Method Article
EEG/fMRI verilerinin eşzamanlı toplanması ve senkronize MR saat sinyali kaydı için bir protokol sunuyoruz. Bu yöntemi, deneklerin tarama sırasında 'soğuk eldiven' talimatları aldığı ve EEG/fMRI verilerinin hipnotik indüksiyondan önce ve sonra el sıcaklığı ölçümleriyle birlikte kaydedildiği benzersiz bir paradigma kullanarak gösteriyoruz.
Mevcut çalışmada, EEG/fMRI verilerinin eşzamanlı toplanması için bir yöntem gösteriyoruz. Kurulumumuzda, EEG verileri yüksek yoğunluklu 256 kanallı sensör ağı kullanılarak toplanır. EEG amplifikatörün kendisi bir alan yalıtım muhafaza sisteminde (FICS) bulunur ve MRI saat sinyalleri, sonraki MR yapı karakterizasyonu ve kaldırılması için EEG veri toplama ile senkronize edilir. Bu yöntemi ilk olarak dinlenme durumu veri toplama için gösteriyoruz. Daha sonra, EEG / fMRI veri kaydı için bir protokol gösterirken, denekler sol ellerinin soğuk su banyosuna daldırdığını ve burada soğuk eldiven paradigması olarak adlandırıldıklarını görselleştirmelerini isteyen bir bant dinlerler. Her el arasındaki termal farklar, bu amaçla geliştirdiğimiz MR uyumlu bir sıcaklık sensörü kullanılarak EEG/fMRI veri toplama boyunca ölçülür. Hipnotik indüksiyon öncesi ve sonrası eşzamanlı diferansiyel el sıcaklığı ölçümleri ile birlikte soğuk eldiven EEG/fMRI verilerini topluyoruz. Seans öncesi ve sonrası arasında hipnotik indüksiyon ve derinlik değerlendirme sürecinde tek modalite EEG verileri toplanır. Temsili sonuçlarımız, hipnotik indüksiyon sırasında EEG güç spektrumundaki önemli değişikliklerin ölçülebileceğini ve MR uyumlu diferansiyel termometri cihazımız kullanılarak soğuk eldiven paradigması sırasında el sıcaklığındaki değişikliklerin hızla tespit edilebileceğini göstermektedir.
Kuruluşundan bu yana, hipnozun ne olduğu ve duyarlı bireylerde tam olarak ölçülebilir fizyolojik değişikliklerin nasıl üretildiği konusunda önemli tartışmalar olmuştur. Hipnozun nöral korelasyonlarını ve hipnotik öneriye yanıtları anlamaya yönelik çalışmalar genellikle çeşitli sonuçlar üretmektedir1En azından kısmen hipnotik indüksiyon ve öneri tekniklerindeki farklılıklara bağlı olabilir2, böylece ayrıntılı bir metodoloji ve protokol tanımı için motivasyon sağlar.
Hipnoz geleneksel olarak bir iç konsantrasyon durumu ve odaklanmış dikkat olarak tanımlanmış olmasına rağmen1,3, daha eksiksiz bir operasyonel tanım da içerir: eksojen uyaranların farkındalığının azalması4, emilimin artması5veya deneycinin sözlerine zahmetsizce dikkat ve spontan düşünce6. Hipnotik indüksiyon genellikle hipnoz ve emilimi kolaylaştıran bir dizi sözel talimat olarak tanımlanır6. Hipnotizabillik bireyler arasında büyük ölçüde değişir, ancak genellikle zamanla bireyler içinde istikrarlıdır7,8; önerillik genellikle, en sık uygulanan metrik Stanford Hipnotik Duyarlılık Ölçeği, (SHSS) formu C9-12olan öneriye davranışsal yanıt açısından ölçülür.
Hipnozun sinirsel korelasyonlarını inceleyen çalışmalar genellikle iki kategoriye ayrılır. Ya 'dinlenme durumu' hipnoz sırasında özünde aktive edilen aktivite ağlarını inceliyorlar ya da hipnotik öneriye yanıt olarak meydana gelen sinirsel aktivitedeki değişiklikleri inceliyorlar6. Yeni bir EEG çalışmasında, son derece düşündürebilir bireylerin hipnoz sırasında alfa-2 bandında frontal-parietal ağın düşük düşündürebilir deneklere kıyasla daha yüksek olay ile ilgili desynchrony gösterdiği bulunmuştur4. Son zamanlarda, fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) ayrıca diğer beyin bölgelerindeki aktivitede karşılık gelen bir artış olmadan 'dinlenme durumu' hipnoz sırasında ön varsayılan mod ağlarındaki değişiklikleri ortaya çıkardı2. Yakınsama kanıtları hipnozun ayrışmış ön dikkat kontrolü13ile ilişkili olduğunu göstermektedir.
