Esta pesquisa foi suportada por fundos start-up de FD. KS foi apoiado por uma bolsa de estudo de verão da Heritage Foundation Alberta para a investigação médica. FD foi apoiado por um Young Investigator Award da Aliança Nacional de Pesquisa em Esquizofrenia e Depressão, e um prêmio CPRF da Fundação de Pesquisa do Canadá Psiquiátrica. Os autores gostariam de agradecer a Peter Seres de assistência com coleta de dados e Suen Kristina de assistência com a análise de dados.

1. Estímulos, Design de Tarefas e protocolo experimental Nossos estímulos são criados usando Poser 7.0 ( <a href="http://poser.smithmicro.com/poser.html">http://poser.smithmicro.com/poser.html</a> ), e eles são apresentados usando CIGAL ( <a href="http://www.nitrc.org/projects/cigal/">http://www.nitrc.org/projects/cigal/</a> ). <ol><li> A tarefa consiste em uma série de dez segundos de vídeos de animação não-verbal convidado-anfitrião interações em um ambiente empresarial. O sujeito vê o convidado sendo recebido por um host (condição de interação social) ou um papelão cortado de um host (nenhuma condição de interação / controle social). </li><li> O anfitrião pode exibir comportamentos que estão convidando à interação social mais (condição abordagem), ou comportamentos que podem indicar falta de interesse em maior interação (evite condição). </li><li> Além desta manipulação básica do tipo de comportamento exibidos pelo anfitrião, outras manipulações podem também ser incluídos. Por exemplo, em alguns dos testes (tipicamente metade) os personagens podem apertar as mãos, como parte do protocolo de saudação, enquanto em outros não fazem nada. Esta manipulação permite investigação do efeito do toque físico formal sobre o comportamento 4, que também podem ser esperados a ter um significado diferente, dependendo do contexto cultural do telespectador (por exemplo, Western vs Leste Asiático). </li><li> Outra manipulação pode envolver a mudança de perspectiva do espectador de pessoal (Me) para impessoais (Outros). Esta manipulação visa batendo em redes neurais associados à auto-referencial de processamento de 5, e permite a identificação de respostas que são modulados por empenho pessoal 6,7 (por exemplo, a exacerbação do impacto de evitar comportamentos, se tomadas pessoalmente). A alternância entre essas duas perspectivas podem ser cued no início de cada julgamento. </li><li> Os vídeos são seguidos por telas de classificação que estão perguntando para os sujeitos a taxa do hospedeiro sobre a competência, credibilidade, e interesse em fazer negócios em uma escala Likert de 5 pontos (0 = nunca / 4 = muito); essas classificações devem ser contrabalançados em testes, para evitar os efeitos da ordem. </li><li> Caracteres em vídeos são contrabalançados pelo comportamento exibido (abordagem vs evitar), etnia (brancos versus não-caucasiana), cor da camisa, e penteado. Aspectos básicos que podem influenciar as interações sociais (por exemplo, atratividade) também deve ser controlado para (por exemplo, off-line, avaliações dos anfitriões), para garantir que não existem diferenças sistemáticas entre categorias de julgamento, e assim evitar confunde possível (por exemplo, hosts se exibindo evitar comportamentos também têm pontuação atractividade global inferior). Finalmente, dada a evidência de que as interações com fêmea-hosts são mais eficazes em influenciar as decisões (por exemplo, financeira) 4, em nosso estudo todos os hosts eram do sexo feminino, mas o gênero dos anfitriões também pode ser contrabalançado em ensaios - por exemplo, 50% fêmeas vs 50% masculino. </li><li> O experimento é dividido em roda / blocos de ensaios, para dar tempo aos participantes para descansar e evitar perda de dados enorme em caso de mau funcionamento do equipamento. Além disso, para evitar perda de dados parciais, de preferência as condições / ensaios devem ser igualmente representados em cada bloco, de acordo com cada manipulação (por exemplo, a interação social, de gênero, agitar / não-shake). Para executar