Esta pesquisa foi suportada por um Young Investigator Award da Aliança Nacional de Pesquisa em Esquizofrenia e Depressão e um prêmio CPRF da Fundação de Pesquisa Psiquiátrica Canadense (para FD). Os autores agradecem a Trisha Chakrabarty e Peter Seres de assistência com fMRI coleta de dados e Suen Kristina de assistência com a análise de dados.

1. Projeto de tarefas, estímulos, e protocolo experimental O protocolo abrangente envolve avaliações de avaliações emocional de fotos (impacto imediato), e da memória para essas fotos (impacto de longo prazo), como resultado de induzir o objetivo de regular as respostas emocionais. O objetivo de regular é induzida explícita ou implicitamente, e do impacto imediato ea longo prazo é avaliado em relação aos ratings de memória para fotos e apresentados durante os blocos de base / jogadas que antecedem as manipulações ER (pré-ER base de indução), ver Figura 1 para um diagrama do modelo experimental. Abaixo fornecemos detalhes sobre todos esses aspectos. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/2430/2430fig1.jpg" /> Figura 1. Diagrama do protocolo O objetivo ER é induzida em cada participante tanto conscientemente / explícita e non-consciously/implicitly, mas a ordem de indução é diferente e contrabalançada entre os participantes -. Ou seja, aqueles atribuídos a ER explícita na primeira parte completa o implícito manipulação na segunda parte, e vice-versa; cada manipulação é precedido por suas pistas de base própria. Veja abaixo para obter descrições detalhadas das tarefas Avaliação e Memória. Manipulação de emoção regulamento <ol><li> ER manipulação explícita. Na condição ER explícita, a tarefa de classificação emoção é precedido por instruções para suprimir experiência emocional e expressão de reações emocionais. Evidências anteriores sugerem que estratégias explícitas ER pode confiantemente influência emocional 2 responder. </li><li> ER manipulação implícita. Para isso, uma adaptação do Task Sentença Mexidos (SST) 3 é usado para não induzir conscientemente o objetivo de regular as emoções. Nesta tarefa, os participantes têm de construir 20 quatro palavras frases gramaticalmente corretas a partir de cinco palavras-jumbles que têm incorporado as palavras que transmitem a idéia da emoção de controle (por exemplo, &quot;restringe&quot;, &quot;estável&quot;, &quot;coberto&quot;), e, portanto, primordial os participantes para reprimir os seus quatro resposta emocional. As palavras de controle emoção foram tomadas a partir de estudos anteriores 4, e selecionadas por alunos de graduação para pedir &quot;a lista das 20 palavras que vêm à sua mente quando você pensa em&quot; controle emoção &quot;o conceito.&quot; </li><li> De nota, para manter a mesma estrutura da tarefa em ambas as condições ER, a SST também é realizada na condição ER explícito, mas neste caso os participantes são apresentados com 20 sentenças contendo apenas termos neutros em relação à meta de controlar as emoções. </li></ol> Avaliações do impacto imediato da manipulação de ER: A Tarefa Avaliação Emocional <ol start="4"><li> Seleção de estímulos. Estímulos consistem em quadros emocionais e neutros selecionado a partir do International Affective Picture System (IAPS) 5, com base na sua pontuação de normativos para valência emocional e excitação. Atenção especial deve ser dada para equilibrar o conteúdo emocional da imagem em todas as corridas estudo, e, portanto, evitar os efeitos de confusão devido a possíveis diferenças nessas propriedades básicas. </li><li> Tempo da tarefa. Cada imagem é apresentada na tela por 4 segundos, e depois é removido para minimizar os efeitos de confusão de movimentos oculares associadas com a digitalização de imagens prolongada 6; uma cruz de fixação segue cada foto é de 12 segundos. Tarefa dos participantes é para ver a imagem e taxa de sua experiência subjetiva emocional provocado pelas imagens em uma escala de 8 pontos (1 = neutral, 8 = extremamente negativo). Para evitar a indução de humor, as imagens são pseudo-randomizados de forma que não mais que três imagens de mesma valência são consecutivamente apresentados. </li></ol> Avaliação do Impacto de Longo Prazo da manipulação ER: A Tarefa recuperação da memória <ol start="6"><li> Uma semana mais tarde, os participantes ver um número igual de Old (visto no scanner) e imagens Novo (nunca antes visto), que são apresentados no desempenho de teto preto e branco para impedir. Sequência de uma decisão Velha / Nova com base em se lembrar de ter visto as imagens, enquanto no scanner ou não, os participantes taxa também a confiança de suas respostas em uma escala de 3 pontos (1 = baixo, 2 = médio, 3 = alta confiança). </li></ol> 2. Preparando o assunto para a digitalização Todos os participantes fornecer consentimento informado por escrito antes da execução do protocolo experimental, que é aprovado por um Conselho de Ética. Eles são também advertiu que muitas das imagens retratam eventos perturbadores, tais como atos de violência ou trauma, e são fornecidos com exemplos impressos de imagens representativas. Antes de Scanning <ol><li> No dia da varredura, o estado dos participantes atuais da mente é avaliada 7, para controle de tele efeito do humor sobre a experiência emocional ea capacidade de controlar emoções. Em conjunto com avaliações pós-digitalização, estas avaliações iniciais pode também ser usado para triagem de alterações no humor, como resultado da participação no estudo. Avaliações de traços de personalidade, como o envolvimento daqueles indexação habitual de estratégias de regulação da emoção 8 também pode ser feito para investigar suas possíveis influências sobre o sucesso da manipulação ER e os correlatos neurais associados. </li><li> Antes do exame, os participantes são informados em detalhes dos procedimentos de verificação, e são dadas instruções específicas para a tarefa comportamental. Para evitar o desconforto e para criar maior familiaridade com a tarefa, os participantes também recebem prática abreviado corre para ambas as tarefas de classificação a emoção ea SST. </li></ol> No quarto Scanning <ol start="3"><li> Os participantes são instruídos a mentir em posição supina na mesa de digitalização, com amortecimento adicional para a cabeça para assegurar o conforto durante a verificação e minimizar o movimento. O lado não adesivo de um comprimento de fita pode ser envolvido em torno levemente na testa dos participantes para minimizar ainda mais o movimento da cabeça. Os participantes recebem protetores de ouvido, bem como fones de isolamento para se comunicar com o pesquisador durante o exame de ressonância magnética. </li><li> Mão direita sujeitos 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 é colocado nas proximidades, para que o assunto pode indicar uma necessidade urgente para parar o scanner. Antes de iniciar a coleta de dados, é fundamental para se certificar de que o assunto pode ver a tela de projeção claramente para apresentação do estímulo e que os botões de resposta funcionar corretamente. </li><li> O estudo está dividido em roda / blocos de ensaios, para dar tempo aos participantes para descansar, e para evitar perda de dados massivos em caso de mau funcionamento do equipamento. Para executar é contrabalançada entre os participantes, e cada execução começa com seis segundos de fixação, para permitir a estabilização do sinal MR. </li></ol> 3. A gravação de dados e processamento Digitalização Parâmetros Foram coletados dados de ressonância magnética de 24 jovens participantes saudáveis, usando um 1.5 Tesla Siemens Sonata scanner para gravações de ressonância magnética. Nossas imagens anatômicas são séries anatômicas 3D MPRAGE (tempo de repetição (TR) = 1.600 ms, tempo de eco (TE) = 3,82 ms; número de fatias = 112; voxel size = 1x1x1mm). As imagens funcionais consiste em uma série de 28 fatias funcional (tamanho voxel mm = 4x4x4), adquirida axialmente com uma seqüência echoplanar (TR = 2000 ms; TE = 40 ms; campo de visão FOV = 256x256mm), permitindo assim a cobertura completa do cérebro . Análise de Dados Usamos Statistical Parametric Mapping (SPM: <a href="http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/">http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/</a> ) 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 mm 3 kernel) 9. Individuais e de grupo em nível de análises estatísticas pode envolver comparações de atividade cerebral de acordo com a manipulação de ER (ER vs base corre; ver Figura 2), valência emocional (negativo vs neutro), excitação (baixo vs alta), e desempenho de memória ( lembrado vs esquecido). Correlações de dados de imagens do cérebro com os dados comportamentais (por exemplo, as classificações de imagem) e / ou medidas pontuações indexação personalidade (por exemplo, traços de personalidade indexação engajamento habitual de estratégias de ER) também pode ser realizada, para investigar como a atividade cerebral co-varia com as diferenças individuais na comportamento e personalidade. 4. Resultados representativos: <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/2430/2430fig2.jpg" /> Figura 2. Diminuição da atividade da amígdala e aumento da atividade do córtex pré-frontal após a manipulação ER. Indução da meta ER foi associada com redução da atividade em áreas do cérebro associadas com o processamento de emoções, incluindo a amígdala (a), e aumento da atividade em regiões do cérebro associadas com controle cognitivo e regulação da emoção 10, incluindo córtex pré-frontal ventrolateral (PFC) (b), PFC dorsolateral (d) e PFC medial (c) 11,12. Conforme mostrado no gráfico de barras ilustrando a atividade vlPFC, explícita e implícita ER foram associados com padrões semelhantes de resposta, sugerindo que estas mudanças reflectir a contribuição conjunta de ER explícitos e implícitos. Os &quot;mapas de ativação&quot; são sobrepostos a imagens de alta resolução do cérebro exibidos em vistas coronal; as barras coloridas indicam o gradiente de valores t dos mapas de ativação, com base em estatísticas do grupo (N = 24), refletindo a atividade cerebral em voxels que mostram diminuição ( painel esquerdo) ou aumentado (painel direito) atividade como resultado da manipulação de ER.Note-se que blobs ativação no PFC pode cobrir mais áreas, como segue: vlPFC / Insula (b) e córtex cingulado anterior dorsal / córtex pré-motor (c). Os gráficos de barras ilustram as mudanças do sinal por cento em resposta a emocional (Emo) e neutro (Neu) fotos antes (ou seja, BaseRuns) e após a indução das metas de ER (ou seja, combinado ER ER = explícita e implícita em média, em conjunto, ER explícita, e implícita ER), como extraído voxels mostrando pré ao pós-ER diferenças. L = Left, R = Right. <img alt="Tabela 1" src="/files/ftp_upload/2430/2430table1.jpg" /> Tabela 1. Diminuiu avaliações emocionais após a manipulação ER. Similar aos resultados fMRI, houve uma redução de ratings emocional após a indução ER, e este efeito resultou diminui seguintes ER explícitos e implícitos. Importante, avaliações emocional não se alterou significativamente em um grupo controle que realizou a mesma tarefa seguinte atrasos semelhante, mas na ausência de ER indução objetivo. Apoiar essas idéias, a 2 (Manipulação: Baseline vs Indução ER) x 2 (Valence: Emocional vs Neutral) ANOVA de medidas repetidas em dados do grupo experimental * rendeu um efeito significativo de Manipulação (F [1, 19] = 11,21, p &lt;0,002) e uma significativa Manipulação x Valence Interaction (F [1, 19] = 3,02, p &lt;0,05), e uma ANOVA 2-way semelhantes em dados do grupo controle (N = 9) não deu um efeito significativo principal do Delay (linha de base versus Runs Delayed) ou um significativo atraso x interação Valence. Estes achados sugerem que a diminuição nos índices no grupo experimental foi devido à indução da meta de controlar as emoções e não devido à habituação da exposição repetida ao estímulo emocional. * Por causa dos dados de atrito devido a causas comuns (por exemplo, falha técnica), análises comportamentais do grupo experimental foram baseadas em dados de 20 participantes. Em conjunto, esses achados de imagem de comportamento e no cérebro validar o projeto atual experimental, que pode ser usado para comparar induções explícitas e implícitas do objetivo de regular as emoções. Note-se que o presente relatório enfatiza os aspectos que resultam da contribuição conjunta das manipulações explícita e implícita ER, mas isso não exclui a possibilidade de que seus efeitos podem ser dissociáveis ​​no comportamento e / ou nível cerebral.

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L., Dolcos, F., Cabeza, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+aging+on+functional+connectivity+of+the+amygdala+for+subsequent+memory+of+negative+pictures:+a+network+analysis+of+functional+magnetic+resonance+imaging+data.">Effects of aging on functional connectivity of the amygdala for subsequent memory of negative pictures: a network analysis of functional magnetic resonance imaging data.</a> Psychol Sci. 20, 74-84 (2009).</li><li>Ritchey, M., Dolcos, F., Eddington, K. M., Strauman, T. J., Cabeza, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+correlates+of+emotional+processing+in+depression:+Changes+with+behavioral+cognitive+therapy+and+predictors+of+treatment+response.">Neural correlates of emotional processing in depression: Changes with behavioral cognitive therapy and predictors of treatment response.</a> Journal of Psychiatric Research. 45, 577-587 (2011).</li><li>Eddington, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+correlates+of+idiographic+goal+priming+in+depression:+goal-specific+dysfunctions+in+the+orbitofrontal+cortex.">Neural correlates of idiographic goal priming in depression: goal-specific dysfunctions in the orbitofrontal cortex.</a> Soc Cogn Affect Neurosci. 4, 238-246 (2009).</li></ol>

Não há conflitos de interesse declarados.

Nós descrevemos um protocolo que envolve a manipulação explícita e implícita da meta para regular a emoção, e permite investigar os correlatos neurais associados. Este projeto tem o potencial de aumentar o nosso conhecimento de como o cérebro regula as emoções, sendo adequado para comparações de ER explícita para ER implícita, que não é intencional e pode acontecer sem uma visão do participante e da consciência 13,14. Assim, o protocolo pode ser particularmente útil para as investigações ...

brain imaging investigation of the neural correlates of emotion regulation

A capacidade de controlar / regular as emoções é um importante mecanismo de enfrentamento em face de situações emocionalmente estressantes. Embora progressos significativos tenham sido feitos no entendimento da regulação da emoção consciente / deliberada (ER), menos se sabe sobre ER non-conscious/automatic e os correlatos neurais associados. Esta é, em parte devido aos problemas inerentes ao conceitos unitário de processamento automático e consciente 1. Aqui, apresentamos um protocolo que permite investigação dos correlatos neurais da deliberadas e ER automática usando ressonância magnética funcional (fMRI). Este protocolo permite que novos caminhos de investigação sobre diversos aspectos da ER. Por exemplo, o desenho experimental permite a manipulação da meta para regular a emoção (consciente versus não-consciente), bem como a intensidade do desafio emocional (alta versus baixa). Além disso, permite investigação de ambos os efeitos imediatos (percepção emoção) e de longo prazo (memória emocional) de estratégias de ER no processamento de emoção. Portanto, este protocolo pode contribuir para uma melhor compreensão dos mecanismos neurais de regulação da emoção no comportamento saudável, e para ganhar insight sobre as possíveis causas dos déficits de depressão e ansiedade em que dis regulação emocional é muitas vezes entre os principais recursos debilitante.

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Brain Imaging Investigation of the Neural Correlates of Emotion Regulation

Apresentamos um protocolo que permite a investigação dos correlatos neurais da regulação da emoção deliberada e automático, utilizando imagens de ressonância magnética funcional. Este protocolo pode ser usado em participantes saudáveis, jovens e idosos, bem como em pacientes clínicos.

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-neural-correlates-emotion

Research

JoVE Journal

Neuroscience

12.3K visualizações.  University of Illinois, Urbana-Champaign. Apresentamos um protocolo que permite a investigação dos correlatos neurais da regulação da emoção deliberada e automático, utilizando imagens de ressonância magnética funcional. Este protocolo pode ser usado em participantes saudáveis, jovens e idosos, bem como em pacientes clínicos.

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

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

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

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 ...

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 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 ...

Extinction Training During the Reconsolidation Window Prevents Recovery of Fear

Fear is maladaptive when it persists long after circumstances have become safe. It is therefore crucial to develop an approach that persistently prevents the return of fear. Pavlovian fear-conditioning paradigms are commonly employed to create a controlled, novel fear association in the laboratory. After pairing an innocuous stimulus (conditioned stimulus, CS) with an aversive outcome (unconditioned stimulus, US) we can elicit a fear response (conditioned response, or CR) by presenting just the stimulus alone1,2 . Once fear is acquired, it can be diminished using extinction training, whereby the conditioned stimulus is repeatedly presented without the aversive outcome until fear is no longer expressed3. This inhibitory learning creates a new, safe representation for the CS, which competes for expression with the original fear memory4. Although extinction is effective at inhibiting fear, it is not permanent. Fear can spontaneously recover with the passage of time. Exposure to stress or returning to the context of initial learning can also cause fear to resurface3,4.
Our protocol addresses the transient nature of extinction by targeting the reconsolidation window to modify emotional memory in a more permanent manner. Ample evidence suggests that reactivating a consolidated memory returns it to a labile state, during which the memory is again susceptible to interference5-9. This window of opportunity appears to open shortly after reactivation and close approximately 6hrs later5,11,16, although this may vary depending on the strength and age of the memory15. By allowing new information to incorporate into the original memory trace, this memory may be updated as it reconsolidates10,11. Studies involving non-human animals have successfully blocked the expression of fear memory by introducing pharmacological manipulations within the reconsolidation window, however, most agents used are either toxic to humans or show equivocal effects when used in human studies12-14. Our protocol addresses these challenges by offering an effective, yet non-invasive, behavioral manipulation that is safe for humans.
By prompting fear memory retrieval prior to extinction, we essentially trigger the reconsolidation process, allowing new safety information (i.e., extinction) to be incorporated while the fear memory is still susceptible to interference. A recent study employing this behavioral manipulation in rats has successfully blocked fear memory using these temporal parameters11. Additional studies in humans have demonstrated that introducing new information after the retrieval of previously consolidated motor16, episodic17, or declarative18 memories leads to interference with the original memory trace14. We outline below a novel protocol used to block fear recovery in humans.

Conditioned fear can be diminished through an inhibitory process called extinction, but can resurface under conditions such as the passage of time or exposure to stress. Our protocol presents a novel way of preventing fear recovery by introducing extinction during the reconsolidation window (the re-storage phase of a reactivated memory).

Formação extinção durante a janela de reconsolidação impede a recuperação do Medo

Fear is maladaptive when it persists long after circumstances have become safe. It is therefore crucial to develop an approach that persistently prevents ...

High-resolution Live Imaging of Cell Behavior in the Developing Neuroepithelium

The embryonic spinal cord consists of cycling neural progenitor cells that give rise to a large percentage of the neuronal and glial cells of the central nervous system (CNS). Although much is known about the molecular mechanisms that pattern the spinal cord and elicit neuronal differentiation1, 2, we lack a deep understanding of these early events at the level of cell behavior. It is thus critical to study the behavior of neural progenitors in real time as they undergo neurogenesis.
In the past, real-time imaging of early embryonic tissue has been limited by cell/tissue viability in culture as well as the phototoxic effects of fluorescent imaging. Here we present a novel assay for imaging such tissue for long periods of time, utilizing a novel ex vivo slice culture protocol and wide-field fluorescence microscopy (Fig. 1). This approach achieves long-term time-lapse monitoring of chick embryonic spinal cord progenitor cells with high spatial and temporal resolution.
This assay may be modified to image a range of embryonic tissues3, 4 In addition to the observation of cellular and sub-cellular behaviors, the development of novel and highly sensitive reporters for gene activity (for example, Notch signaling5) makes this assay a powerful tool with which to understand how signaling regulates cell behavior during embryonic development.

Imaging embryonic tissue in real-time is challenging over long periods of time. Here we present an assay for monitoring cellular and sub-cellular changes in chick spinal cord for long periods with high spatial and temporal resolution. This technique can be adapted for other regions of the nervous system and developing embryo.

De alta resolução de imagem ao vivo de comportamento de células no desenvolvimento neuroepitélio

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

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

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

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

Co-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 ...

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 ...

Analysis of Brain Mitochondria Using Serial Block-Face Scanning Electron Microscopy

Human brain is a high energy consuming organ that mainly relies on glucose as a fuel source. Glucose is catabolized by brain mitochondria via glycolysis, tri-carboxylic acid (TCA) cycle and oxidative phosphorylation (OXPHOS) pathways to produce cellular energy in the form of adenosine triphosphate (ATP). Impairment of mitochondrial ATP production causes mitochondrial disorders, which present clinically with prominent neurological and myopathic symptoms. Mitochondrial defects are also present in neurodevelopmental disorders (e.g. autism spectrum disorder) and neurodegenerative disorders (e.g. amyotrophic lateral sclerosis, Alzheimer&#39;s and Parkinson&#39;s diseases). Thus, there is an increased interest in the field for performing 3D analysis of mitochondrial morphology, structure and distribution under both healthy and disease states. The brain mitochondrial morphology is extremely diverse, with some mitochondria especially those in the synaptic region being in the range of &#60;200 nm diameter, which is below the resolution limit of traditional light microscopy. Expressing a mitochondrially-targeted green fluorescent protein (GFP) in the brain significantly enhances the organellar detection by confocal microscopy. However, it does not overcome the constraints on the sensitivity of detection of relatively small sized mitochondria without oversaturating the images of large sized mitochondria. While serial transmission electron microscopy has been successfully used to characterize mitochondria at the neuronal synapse, this technique is extremely time-consuming especially when comparing multiple samples. The serial block-face scanning electron microscopy (SBFSEM) technique involves an automated process of sectioning, imaging blocks of tissue and data acquisition. Here, we provide a protocol to perform SBFSEM of a defined region from rodent brain to rapidly reconstruct and visualize mitochondrial morphology. This technique could also be used to provide accurate information on mitochondrial number, volume, size and distribution in a defined brain region. Since the obtained image resolution is high (typically under 10 nm) any gross mitochondrial morphological defects may also be detected.

Mitochondrial visualization and analysis from mammalian brain tissue is a challenging task. Here, we describe how three dimensional (3D) reconstruction analysis from the serial block-face scanning electron microscopy (SBFSEM) can be used to gain insights on the morphological and volumetric analysis of this critical energy generating organelle.

Análise do Cérebro mitocôndrias Usando Serial Block-cara Scanning Electron Microscopy

Human brain is a high energy consuming organ that mainly relies on glucose as a fuel source. Glucose is catabolized by brain mitochondria via glycolysis, ...

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 ...