Çeşitli hipnotik önerilere yanıt olarak fMRI kan oksijenasyon seviyesi bağımlı (BOLD) sinyallerindeki değişiklikler de yakın zamandabildirilmiştir 14-23. Öneri-yanıt çalışmalarının çoğunluğu, beyin sinyali değişikliklerini değiştirilmiş algının öznel derecelendirmeleriyle ilişkilendirir. Bununla birlikte, hipnotik öneri, yanıt olarak kan basıncı, kalp atış hızı ve konu el sıcaklığı gibi fizyolojik parametreleri değiştirmek için de kullanılmıştır24.
Burada, bu önceki bulguları, burada 'soğuk eldiven' paradigması olarak adlandırılan deneysel bir paradigma geliştirerek genişletiyoruz, böylece denekler, sıcaklıkta herhangi bir dış fiziksel manipülasyonun yokluğunda, ellerinden birinin diğerinden daha soğuk olduğunu algılamaya yönlendiriliyor. Bu sözlü talimatlar, veri kaydı sırasında MR uyumlu kulaklıklar aracılığıyla teslim edilir.
Mevcut çalışmada, ilk olarak eşzamanlı EEG / fMRI veri kaydı için yöntemimizi gösteriyoruz. Daha sonra hipnotik indüksiyondan önce ve sonra el sıcaklığı ölçümleri ile birlikte EEG/fMRI verilerinin toplanmasını içeren soğuk eldiven paradigmasını gösteriyoruz. Hipnotik indüksiyon yöntemimiz1tarafından açıklanan bir ideomotor önerisi ve ardından SSHS, C formu kullanılarak bir derinlik değerlendirmesi içerir. EEG güç spektrumunda hipnotik indüksiyondan sonra meydana gelen güvenilir değişiklikler tespit ediyoruz. Ayrıca MRI uyumlu diferansiyel termometri cihazımızın eşzamanlı EEG/fMRI veri toplama oturumu sırasında el sıcaklığı değişikliklerini ölçebildiğini gösteriyoruz. Bu prosedür, içsel 'dinlenme durumu' hipnoz sırasında meydana gelen beyin sinyali değişikliklerinin değerlendirilmesinde ve değiştirilmiş termal algı için hipnotik öneriye yanıt olarak sinyal değişikliklerinin ölçülmesinde önemli nicel EEG/fMRI ölçümleri sağlayabilir.
Aşağıdaki deneysel protokol UCLA Kurumsal İnceleme Kurulu tarafından incelenmiş ve onaylanmıştır. Deneye başlamadan önce denekler, potansiyel olarak hamile olan, on sekiz yaşın altında olan veya bir makine şovunda çalışmış veya metalik implantları olan denekleri dışlayan bir telefon ön taramasından geçirildi. Solak denekler veya akıl hastalığı öyküsü olanlar da konu havuzundan çıkarıldı. Daha sonra katılımcılara deney günü kafein, uyuşturucu ve alkolden uzak durmaları talimatı verildi. Deney günü her katılımcıdan yazılı bilgilendirilmiş onam ve rızanın kavrayışı alınmıştır.
1. EEG Sensör Ağı Uygulaması
EEG verileri 256 kanallı MRI uyumlu Jeodezik Sensör Ağı kullanılarak kaydedilir. Elektrotlardaki empedans seviyeleri, elektrotların kurumadığını ve empedansların eşiğin altında kaldığından emin olmak için deney boyunca yaklaşık 20 dakika aralıklarla izlenmelidir (adım 1.5).
2. Hipnozdan Önce Eşzamanlı EEG/fMRI ve Sıcaklık Kayıt Protokolü
EEG ağı uygun şekilde uygulandıktan sonra, konu MR tarayıcı odasına ilerler. Tüm metal nesneler kaldırılır. Yapısal MRI ve fonksiyonel MRI taramaları Siemens Allegra 3T tarayıcıda toplanır. Eşzamanlı EEG/fMRI verileri hipnotik indüksiyondan önce toplanır ve her konu için işlevsel bir taban çizgisi oluşturur.
3. Hipnotik İndüksiyon
Denekler daha sonra loş ışıklı, sessiz bir odada rahatça oturdu. Hipnotik indüksiyon ve progresif gevşeme derinleştirme tekniği süresince EEG verileri kaydedildi.
