychToolbox 6, 16에 포함 된 QuestCreate 소스 코드에 자세히 설명되어 있습니다. 임계 값에 통증, 최대 0.01의 감마 값은 그럴듯해야한다. 추정 방법은 그러나 단지 몇 시험, 최종 추정치의 불확실성을 증가시킬 수 분별 매개 변수를 지정 실패와 설정을, 매개 변수의 misspecification의 측면에서 상대적으로 강하다. 표준 편차가 너무 낮게 설정되는 경우, 절차는 제 주위의 표준 편차에 의해 스팬 된 영역 외부에있는 추정치에 수렴하는 문제를 가질 것이다매개 변수에 대한 전자 사전 추측. 따라서 오히려 너무 큰 표준 편차 치우쳐하는 것이 중요하다. <ol><li> 위의 매개 변수를 두 QUEST 세션을 만듭니다. 하이 포인트 강도에서 하나 낮은 지점에서 일을 시작합니다. 추정 방법의 구현 로직에 대한 정보는 보충 재 (S1)에서 찾을 수있다. </li><li> 임의로 각각 QuestMean 함수에 의해 주어진 2 점 중 하나의 프로브의 강도를 선택한다. </li><li> 프로브 강도에 전기 자극기를 설정합니다. 알고리즘에 의해 제시된 것과 다른 강도가 적용될 필요하거나 제안 강도 범위를 벗어나면, 단계 5.5에서 다시 QuestUpdate 함수로 제시 강도 피드. </li><li> 자극을 트리거합니다. </li><li> 참가자가 자극을 평가 한 후, 각각의 추정 세션 QuestUpdate를 실행하고 참가자의 평가뿐만 아니라 제공되는 실제 자극 강도를 제공합니다. </li><li> 견적이 안정 또는 사전 정의 된 정지 기준 (&gt; 40 시험)에 도달 할 때까지 평가 시험을 실행을 계속합니다. </li><li> 모두 추정 QuestMean 의해 주어진 높고 낮은 시작점부터 실행 사이의 평균 임계 추정치를 기록한다. </li><li> 원하는 경우 참가자가이 단계에서 휴식을 취할 수 있습니다. </li></ol> 6. 임계 값 수준에서 자극 참고 :로는, 참가자에게 허용와 같이 사용자의 필요에 대한 평가 및 블록 수를 조정할 수있다. <ol><li> 실험의 나머지 부분에 대해, 임의의 자극에 더 블록이 다음 될 참가자를 알리고 그들이 이전에했던 것처럼 그들은 등급을 유지해야합니다. 필요한 경우, 스케일 앵커 포인트의 지시를 새로 고칩니다. </li><li> 뇌파 기록을 시작합니다. </li><li> 단계 5.7에서 얻어진 평균 임계 추정하기 위해 전기 자극을 설정하고 제의 나머지 부분의 설정을 일정하게 유지전자 실험. </li><li> 등급 블록 (30 시련을) 시작하고 EEG 기록의 데이터 품질을 관찰합니다. 5 등급 블록 및 참가자가 블록 사이에 짧은 휴식을 취할 수 - 뇌파 데이터 품질에 따라 4를 실행합니다. 참고 :이 휴식 시간을 최소한으로 참가자와 사회적 상호 작용을 유지하거나 가능한 한 많은 상호 작용을 표준화하려고합니다. </li><li> 완료되면, 뇌파 기록을 중지 해제로 자극기 출력을 전환하고, 전극을 제거합니다. 뇌파 캡을 제거한 후 참가자를 브리핑. </li></ol>

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A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+session+experimental+pain+measurement.">Multiple session experimental pain measurement.</a> Pain. 67 (2-3), 327-333 (1996).</li><li>Rosier, E. M., Iadarola, M. J., Coghill, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reproducibility+of+pain+measurement+and+pain+perception.">Reproducibility of pain measurement and pain perception.</a> Pain. 98 (1-2), 205-216 (2002).</li><li>Barthelm&#233;, S., Mamassian, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+flexible+Bayesian+method+for+adaptive+measurement+in+psychophysics.">A flexible Bayesian method for adaptive measurement in psychophysics.</a> arXiv:0809.0387. , (2008).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

여기에서 우리는 효율적이 아닌 고통과 통증 지각 사이의 견고한 정신 물리학 임계 값을 추정하기 위해 잘 이론적으로 설립 QUEST 방법을 사용했다. 이 임계 값에 일정한 자극을 사용하여 자극의 크기의 변화에 ​​독립적 인 지각 의사 결정의 분석을 가능하게한다. 우리는 무해한 유해 감각 도메인 사이의 전이 지점에서 임계 강도를 검사하는 동안, 통증 척도에 따라 다른 포인트 (예를 들어,</e...

<html> 피험자 관련된 행동 실험을 실시하면, 밀접되게 자극의 세기를 제어 할 수있는 것이 중요하다. 모든 참가자에 대해 동일한 강도의 자극을 사용하지만, 일부 설정에 주관적 인식의 편견을 소개합니다. 통증과 같은 일부 지각 품질을 위해, 일정한 자극 레벨 1, 2에서인지 강도 높은 간 및 내 개인 차이가 있습니다. 동일 주관적인 지각 표상 가정 실험의 경우, 이에 따라 참가자 걸쳐 주관적인지 강도를 일치시킬 필요하다. 고통 아프지 자극 사이에, 예를 들어, 임계 레벨인지를 검사 할 때 중요하다. 정신 물리학 연구는 수십 년 동안 이러한 문제 유형을 해결하고 있으며, 강력한 정신 물리학 고정을 달성 할 수 정교하지만 사용하기 쉬운 방법이 오늘입니다. 받는 관련된 참여자의 응답에 변화가있을 때까지 ntent &quot;&gt; 개별 감각 크기에 자극의 세기를 맵핑하는 간단한 고전적인 방법은 계단 방식 3. 이에 따라, 연속적인 자극의 강도를 증가 또는 감소 주관적 감각 규모 원하는 시작점 또는 위치. 시간이 프로세스 번호를 반복가 반전 점 그럴듯한 추정을 산출한다. 고전적인 방법은, 그러나, 각각의 평가 시험에 포함 된 모든 정보를 활용하지 못한다.이 불필요 리드 시험의 많은 수의 융합에 도달하는 데 필요한. 같은 실패 할 수 있습니다 (선형) 회귀 또는 함수 피팅 등의 방법을, 자극의 강도와 감각의 크기 사이의 관계에 대한 가정은 잘못 또는 테스트 자극의 범위를 보유하지 않습니다. 적응 절차를하지 않을 경우 단지 특정 주관적 강도위한 강력한 점 추정치를 산출하지만, 그래서 더 효율적으로 수행. 특별 한을정신 물리학 방법은 강력하고 필요한 시행 횟수에 대해 효율적으로 동시에 둘 수 있도록 LY 무겁게 임계 또는 감각 크기의 정확한 추정에 의존 이상 실험의 경우, 필요하다. 이것은 통증 자극 총 노출 참가자의 이익을 위해 가능한 한 낮게 유지되어야 통증 연구 등의 분야에서 특히 중요하다. 고전 계단 방법이 여전히 널리 사용되지만, 정량적 감각 테스트 예, 시험에서 취득한 정보를보다 효율적으로 사용하는 고급 추정 방법의 사용이 꾸준히 증가하고있다. 여기에서 사용되는 최대 우도 추정 방법 QUEST (4, 5)의 경우, 이것은 아마도 인기 matlab에 PsychToolbox 6 실내에서 쉽게 구할 구현 때문이다. 이 홍보의 현대, 수정 된 버전ocedure 견고성 우측 설정 7을 사용하는 경우, 충분한 추정치에 도달하기 위해 요구되는 실험의 수가 적은 모두 고전 추정 방법보다 우수하다. 퀘스트 절차 뒤에 이론적 근거는 자극의 강도와 감각의 강도 사이의 정신 물리학 적 변환을 모델로 들어오는 데이터에 이블 기능에 맞게하는 것입니다. 정신 물리학 이블 함수의 매개 변수로 인해 거짓 긍정적 인 속도와 응답 불일치로 예를 들면, 실험에 의해 지정된 부분의 함수의 기울기 또는 오프셋입니다. 강도 치수를 따라 관심 파라미터의 위치는 베이지안 최대 우도 추정을 이용한 방법에 의해 근사된다. 이에 따라, 확률 분포는 임계 강도 즉, 대상 파라미터의 위치를 통해 추정된다. 이러한 분배에 대한 분별 이전의 가정을 감안할 때, 알고리즘은 t을 결정합니다참가자가 응답해야한다고 그는 가장 유익한 강도. 절차의 현재 구현에서, 이것은 사전 확률 분포 (8)의 평균이다. 이블 함수 특징으로 각각의 연속적인 시험을 위해, 사전 확률 분포는 테스트 자극 수준에서 참가자의 주어진 반응의 가능성이 곱 본질이다. 모든 응답이 지속적으로 임계 파라미터에 대한 확률 분포의 추정치를 갱신하는 데 사용된다. 만족스러운 예측이 생성 될 때까지이 과정을 반복한다. 그 다음 테스트 된 자극 강도를 결정하기 위해 수집 한 응답의 즉시 사용하게되므로 절차는 단순 회귀보다 더 효율적이다. 또한, 상기 절차는 구체적으로는 예를 들어 임계 값 또는 소정의 감정 강도 관심 지점 주위에 조사된다. 회귀 이러한 제한된 범위에서만 테스트 데이터를 사용하면 불안정으로 이어질 것시험의 상대적으로 낮은 번호가 가능하다 설정에서 적응 절차가 더 강력하게 추정하고있다. 이러한 강력한 앵커링 정신 물리학 다른 설정 사이에서 시간에 따른 통증 민감도 변화 통각 / 이질통 연구 또는 약리학 적 개입의 진통 효과의 조절 성 효과를 측정하기 위해 사용될 수있다. 두 감각 컨티뉴 사이에서 임계 강도에 자극을 고정 할 수있는 또 다른 흥미로운 가능성은 고통스러운 감각도 9,도 10,도 11에 비 통증의 전환에 걸쳐 주관적 감각 검사한다. 통증 역치가 견고 추정 된 경우, 통증 및 무 통증 조건 물리적 자극 강도 (12)을 변경하지 않고, 예를 들면, 뇌파 (EEG) 활동에 대조 할 수 있으므로이 경우는 매우 흥미 롭다. 이것은 OBS 허용통증 및 비 통증으로 평가 실험과 뇌 활동의 차이를 검사하여 일정한 조건 하에서 자극 통증 지각 특정 프로세스 ervation. 우리는 견고 고통과 무 통증 활동 사이의 대비가 자극 사이트에 따라 재화의 효과를 조사하는 EEG 실험에서 개별 고통 임계 값을 결정하기 위해 PsychToolbox에 적응 추정의 쉽게 사용할 수 구현을 사용하는 방법을 보여줍니다. 자극 강도가 임계 절차 후에 일정하게 유지 될 수 있기 때문에, EEG 활성 후속 분석 자극 강도와 공동 변화를 설명 할 필요가 없다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="835">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">EasyCap electrode cap</td>
			<td style="width:241px;">EasyCap, Woerthsee-Etterschlag, Germany</td>
			<td style="width:211px;">CUCHW-58</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">actiCap active Ag/Cl EEG electrode set</td>
			<td style="width:241px;">BrainProducts GmbH, Gliching, Germany</td>
			<td style="width:211px;">-</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">SuperVisc EEG eletrode gel</td>
			<td style="width:241px;">EasyCap, Woerthsee-Etterschlag, Germany</td>
			<td style="width:211px;">V16</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">BrainAmp EEG amplifier</td>
			<td style="width:241px;">BrainProducts GmbH, Gliching, Germany</td>
			<td style="width:211px;">BrainAmp Standard</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">PsychToolbox-3</td>
			<td style="width:241px;">Mario Kleiner / Open Source</td>
			<td style="width:211px;">-</td>
			<td>Available at http://psychtoolbox.org/</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Matlab</td>
			<td style="width:241px;">MathWorks, Natick, MA</td>
			<td style="width:211px;">Matlab R2015b</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">DigiTimer DS7A constant current electrical stimulator</td>
			<td style="width:241px;">DigiTimer Ltd., Hertfordshire, United Kingdom</td>
			<td style="width:211px;">DS7A</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

psychophysically-anchored, robust thresholding in studying pain-related lateralization of oscillatory prestimulus activity

지각 적 연구에서 객관적 참가자간에 전달되는 자극 어떤지를 평가 또는 복수의 시험을 통해 자극에 의해 유발 된 내 개별 감각의 크기를 정량화하는 것이 중요하다. 이것은 인식 강도 자극 크기의 견고한 매핑을 필요로하며 일반적으로 이러한 계단 절차로 정신 물리학 추정 방법에 의해 달성된다. 데이터 수집의 효율을 극대화하는 동시에 추구 알고리즘 등 새롭고보다 효율적인 방법은 실시간 데이터에 대한 심리학 적 기능을 장착한다. 고통 아프지 인식의 임계 강도의 추정치는 강력한 진동 뇌 활동의 후속 분석에서 감각 입력의 변화의 영향을 줄일 수있다. 적응 추정 방법에 의해 결정되는 일정한 임계 강도로 자극하여, 등급의 변화는 직접적으로 지각 공정에 기인 할 수있다.진동 활동은 다음 밀접하게 통각의 지각 분류 방법에 관한 활동을 얻었다 &quot;고통&quot;직접 &quot;없는 고통&quot;시험 사이에 대조 할 수 있습니다.

아프지에 대한 절반 고통스러운 감각 (그림 1a)에 대해 절반에 평가 척도 분할을 사용하여, 일정한 자극은 많은 시련을 통해 적용 할 수있는 반면, 규모의 중간 점에서 여전히 열매를 산출 평가 (그림 1b). 이 방법은 감각 입력의 변화를 회피 할 수 있으며, 평가 결과에 직접 관련된 통증 지각 극한 분류 과정에 관련 될 수있다. <p class="jove_content" fo...

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Psychophysically-anchored, Robust Thresholding in Studying Pain-related Lateralization of Oscillatory Prestimulus Activity

예를 들면 QUEST 추정 절차와 정신 물리학 적 방법을 효율적으로 자극 강도 고통스러운 감각에에 아프지 않은 감각이 전환의 강력한 견적을 산출 할 수 있습니다. 임계 강도 반복 자극하여, 평가 응답의 변화는 직접적으로 후속 분석에 지각 적 분류에 기인 할 수있다.

재화 진 동성 Prestimulus 활동의 통증 관련 공부에 Psychophysically - 고정, 강력한 임계 화

In perceptual studies, it is often important to objectively assess the equality of delivered stimulation across participants or to quantify the ...

psychophysically-anchored-robust-thresholding-studying-pain-related

Research

JoVE Journal

Behavior

6.9K 조회수.  University Medical Center Hamburg Eppendorf.  예를 들면 QUEST 추정 절차와 정신 물리학 적 방법을 효율적으로 자극 강도 고통스러운 감각에에 아프지 않은 감각이 전환의 강력한 견적을 산출 할 수 있습니다. 임계 강도 반복 자극하여, 평가 응답의 변화는 직접적으로 후속 분석에 지각 적 분류에 기인 할 수있다. 

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Studying Food Reward and Motivation in Humans

A key challenge in studying reward processing in humans is to go beyond subjective self-report measures and quantify different aspects of reward such as hedonics, motivation, and goal value in more objective ways. This is particularly relevant for the understanding of overeating and obesity as well as their potential treatments. In this paper are described a set of measures of food-related motivation using handgrip force as a motivational measure. These methods can be used to examine changes in food related motivation with metabolic (satiety) and pharmacological manipulations and can be used to evaluate interventions targeted at overeating and obesity. However to understand food-related decision making in the complex food environment it is essential to be able to ascertain the reward goal values that guide the decisions and behavioral choices that people make. These values are hidden but it is possible to ascertain them more objectively using metrics such as the willingness to pay and a method for this is described. Both these sets of methods provide quantitative measures of motivation and goal value that can be compared within and between individuals.

This article describes a set of methods for the measurement of food related motivation and food related goal values in humans.

인간의 음식 보상과 동기 부여를 공부

A key challenge in studying reward processing in humans is to go beyond subjective self-report measures and quantify different aspects of reward such as ...

연구

행동분석학

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.

정신 분열증에 대한 가족 성 위험이 높은 아동의 정서적 괴짜 작업을 사용하여 이마 관자 - 변연계의 활동의 측정

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

Protocol for Studying Extinction of Conditioned Fear in Naturally Cycling Female Rats

Extinction of conditioned fear has been extensively studied in male rodents. Recently, there have been an increasing number of studies indicating that neural mechanisms for certain behavioral tasks and response behaviors are different in females and males. Using females in research studies can represent a challenge because of the variation of gonadal hormones during their estrous cycle. This protocol describes well-established procedures that are useful in investigating the role of estrogen in fear extinction memory consolidation in female rats. Phase of the estrous cycle and exogenous estrogen administration prior to extinction training can influence extinction recall 24 hr later. The vaginal swabbing technique for estrous phase identification described here aids the examination and manipulation of naturally cycling gonadal hormones. The use of this basic rodent model may further delineate the mechanisms by which estrogen can modulate fear extinction memory in females.

Gonadal hormones such as estrogen modulate memory formation in a number of experimental paradigms including fear extinction memory. This protocol describes a set of methods for investigating the influence of gonadal hormones specifically during extinction in naturally cycling females, including estrous cycle monitoring and exogenous estrogen administration.

당연히 여성 쥐 사이클링에 에어컨 공포의 멸종 유학을위한 프로토콜

Extinction of conditioned fear has been extensively studied in male rodents. Recently, there have been an increasing number of studies indicating that ...

The Double-H Maze: A Robust Behavioral Test for Learning and Memory in Rodents

Spatial cognition research in rodents typically employs the use of maze tasks, whose attributes vary from one maze to the next. These tasks vary by their behavioral flexibility and required memory duration, the number of goals and pathways, and also the overall task complexity. A confounding feature in many of these tasks is the lack of control over the strategy employed by the rodents to reach the goal, e.g., allocentric (declarative-like) or egocentric (procedural) based strategies. The double-H maze is a novel water-escape memory task that addresses this issue, by allowing the experimenter to direct the type of strategy learned during the training period. The double-H maze is a transparent device, which consists of a central alleyway with three arms protruding on both sides, along with an escape platform submerged at the extremity of one of these arms.
Rats can be trained using an allocentric strategy by alternating the start position in the maze in an unpredictable manner (see protocol 1; &#167;4.7), thus requiring them to learn the location of the platform based on the available allothetic cues. Alternatively, an egocentric learning strategy (protocol 2; &#167;4.8) can be employed by releasing the rats from the same position during each trial, until they learn the procedural pattern required to reach the goal. This task has been proven to allow for the formation of stable memory traces.
Memory can be probed following the training period in a misleading probe trial, in which the starting position for the rats alternates. Following an egocentric learning paradigm, rats typically resort to an allocentric-based strategy, but only when their initial view on the extra-maze cues differs markedly from their original position. This task is ideally suited to explore the effects of drugs/perturbations on allocentric/egocentric memory performance, as well as the interactions between these two memory systems.

The goal of this protocol is to investigate spatial cognition in rodents. The double-H water maze is a novel test, which is particularly useful to elucidate the different components of learning, consolidation and memory, as well as the interplay of memory systems.

더블 H 미로 : 설치류의 강력한 행동 학습에 대한 테스트 및 메모리

Spatial cognition research in rodents typically employs the use of maze tasks, whose attributes vary from one maze to the next. These tasks vary by their ...

Evaluation of a Smartphone-based Human Activity Recognition System in a Daily Living Environment

An evaluation method that includes continuous activities in a daily-living environment was developed for Wearable Mobility Monitoring Systems (WMMS) that attempt to recognize user activities. Participants performed a pre-determined set of daily living actions within a continuous test circuit that included mobility activities (walking, standing, sitting, lying, ascending/descending stairs), daily living tasks (combing hair, brushing teeth, preparing food, eating, washing dishes), and subtle environment changes (opening doors, using an elevator, walking on inclines, traversing staircase landings, walking outdoors). 
To evaluate WMMS performance on this circuit, fifteen able-bodied participants completed the tasks while wearing a smartphone at their right front pelvis. The WMMS application used smartphone accelerometer and gyroscope signals to classify activity states. A gold standard comparison data set was created by video-recording each trial and manually logging activity onset times. Gold standard and WMMS data were analyzed offline. Three classification sets were calculated for each circuit: (i) mobility or immobility, ii) sit, stand, lie, or walking, and (iii) sit, stand, lie, walking, climbing stairs, or small standing movement. Sensitivities, specificities, and F-Scores for activity categorization and changes-of-state were calculated.
The mobile versus immobile classification set had a sensitivity of 86.30% &#177; 7.2% and specificity of 98.96% &#177; 0.6%, while the second prediction set had a sensitivity of 88.35% &#177; 7.80% and specificity of 98.51% &#177; 0.62%. For the third classification set, sensitivity was 84.92% &#177; 6.38% and specificity was 98.17 &#177; 0.62. F1 scores for the first, second and third classification sets were 86.17 &#177; 6.3, 80.19 &#177; 6.36, and 78.42 &#177; 5.96, respectively. This demonstrates that WMMS performance depends on the evaluation protocol in addition to the algorithms. The demonstrated protocol can be used and tailored for evaluating human activity recognition systems in rehabilitation medicine where mobility monitoring may be beneficial in clinical decision-making.

A standardized evaluation method was developed for Wearable Mobility Monitoring Systems (WMMS) that includes continuous activities in a realistic daily living environment. Testing with a series of daily living activities can decrease activity recognition sensitivity; therefore, realistic testing circuits are encouraged for valid evaluation of WMMS performance.

일상 생활 환경에서 스마트 폰 기반의 인간 활동 인식 시스템의 평가

An evaluation method that includes continuous activities in a daily-living environment was developed for Wearable Mobility Monitoring Systems (WMMS) that ...

Assessing Activity-based Anorexia in Mice

Rodents develop activity-based anorexia (ABA) when exposed to a restricted feeding schedule and allowed free access to a running wheel. These conditions lead to a life-threatening reduction in body weight. However, rodents exposed to only one of these conditions ultimately adapt to re-establish normal body weight. Although increased running coupled with reduction in voluntary food intake appear paradoxical under ABA conditions, ABA behavior is observed across numerous mammalian species. 
The ABA paradigm provides an animal model for anorexia nervosa (AN), an eating disorder with severe dysregulation of appetite-behavior. Subjects are singly housed with free access to a running wheel. Each day, the subject is offered food for a limited amount of time. During the course of the experiment, a subject's body weight decreases from high activity and low caloric intake. The duration of the study varies based on how long food is offered daily, the type of food offered, the strain of mouse, if drugs are being tested, and environmental factors.
A lack of effective pharmacological treatments for AN patients, their low quality of life, high cost of treatment, and their high mortality rate indicate the urgency to further research AN. We provide a basic outline for performing ABA experiments with mice, offering a method to investigate AN-like behavior in order to develop novel therapies. This protocol is optimized for use in Balb/cJ mice, but can easily be manipulated for other strains, providing great flexibility in working with different questions, especially related to genetic factors of ABA.

Mice individually housed with a running wheel while given limited access to food develop reductions in food consumption and increase activity on the running wheel. This experimental phenomenon is called activity-based anorexia. This paradigm provides an experimental tool for studying the neurobiology and behaviors underlying aspects of anorexia nervosa.

쥐의 활동 기반 거식 증을 평가

Rodents develop activity-based anorexia (ABA) when exposed to a restricted feeding schedule and allowed free access to a running wheel. These conditions ...

Stress-Enhanced Fear Learning, a Robust Rodent Model of Post-Traumatic Stress Disorder

Fear behaviors are important for survival, but disproportionately high levels of fear can increase the vulnerability for developing psychiatric disorders such as post-traumatic stress disorder (PTSD). To understand the biological mechanisms of fear dysregulation in PTSD, it is important to start with a valid animal model of the disorder. This protocol describes the methodology required to conduct stress-enhanced fear learning (SEFL) experiments, a preclinical model of PTSD, in both rats and mice. SEFL was developed to recapitulate critical aspects of PTSD, including long-term sensitization of fear learning caused by an acute stressor. SEFL uses aspects of Pavlovian fear conditioning but produces a distinct and robust sensitized fear response far greater than normal conditional fear responses. The trauma procedure involves placing a rodent in a conditioning chamber and administering 15 unsignaled shocks randomly distributed over 90 minutes (for rat experiments; for mouse experiments, 10 unsignaled shocks randomly distributed over 60 minutes are used). On day 2, rodents are placed in a novel conditioning context where they receive a single shock; then, on day 3 they are placed back in the same context as on day 2 and tested for changes in freezing levels. Rodents that previously received the trauma display enhanced levels of freezing on the test day compared to those that received no shocks on the first day. Thus, with this model, a single highly stressful experience (the trauma) produces extreme fear of the stimuli associated with the traumatic event.

Here we describe the detailed methodology required to conduct stress-enhanced fear learning (SEFL) experiments, a preclinical model of post-traumatic stress disorder, in both rats and mice. The model utilizes aspects of Pavlovian fear conditioning and freezing as an index of enhanced fear in rodents.

스트레스 강화 된 두려움 학습, 외상 후 스트레스 장애의 강력한 설치류 모델

Fear behaviors are important for survival, but disproportionately high levels of fear can increase the vulnerability for developing psychiatric disorders ...

A Visual Guide for Studying Behavioral Defenses to Pathogen Attacks in Leaf-Cutting Ants

The complex lifestyle, evolutionary history of advanced cooperation, and disease defenses of leaf-cutting ants are well studied. Although numerous studies have described the behaviors connected with disease defense, and the associated use of chemicals and antimicrobials, no common visual reference has been made. The main aim of this study was to record short clips of behaviors involved in disease defense, both prophylactically and directly targeted towards an antagonist of the colony following infection. To do so we used an infection experiment, with sub-colonies of the leaf-cutting ant species Acromyrmex echinatior, and the most significant known pathogenic threat to the ants&#39; fungal crop (Leucoagaricus gongylophorus), a specialized pathogenic fungus in the genus Escovopsis. We filmed and compared infected and uninfected colonies, at both early and more advanced stages of infection. We quantified key defensive behaviors across treatments and show that the behavioral response to pathogen attack likely varies between different castes of worker ants, and between early and late detection of a threat. Based on these recordings we have made a library of behavioral clips, accompanied by definitions of the main individual defensive behaviors. We anticipate that such a guide can provide a common frame of reference for other researchers working in this field, to recognize and study these behaviors, and also provide greater scope for comparing different studies to ultimately help better understand the role these behaviors play in disease defense.

We present a visual guide to disease defense behaviors in leaf-cutting ants, with individual clips and accompanying definitions, illustrated in an experimental infection scenario. Our main aim is to help other researchers recognize key defensive behaviors and to provide a common understanding for future research in this field.

공부 하는 병원 체에 행동 방어 위한 비주얼 가이드 잎-절단 개미에 공격

The complex lifestyle, evolutionary history of advanced cooperation, and disease defenses of leaf-cutting ants are well studied. Although numerous studies ...

Behavioral Approaches to Studying Innate Stress in Zebrafish

Responding appropriately to stressful stimuli is essential for survival of an organism. Extensive research has been done on a wide spectrum of stress-related diseases and psychiatric disorders, yet further studies into the genetic and neuronal regulation of stress are still required to develop better therapeutics. The zebrafish provides a powerful genetic model to investigate the neural underpinnings of stress, as there exists a large collection of mutant and transgenic lines. Moreover, pharmacology can easily be applied to zebrafish, as most drugs can be added directly to water. We describe here the use of the 'novel tank test' as a method to study innate stress responses in zebrafish, and demonstrate how potential anxiolytic drugs can be validated using the assay. The method can easily be coupled with zebrafish lines harboring genetic mutations, or those in which transgenic approaches for manipulating precise neural circuits are used. The assay can also be used in other fish models. Together, the described protocol should facilitate the adoption of this simple assay to other laboratories.

This manuscript describes a simple method to measure stress behaviorally in adult zebrafish. The approach takes advantage of the innate tendency that zebrafish prefer the bottom half of a tank when in a stressful state. We also describe methods for coupling the assay with pharmacology.

제 브라 피시에서 선천적인 스트레스를 연구 하는 행동 접근법

Responding appropriately to stressful stimuli is essential for survival of an organism. Extensive research has been done on a wide spectrum of ...

Automated Measurements of Sleep and Locomotor Activity in Mexican Cavefish

Across phyla, sleep is characterized by highly conserved behavioral characteristics that include elevated arousal threshold, rebound following sleep deprivation, and consolidated periods of behavioral immobility. The Mexican cavefish, Astyanax mexicanus (A. mexicanus), is a model for studying trait evolution in response to environmental perturbation. A. mexicanus exist as in eyed surface-dwelling forms and multiple blind cave-dwelling populations that have robust morphological and behavioral differences. Sleep loss has occurred in multiple, independently-evolved cavefish populations. This protocol describes a methodology for quantifying sleep and locomotor activity in A. mexicanus cave and surface fish. A cost-effective video monitoring system allows for behavioral imaging of individually-housed larval or adult fish for periods of a week or longer. The system can be applied to fish aged 4 days post fertilization through adulthood. The approach can also be adapted for measuring the effects of social interactions on sleep by recording multiple fish in a single arena. Following behavioral recordings, data is analyzed using automated tracking software and sleep analysis is processed using customized scripts that quantify multiple sleep variables including duration, bout length, and bout number. This system can be applied to measure sleep, circadian behavior, and locomotor activity in almost any fish species including zebrafish and sticklebacks.

This protocol details the methodology for quantifying locomotor behavior and sleep in the Mexican cavefish. Previous analyses are extended to measure these behaviors in socially-housed fish. This system can be widely applied to study sleep and activity in other fish species.

수 면과 운동 활동 멕시코 Cavefish에서의 자동화 된 측정

Across phyla, sleep is characterized by highly conserved behavioral characteristics that include elevated arousal threshold, rebound following sleep ...