também é contrabalançada entre os participantes. Cada execução começa com seis segundos de uma fixação, para permitir a estabilização do sinal de MR. Um intervalo inter-julgamento de 8 segundos cada filme segue de tentativa e termina cada run / bloco. </li><li> Deve-se notar que, embora em comparação com delineamentos experimentais envolvendo estímulos estáticos o projeto atual tem aumentado validade ecológica na identificação de correlatos neurais da cognição social, esta abordagem também apresenta limitações e desafios. Um desses desafios é representada pela necessidade de manter o &quot;background&quot; aspectos (por exemplo, o ambiente onde ocorrem as interações sociais ou os aspectos não-relevantes do comportamento) tão constante quanto possível, no contexto de manipular as variáveis ​​comportamentais de interesse (por exemplo, , gestos distinguir as interações alvo social), que pode ser difícil de realizar em condições em que os estímulos dinâmicos são utilizados. No entanto, acreditamos que a presente abordagem atinge um razoável trade-off entre o objetivo de aumentar a validade ecológica dos estímulos utilizados em estudos de neurociência social e os constrangimentos associados com o envolvimento de ferramentas de imagens cerebrais que necessitam de controle razoável da experimental para permitir manipulações válido inferências sobre os correlatos neurais dos comportamentos-alvo. </li></ol> 2. Preparando o assunto para a digitalização Os assuntos são geralmente recrutados com base em sua idade, saúde, primeira língua, e fatores de risco individuais para a digitalização de MRI, tais como próteses metálicas. Hoto, dependendo do objetivo do estudo, outros fatores também podem ser considerados, incluindo raça / etnia, status sócio-econômico e histórico de uso de drogas. Todos os indivíduos fornecer consentimento informado por escrito antes da execução do protocolo experimental, que é aprovado por um Conselho de Ética. Antes de entrar na sala de digitalização <ol><li> No dia da varredura, os participantes são convidados a preencher questionários que avaliam seu estado atual de espírito, para garantir que eles não estão muito ansiosos ou deprimidos antes do experimento 8, 9. Essas avaliações também podem ser usados ​​em conjunto com dados de fMRI, para investigar como o estado emocional no momento da digitalização pode influenciar as respostas dos participantes. Além disso, em conjunto com avaliações pós-digitalização, estas avaliações iniciais podem ser usados ​​para se certificar de que o estado dos participantes em geral emocional não muda drasticamente, como resultado de sua participação no experimento. Finalmente, outro comportamento / personalidade avaliações também podem ser feitas, para investigar como as variações individuais em aspectos particulares da personalidade que influenciam as respostas em contextos sociais (por exemplo, a ansiedade social, confiança) pode influenciar as respostas dos participantes durante o estudo 10, 11. </li><li> Antes do exame, o participante é informado em detalhes dos procedimentos de digitalização, e é dado instruções específicas para a tarefa comportamental (descrito abaixo). Para evitar o desconforto ea familiaridade crescente com a tarefa, o participante também é dada uma prática abreviado correr para a tarefa. </li></ol> Entrar na sala de digitalização <ol start="3"><li> O sujeito é instruído a mentir em posição supina na mesa de digitalização, com amortecimento adicional para a cabeça, para assegurar o conforto durante a verificação e para minimizar o movimento. Para minimizar ainda mais o movimento da cabeça, do lado não-adesivo de um comprimento de fita pode ser embrulhado levemente em torno da testa do sujeito. Se preferir, amortecimento também pode ser colocado sob os joelhos levantados sobre o assunto, para reduzir a tensão muscular lombar. </li><li> Os assuntos são objecto de protecção do ouvido (tampões para os ouvidos), bem como fones de isolamento para se comunicar com o pesquisador durante o exame de ressonância magnética. </li><li> Mão direita do sujeito é posicionado confortavelmente na caixa de resposta, permitindo assim que a mão esquerda para ser usado para apoiar ou para outras medidas (por exemplo, as respostas de condutância da pele). Um botão de parada de emergência também deve ser colocado nas proximidades, para que o assunto pode indicar uma necessidade urgente para parar o scanner. </li><li> Antes de iniciar a coleta de dados, é fundamental para se certificar de que o assunto pode ver a tela de projeção de forma clara, para apresentação do estímulo, e que os botões de resposta funcionar corretamente. </li></ol> 3. A gravação de dados e processamento Digitalização Parâmetros Foram coletados dados de MRI utilizando um 1.5 Tesla Siemens Sonata scanner para gravações de ressonância magnética. Nossas imagens anatômicas foram série anatômica 3D MPRAGE (tempo de repetição, TR = 1600 ms; tempo de eco TE = 3,82 ms; número de fatias = 112; voxel size = 1 x 1 x 1mm), e as imagens funcionais consistia em série de 28 fatias funcional (voxel size = 4x4x4 mm), adquirida axialmente com uma seqüência echoplanar (TR = 2000 ms; TE = 40 ms; campo de visão FOV = 256 x 256 milímetros), permitindo assim full-cérebro cobertura. Análise de Dados Usamos Statistical Parametric Mapping (SPM2/SPM5) em combinação com as ferramentas Matlab baseado em casa. Pré-processamento envolve etapas típicas: a garantia de qualidade, alinhamento TR, a correção de movimento, co-registro, normalização e suavização (8 de kernel mm ³) 12. <ol><li> Combina a análise de dados baseada em voxel e região de interesse (ROI) abordagens para comparar a atividade do cérebro associada com as condições de interesse (interação, por exemplo, social versus não-interação social). </li><li> Todo o cérebro baseada em voxel análises produzir mapas estatísticos que identificam redes maiores de regiões do cérebro associadas com o processamento que sustenta a avaliação de interações sociais, e análises de ROI permite inquérito específico da resposta específica no cérebro-regiões, que são a priori identificado como sendo parte da rede de cognição social (Figura 1A). Análises ROI também são usados ​​para extrair o sinal de fMRI para fins de ilustração (Figura 1B). Nós usamos um limiar de intensidade de p = 0,001 e um limiar de extensão de 10 voxels contíguos. Além desses métodos típicos envolvidos na análise de dados, outras formas de análise de dados também pode ser empregado como abordagens complementares em estudos que investigam os correlatos neurais da cognição social 13, 14. </li><li> Finalmente, correlações de dados de imagens do cérebro com os dados comportamentais (por exemplo, confiabilidade ratings) e / ou medidas pontuações indexação de personalidade (por exemplo, ansiedade-traço) também pode ser realizada, para investigar como a atividade cerebral co-varias com as diferenças individuais no comportamento e personalidade. </li></ol> 4. Resultados representante <img src="/files/ftp_upload/2379/2379fig1.jpg" alt="Figura 1"/> Figura 1. Aumento da atividade na rede cognição social em resposta à observação de interações sociais. Comparação de interação social versus ensaios no-interaction/control revelou atividade em regiões do cérebro típicos cognição social, incluindo o sulco temporal superior (STS, a), o lateral e medial córtex pré-frontal (mPFC, b &amp; d, respectivamente), ea amígdala (AMY, c). Os &quot;mapas de ativação&quot; são sobrepostos a imagens de alta resolução do cérebro exibido na lateral (esquerdo e direito do lado painéis) e coronal (painel do meio) pontos de vista; as barras coloridas indicam o gradiente de valores t dos mapas de ativação (baseado em dados de 15 participantes), refletindo a atividade do cérebro em tempo bloqueado para o inícios de abordagem / evitar comportamentos. Os gráficos ilustram a linha de cursos de tempo do sinal de fMRI, extraído de ROIs funcionais para cada tipo de tentativa e TR (1 TR = 2 segundos). L = Left, R = Right.

<ol>
	<li>Adolphs, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+social+brain:+neural+basis+of+social+knowledge.">The social brain: neural basis of social knowledge.</a> Annu Rev Psychol. 60, 693-716 (2009).</li><li>Todorov, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluating+faces+on+trustworthiness:+an+extension+of+systems+for+recognition+of+emotions+signaling+approach/avoidance+behaviors.">Evaluating faces on trustworthiness: an extension of systems for recognition of emotions signaling approach/avoidance behaviors.</a> Ann N Y Acad Sci. 1124, 208-224 (2008).</li><li>Pelphrey, K. A., Morris, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+Mechanisms+for+Interpreting+the+Actions+of+Others+From+Biological-Motion+Cues.">Brain Mechanisms for Interpreting the Actions of Others From Biological-Motion Cues.</a> Curr Dir Psychol Sci. 15, 136-140 (2006).</li><li>Levav, J., Argo, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+Contact+and+Financial+Risk+Taking.">Physical Contact and Financial Risk Taking.</a> Psychological Science. 21, 804-810 (2010).</li><li>Northoff, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-referential+processing+in+our+brain--a+meta-analysis+of+imaging+studies+on+the+self.">Self-referential processing in our brain--a meta-analysis of imaging studies on the self.</a> Neuroimage. 31, 440-457 (2006).</li><li>Eddington, K. M., Dolcos, F., Cabeza, R., R Krishnan, K. R., Strauman, T. J. <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+promotion+and+prevention+goal+activation:+an+fMRI+study+using+an+idiographic+approach.">Neural correlates of promotion and prevention goal activation: an fMRI study using an idiographic approach.</a> J Cogn Neurosci. 19, 1152-1162 (2007).</li><li>Eddington, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+correlates+of+idiographic+goal+priming+in+depression:+goal-specific+dysfunctions+in+the+orbitofrontal+cortex.">Neural correlates of idiographic goal priming in depression: goal-specific dysfunctions in the orbitofrontal cortex.</a> Soc Cogn Affect Neurosci. 4, 238-246 (2009).</li><li>Watson, D., Clark, L. A., Tellegen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+validation+of+brief+measures+of+positive+and+negative+affect:+the+PANAS+Scales.">Development and validation of brief measures of positive and negative affect: the PANAS Scales.</a> J Pers Soc Psychol. 54, 1063-1070 (1988).</li><li>Spielberger, C. D., Gorsuch, R. L., Lushene, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Manual for the State-Trait Anxiety Inventory. , (1970).</li><li>Heimberg, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Psychometric+properties+of+the+Liebowitz+Social+Anxiety+Scale.">Psychometric properties of the Liebowitz Social Anxiety Scale.</a> Psychological Medicine. 29, 199-212 (1999).</li><li>Costa, P. T., McCrae, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Revised NEO personality inventory and NEO five factor inventory: Professional manual. , (1992).</li><li>Friston, K. J., Ashburner, J. T., Kiebel, S. J., Penny, W. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Statistical Parametric Mapping: The Analysis of Functional Brain Images. , (2006).</li><li>Hanke, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PyMVPA:+A+python+toolbox+for+multivariate+pattern+analysis+of+fMRI+data.">PyMVPA: A python toolbox for multivariate pattern analysis of fMRI data.</a> Neuroinformatics. 7, 37-53 (2009).</li><li>Said, C. P., Moore, C. D., Norman, K. A., Haxby, J. V., Todorov, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Graded+representations+of+emotional+expressions+in+the+left+superior+temporal+sulcus.">Graded representations of emotional expressions in the left superior temporal sulcus.</a> Front Syst Neurosci. 4, 1-8 (2011).</li></ol>

Não há conflitos de interesse declarados.

O delineamento experimental introduzida aqui permite investigação dos correlatos neurais da observação e interpretação da linguagem corporal. Este projeto tem o potencial de aumentar o nosso conhecimento sobre mecanismos cerebrais envolvidos nas interações sociais, e estender os modelos teóricos de como combinar a percepção de diferentes tipos de linguagem corporal ou conceitos sociais, tais como confiabilidade para tomar decisões em ambientes interativos social 3. Tal conhecimento pode ser aplica...

brain imaging investigation of the neural correlates of observing virtual social interactions

A capacidade de avaliar as interações sociais é fundamental na avaliação das intenções dos outros. Fatores, tais como expressões faciais e linguagem corporal afetam nossas decisões na vida pessoal e profissional tanto 1. Estes &quot;amigo ou inimigo&quot; julgamentos são freqüentemente baseados em primeiras impressões, que por sua vez pode afetar nossas decisões para &quot;aproximar ou evitar&quot;. Estudos anteriores investigando os correlatos neurais da cognição social tendiam a usar estímulos estática facial 2. Aqui, nós ilustrar um delineamento experimental em que todo o corpo personagens animados foram usados ​​em conjunto com ressonância magnética funcional (fMRI) gravações. Quinze participantes foram presenteados com filme curta-clips de convidado-anfitrião interações em um ambiente empresarial, enquanto os dados fMRI foram registrados, no final de cada filme, os participantes também forneceram avaliações do comportamento host. Este projeto simula situações mais perto da vida real e, portanto, pode contribuir para uma melhor compreensão dos mecanismos neurais de interações sociais em um comportamento saudável, e para ganhar insight sobre as possíveis causas dos déficits de comportamento social em tais condições clínicas como ansiedade social e autismo 3 .

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

Este artigo demonstra um delineamento experimental em que todo o corpo personagens animados são usados ​​em conjunto com ressonância magnética funcional (fMRI) para investigar os correlatos neurais da observação virtual de interações sociais.

Investigação por imagem do cérebro os correlatos neurais da Observando Virtual Interações Sociais

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-neural-correlates-observing-virtual

Research

JoVE Journal

Neuroscience

11.5K visualizações.  University of Alberta. Este artigo demonstra um delineamento experimental em que todo o corpo personagens animados são usados ​​em conjunto com ressonância magnética funcional (fMRI) para investigar os correlatos neurais da observação virtual de interações sociais.

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Combining Behavioral Endocrinology and Experimental Economics: Testosterone and Social Decision Making

Behavioral endocrinological research in humans as well as in animals suggests that testosterone plays a key role in social interactions. Studies in rodents have shown a direct link between testosterone and aggressive behavior1 and folk wisdom adapts these findings to humans, suggesting that testosterone induces antisocial, egoistic or even aggressive behavior2. However, many researchers doubt a direct testosterone-aggression link in humans, arguing instead that testosterone is primarily involved in status-related behavior3,4. As a high status can also be achieved by aggressive and antisocial means it can be difficult to distinguish between anti-social and status seeking behavior.
We therefore set up an experimental environment, in which status can only be achieved by prosocial means. In a double-blind and placebo-controlled experiment, we administered a single sublingual dose of 0.5 mg of testosterone (with a hydroxypropyl-&beta;-cyclodextrin carrier) to 121 women and investigated their social interaction behavior in an economic bargaining paradigm. Real monetary incentives are at stake in this paradigm; every player A receives a certain amount of money and has to make an offer to another player B on how to share the money. If B accepts, she gets what was offered and player A keeps the rest. If B refuses the offer, nobody gets anything. A status seeking player A is expected to avoid being rejected by behaving in a prosocial way, i.e. by making higher offers.
The results show that if expectations about the hormone are controlled for, testosterone administration leads to a significant increase in fair bargaining offers compared to placebo. The role of expectations is reflected in the fact that subjects who report that they believe to have received testosterone make lower offers than those who say they believe that they were treated with a placebo. These findings suggest that the experimental economics approach is sensitive for detecting neurobiological effects as subtle as those achieved by administration of hormones. Moreover, the findings point towards the importance of both psychosocial as well as neuroendocrine factors in determining the influence of testosterone on human social behavior.

The procedure described in this protocol shows that testosterone administration and folk beliefs about testosterone may be associated with directly opposed social behaviors.

Combinando Behavioral Endocrinologia e Economia Experimental: Decisão da testosterona e Social Fazendo

Behavioral endocrinological research in humans as well as in animals suggests that testosterone plays a key role in social interactions. Studies in ...

Neurociência

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.

Investigação por imagem do cérebro os correlatos neurais da Recordação Autobiographical Emocional

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.

Investigação por imagem do cérebro os correlatos neurais da regulação emocional

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.

Investigação de imagens do cérebro do Efeito Memória de aumento da Emoção

Emotional events tend to be better remembered than non-emotional events1,2. One goal of cognitive and affective neuroscientists is 
to understand the ...

Brain Imaging Investigation of the Impairing Effect of Emotion on Cognition

Emotions can impact cognition by exerting both enhancing (e.g., better memory for emotional events) and impairing (e.g., increased emotional distractibility) effects (reviewed in 1). Complementing our recent protocol 2 describing a method that allows investigation of the neural correlates of the memory-enhancing effect of emotion (see also 1, 3-5), here we present a protocol that allows investigation of the neural correlates of the detrimental impact of emotion on cognition. The main feature of this method is that it allows identification of reciprocal modulations between activity in a ventral neural system, involved in 'hot' emotion processing (HotEmo system), and a dorsal system, involved in higher-level 'cold' cognitive/executive processing (ColdEx system), which are linked to cognitive performance and to individual variations in behavior (reviewed in 1). Since its initial introduction 6, this design has proven particularly versatile and influential in the elucidation of various aspects concerning the neural correlates of the detrimental impact of emotional distraction on cognition, with a focus on working memory (WM), and of coping with such distraction 7,11, in both healthy 8-11 and clinical participants 12-14.

We present a protocol that allows investigation of the neural mechanisms mediating the detrimental impact of emotion on cognition, using functional magnetic resonance imaging. This protocol can be used with both healthy and clinical participants.

Investigação por imagem do cérebro o efeito prejudicial da emoção sobre a Cognição

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

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-análise de estrutura e função cerebral usando ressonância magnética funcional e imagem ponderada em difusão

The study of complex computational systems is facilitated by network maps, such as circuit diagrams. Such mapping is particularly informative when ...

Peering into the Dynamics of Social Interactions: Measuring Play Fighting in Rats

Play fighting in the rat involves attack and defense of the nape of the neck, which if contacted, is gently nuzzled with the snout. Because the movements of one animal are countered by the actions of its partner, play fighting is a complex, dynamic interaction. This dynamic complexity raises methodological problems about what to score for experimental studies. We present a scoring schema that is sensitive to the correlated nature of the actions performed. The frequency of play fighting can be measured by counting the number of playful nape attacks occurring per unit time. However, playful defense, as it can only occur in response to attack, is necessarily a contingent measure that is best measured as a percentage (#attacks defended/total # attacks X 100%). How a particular attack is defended against can involve one of several tactics, and these are contingent on defense having taken place; consequently, the type of defense is also best expressed contingently as a percentage. Two experiments illustrate how these measurements can be used to detect the effect of brain damage on play fighting even when there is no effect on overall playfulness. That is, the schema presented here is designed to detect and evaluate changes in the content of play following an experimental treatment.

Play fighting in the rat involves attack and defense of the nape of the neck, which if contacted, is gently nuzzled with the snout. Because the movements of one animal are countered by the actions of its partner, play fighting is a complex, dynamic interaction. This dynamic complexity raises methodological problems about what to score for experimental studies. We present a scoring schema that is sensitive to the correlated nature of the actions performed. Two experiments illustrate how these measurements can be used to detect the effect of brain damage on play fighting even when there is no effect on overall playfulness. That is, the schema presented here is designed to detect and evaluate changes in the content of play following an experimental treatment.

Perscrutando a dinâmica das interações sociais: Play medição Lutando em ratos

Play fighting in the rat involves attack and defense of the nape of the neck, which if contacted, is gently nuzzled with the snout. Because the movements ...

A Computer-assisted Multi-electrode Patch-clamp System

The patch-clamp technique is today the most well-established method for recording electrical activity from individual neurons or their subcellular compartments. Nevertheless, achieving stable recordings, even from individual cells, remains a time-consuming procedure of considerable complexity. Automation of many steps in conjunction with efficient information display can greatly assist experimentalists in performing a larger number of recordings with greater reliability and in less time. In order to achieve large-scale recordings we concluded the most efficient approach is not to fully automatize the process but to simplify the experimental steps and reduce the chances of human error while efficiently incorporating the experimenter's experience and visual feedback. With these goals in mind we developed a computer-assisted system which centralizes all the controls necessary for a multi-electrode patch-clamp experiment in a single interface, a commercially available wireless gamepad, while displaying experiment related information and guidance cues on the computer screen. Here we describe the different components of the system which allowed us to reduce the time required for achieving the recording configuration and substantially increase the chances of successfully recording large numbers of neurons simultaneously.

Multi-electrode patch-clamp recordings constitute a complex task. Here we show how, by automating of many of the experimental steps, it is possible to accelerate the process leading to qualitative improvement in performance and number of recordings.

A Multi-eletrodo Sistema patch-clamp assistida por computador

The patch-clamp technique is today the most  well-established method for recording electrical activity from individual  neurons or their subcellular ...

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

The mammalian brain exhibits marked symmetry across the sagittal plane. However, detailed description of neural dynamics in symmetric brain regions in adult mammalian animals remains elusive. In this study, we describe an experimental procedure for measuring calcium dynamics through dual optical windows above bilateral primary somatosensory corticies (S1) in Thy1-GCaMP6s transgenic mice using 2-photon (2P) microscopy. This method enables recordings and quantifications of neural activity in bilateral mouse brain regions one at a time in the same experiment for a prolonged period in vivo. Key aspects of this method, which can be completed within an hour, include minimally invasive surgery procedures for creating dual optical windows, and the use of 2P imaging. Although we only demonstrate the technique in the S1 area, the method can be applied to other regions of the living brain facilitating the elucidation of structural and functional complexities of brain neural networks.

Imaging Neural Activity in the Primary Somatosensory Cortex Using Thy1-GCaMP6s Transgenic Mice

We describe an experimental procedure for measuring neuronal activity through dual optical windows above bilateral primary somatosensory corticies (S1) in Thy1-GCaMP6s transgenic mice using 2-photon (2P) microscopy in vivo.

Imagem de atividade Neural no córtex somatossensorial primário usando Thy1-GCaMP6s de ratos transgênicos

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

Real-time Video Projection in an MRI for Characterization of Neural Correlates Associated with Mirror Therapy for Phantom Limb Pain

Mirror therapy (MT) has been proposed as an effective rehabilitative strategy to alleviate pain symptoms in amputees with phantom limb pain (PLP). However, establishing the neural correlates associated with MT therapy have been challenging given that it is difficult to administer the therapy effectively within a magnetic resonance imaging (MRI) scanner environment. To characterize the functional organization of cortical regions associated with this rehabilitative strategy, we have developed a combined behavioral and functional neuroimaging protocol that can be applied in participants with a leg amputation. This novel approach allows participants to undergo MT within the MRI scanner environment by viewing real-time video images captured by a camera. The images are viewed by the participant through a system of mirrors and a monitor that the participant views while lying on the scanner bed. In this manner, functional changes in cortical areas of interest (e.g., sensorimotor cortex) can be characterized in response to the direct application of MT.

We present a novel combined behavioral and neuroimaging protocol employing real-time video projection for the purpose of characterizing the neural correlates associated with mirror therapy within the magnetic resonance imaging scanner environment in leg amputee subjects with phantom limb pain.

Projeção de vídeo em tempo real em uma ressonância magnética para a caracterização de correlações neurais associados com terapia de espelho para dor do membro fantasma