4. EEG/fMRI Veri Toplama ve Diferansiyel Termometri Sonrası Hipnotik İndüksiyon
Şekil 1, hipnotik indüksiyondanönceki uyarı uyanık döneminde tek bir konuda ortalama 1.000 milis üzerinde olan temsili bir kanalda EEG güç spektrumunu gösterir (Şekil 1b). Buradaki kalıpların güç ve frekans (f) arasındaki karakteristik ters ilişkiyi takip ettiği unutulmamalıdır, 1/f'deki düşüş ile Şekil 1c, hipnotik indüksiyon ve derinleştirme tekniğini takiben aynı konudan alınan güç spektrumunu gösterir. Gücün zayıflaması EEG teta ve beta alt bantlarında görülebilir ve genel çizim artık 1/f'yi takip etmemektedir.
Şekil 1. Elektroensefalogram (EEG) güç spektrumu, temsili bir elektrot kanalı için tek bir konuda. (a) Hipnotik indüksiyondan önce mavi (b) EEG güç spektrumu ile işaretlenmiş güç analizi için kanal seçiminin mekansal konumuna sahip 255 kanallı EEG elektrot dizisi ve (c) hipnotik indüksiyon ve derinleştirme tekniğini takiben aynı elektrot kanalında güç spektrumu. Şekil 1c'nin üst, sağ köşesindeki çubuk, frekanslı her EEG alt bandı için göstergeyi gösterir: delta (0,1-4 Hz), teta (4-8Hz), alfa (8-12 Hz), beta (12-20 Hz) ve gama (20 Hz'in üzerindeki frekanslar).
Şekil 2. MRI uyumlu diferansiyel sıcaklık sensörü konfigürasyonunun şeması. (yukarıda) Diferansiyel termometri devresi,(aşağıda)termometri ölçüm sürecine genel bakış.
Denekleri hipnoz durumuna sokmak için kullanılan öneri yöntemlerinde geniş değişkenlik olduğu görülmektedir1. Burada, EEG güç spektrumu değiştirmek için C formu olan SHSS'nin ardından gelen iptalsiz motor hareketi için bir önerinin kullanılabileceğini gösteriyoruz. Bu çalışmada kullanılan konunun geçmişte hipnotize edilmiş olmasına rağmen, Harvard Group Önerilebilirlik Ölçeği veya başka bir mekanizma aracılığıyla son derece hassas bir konu bulmak için herhangi bir girişimde bulunulmadığını not ediyoruz. EEG frekans alt bantlarındaki değişikliklerin büyüklüğünün, bildirildiği gibi, konu duyarlılığı düzeyine göre değiştiğini varsayıyoruz4.
Ayrıca, eşzamanlı bir EEG/fMRI oturumu sırasında oluşabilecek el sıcaklığı dalgalanmalarını ölçmek için bir kurulum gösterdik. Denekler sonunda biyofeedback ipuçlarını kullanarak hipnoz olmadan el sıcaklığı değişikliklerini gerçekleştirmeyi öğrenebilseler de, bu genellikle birçok eğitim oturumu alır26. Frischholz ve Tryon26, diğerleri tarafından bildirilenin aksine, soğuk eldiven öneri paradigmasını kullanarak el sıcaklığındaki değişiklikler ve hipnotik derinlik arasındaki ilişkiyiçoğaltamadılar 27. Bu tartışmayı çözmek için ek çalışma gereklidir. Bununla birlikte, fonksiyonel bir nörogörüntüleme seansı sırasında el sıcaklığı değişikliklerini ölçme yöntemi, hipnotik indüksiyonun ardından hipnotik 'soğuk eldiven' önerisinin sinirsel korelasyonlarının değerlendirilmesinde yararlı olabilir.
Kabul ve yayınlanmasının ardından, Elektrik Jeodeziği, A.Ş. bu makale için açık erişim ücretinin altına imza atmıştır.
Bu çalışma, Kore Temel Bilim Enstitüsü (KBSI) hibesi, Hipnotize Edici Nedenli Aldatma Nörogörüntüleme Çalışmaları'ndan gelen fonlarla desteklendi.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Precision Monolithic Temperature Sensor | National Semiconductor Corporation | LM34/LM35 | 100 mV/°C; accurate to within ±0.4 °C at room temperature |
Precision Instrumentation Amplifier | National Semiconductor Corporation | INA114 | Part of Magnet Room I/O interface |
HydroCel Saline | Electrical Geodescis Inc. | N-PRT-KCL-1000-000 | |
HydroCel Geodesic Sensor Net with a 256-channel High Density Electrode Array | Electrical Geodescis Inc. | 256-channel HCGSN | |
Geodesics Photogrammetry System | Electrical Geodescis Inc. | EGI GPS | |
Pipettes | Electrical Geodescis Inc. | N-ACC-PIP-1000-000 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır