JoVE Logo

Oturum Aç

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.

Bu Makalede

  • Özet
  • Özet
  • Protokol
  • Tartışmalar
  • Açıklamalar
  • Teşekkürler
  • Referanslar
  • Yeniden Basımlar ve İzinler

Özet

Burada kirlenme anksiyete katılan bir beyin alanı kontrol etmek için eğitim insanlar için ve kirlenme anksiyete ve beyin bağlantısı desenler arasındaki ilişkiyi problama için bir yöntem sunuyoruz.

Özet

Biz bir bölgede gerçek zamanlı fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (rt-fMRI) verileri kullanarak kirlenme anksiyete biofeedback ile ilişkili orbitofrontal korteks aktivitesi kontrol etmek için eğitim konuları için bir yöntem mevcut. Bu bölgede artmış aktivite, kontrol olguları 1 ve obsesif-kompulsif bozukluk (OKB), 2 kirlenme anksiyete içeren, nispeten sık görülen ve genellikle zayıflatıcı psikiyatrik bozukluğu olan bireylerin hem de kontaminasyon anksiyete ile ilişki içinde görülüyor. Birçok beyin bölgelerinde orbitofrontal kortekste (OFC) OKB, anormallik karışmış olmasına rağmen, en tutarlı bulgular biri 3, 4 Ayrıca, hiperaktivite OFC OKB semptom şiddeti 5 ile ilişkili bulundu ve hiperaktiviteye azalmalar olmuştur bu bölgede azalmış semptom şiddeti ile korele olduğu bildirilmiştir. 6 Bu nedenle, bu beyin bölgesi kontrol yeteneği cl tercümekontaminasyon anksiyete, obsesif-kompulsif belirtiler inical gelişmeler. Rt-fMRI data Biofeedback bir konu beyin belirli bir bölgede faaliyet temporal desen (veya beyin aktivitesi belirli bir desen dağıtılan ile ilişkili) bu konuda bir geri bildirim sinyali olarak sunulduğu yeni bir tekniktir. Son raporlar insanların rt-fMRI biofeedback ile sağlanan belirli beyin alanlarının aktivitesi üzerinde kontrolü geliştirmek mümkün olduğunu göstermektedir. 7-12 duygu işleme dahil olan beyin bölgelerinin hedef için bu tekniği kullanarak, özellikle çeşitli çalışmalarda eğitim konuları başarı bildirdin bu bölgelerde kontrol etmek için bazı durumlarda 13-18 rt-fMRI, biofeedback eğitimi konularda, bilişsel, duygusal, ya da klinik değişikliklere neden olmuştur. Burada 8, 9, 13, 19, tedavisinde uygulanan bu tekniği göstermektedir sağlıklı kişilerde kontaminasyon kaygısı. Bu biofeedback müdahale değerli bir bas olacakic araştırma aracı: karıştırmayı beyin fonksiyonu için araştırmacılar, beyin dinamiklerini ortaya çıkan değişiklikleri ölçmek ve kirlenme anksiyete veya diğer davranışsal tedbirler değişiklikler bu ilişki sağlar. Buna ek olarak, bu yöntem kurulması fMRI-temelli biofeedback OKB için terapötik bir müdahale olarak araştırılması yönünde bir ilk adım olarak hizmet vermektedir. OKB olan hastaların yaklaşık dörtte biri, tedavi, 20-22 mevcut formları ve yararı olanlar nadiren tamamen iyileşir, bu nüfus tedavisinde yeni yaklaşımlar acilen ihtiyaç vardır çok az parası alırsınız.

Protokol

1. Stimulus Geliştirme

Kapsamlı uyaran bir gelişme tabi . Kirlilik ile ilgili ve nötr görüntüleri toplanır ve bu uyaranlarla indüklenen anksiyete provokasyon koşulları dengeli ve nötr koşullarda daha provokasyon koşullarında önemli ölçüde daha büyük Daha spesifik olarak, aşağıdaki dört uyaran setleri ihtiyaç vardır sağlamak için pilot olmalıdır.

  1. Localizer uyaranlara: 300 kirlenme ile ilgili görüntüler ve 300 nötr görüntüleri orbitofrontal kortekste (OFC) kontaminasyon anksiyete dahil bölgede lokalize etmek kullanılır. Bu kirlenme ile ilgili görüntüler nötr görüntüleri (öz-bildirim dayalı) göre önemli ölçüde daha fazla kirlenme endişeye yol açmaktadır sağlamak için pilot olmalıdır. Bu her konu bu uyaranlara kullanarak OFC hedef bölgede lokalize olmalıdır bu, sadece bir bütün olarak grup içerisinde her pilot konu için de geçerli olduğunu önemlidir.
  2. Biofeedback uyaranlara: uyaranların iki eşleşen setleri, her biri 3 tip uyaranlar içeren, gelişmiş olmalıdır. Her set 18 provokatif uyaranlara artış bloklar için gerekli olan, 18 provokatif uyaranlara düşüş blokları için gerekli, ve 24 nötr uyaranlar nötr bloklar için gerekli olan. Bir set, ilk biofeedback oturumu için ve ikinci sette, ikinci biofeedback oturum için. Pilot veri bu uyaranlara türü temel etkisi (kışkırtıcı ve nötr uyaranlar arasındaki fark ile ilgili) ama ana kümesi veya tip-hiçbir etkisi olmadığından emin olmak bakarken kendi kendine bildirilen anksiyete konularda deneyimi toplanan olmalıdır etkileşim ayarlayabilirsiniz.
  3. Kontrol görevi uyaranlara dört eşleşen uyaran setleri, her biri için 6 artış bloklar, düşüş blokları için 6 kışkırtıcı uyaranlara, ve 8 nötr uyaranlar kışkırtıcı uyaranlara da dahil olmak üzere, gelişmiş olmalıdır. Bu dört setleri her iki biofeedback oturumları başlangıç ​​ve bitiş yürütülen denetim görevi çalıştırır. Bu uyaranlar türü temel etkisi (kışkırtıcı ve nötr uyaranlar arasındaki fark ile ilgili), ancak seti veya tip herhangi bir temel etkisi var olduğundan emin olmak için bakarken kendi kendine bildirilen anksiyete konularda deneyim Pilot veri toplanması gerekmektedir etkileşim ayarlanmış.
  4. Değerlendirme oturumunda uyaranlara: 3 uyan uyaran setleri, her 25 kirlenme görüntüler dahil olmak üzere, gelişmiş olmalıdır. Pilot veri seti bu görüntülere tepki olarak yaşanan anksiyete üzerinde hiçbir etkisi olmadığından emin olmak için toplanan gerekir.

Grubumuz tarafından kullanılan uyaranlar Maudsley Obsesif Kompulsif Belirti 23 Set ve Uluslararası Duyuşsal Resim Sistem 24 resimler, yanı sıra Google, resimlerin elde edilen ve satın alınan, kendimizi çektiği fotoğraflardan Bigstockphoto.com , gettyimages.com , flickr. com , vehoto.com "> iStockphoto.com.

2. İşe Alım

Başlık, manyetik rezonans görüntüleme katılabilir ve kirlenme anksiyete ve anksiyete kontrol etmek için öğrenme arzusu yüksek düzeyler rapor sağlıklı bireyler belirlemek için taranmaktadır . Özellikle, tarama sürecinin bir parçası olarak, konu Ölçeği çalışmaya dahil Obsesyonlar ve Yıkama kompulsiyonlar 8 veya daha fazla bir puan ile bu sadece Padua Envanteri-Washington Kayrak Üniversitesi Revizyonu (PI-WSUR) 25 tam ve. gerçek biofeedback aldığı her konu, yaş ve cinsiyet olarak eşleştirilmiş başka bir konu sahte biofeedback almak için işe . Katılımı öncesinde, tüm konularda kurumsal insan koruma programı (Yale Üniversitesi, İnsan Kaynakları Koruma Programı) tarafından onaylanmış bir protokol uyarınca bilgilendirilmiş onam vermek zorundadır.

3. Protokol

biofeedback protokolün amacı, bir bölgedeki kirlenme anksiyete ile ilgili orbitofrontal kortekste (OFC) nöral aktivite düzeyi üzerinde daha fazla kontrol geliştirmek için konularda eğitmek için, kirlenmeye maruz kaldığında, ilgili uyaranlara, artırmak veya bu bölgede istedikleri gibi nöral aktivitenin azalma olabilir. Bu beyin bölgesi üzerinde daha fazla kontrol, kirlenme ile ilgili kaygı konular üzerinde daha fazla kontrol vereceğini hipotez. Bilinçli, OFC nöral faaliyet düzeyini kontrol etme yeteneği, dayalı konularda fonksiyonel bir görüntüleme oturumu sırasında bu etkinliği artırmak ve azaltmak için cued zaman bu beyin bölgesi ölçülen sinyal artırmak ve azaltmak için mümkün olup olmadığı değerlendirilir.

Gönüllüler tüm çalışma tamamlamak için iki hafta sürer, bu yüzden yaklaşık yarısı haftalık aralıklarla planlanan dört ayrı gün içinde geliyor. Fi protokol için akış şeması gösterilmiştirfigure 1.

figure-protocol-4917
Şekil 1. Protokol Akış Şeması. Gün 1 mavi, kırmızı, turuncu, yeşil ve Gün 4 Gün 3 Gün 2. Açıkça belirtilen olmasa da, fonksiyonel veri ve fonksiyonel alan için hedef bölge kaydetmek için kullanılan bir "fonksiyonel referans tarama" biofeedback MR oturumları toplama dahil, her MR oturumda, ayrıca aynı dilim yerlerde anatomik veri toplama o oturumda.

3.1 Gün 1

  1. Başlık, 1.5 T Seimens Sonata tarayıcı 1 saat manyetik rezonans (MR) görüntüleme oturumda katılırlar. Her tarama oturumunda, tarama başlamadan önce, görsel ekran, bu konuda görüş alanında tamamen düşer ve onları iyi odaklanmış görünen sağlamak için kontrol edilir.
    Gün 1, aşağıdaki veriler toplanmaktadır:
    1. Yüksek çözünürlüklü yapısal immıknatıslanma hazırlanan hızlı gradient eko (MPRAGE) sırası kullanılarak yaş
    2. T1 ağırlıklı anatomik görüntülerle fonksiyonel veri olarak aynı 31 dilim noktada
    3. Dinlenme hali fonksiyonel veri İki çalışır, her biri 152 ciltlik toplanmasını içeren (ilk iki atılır) . T2 *- hassas bir single shot eko-planar darbe dizisi (TÜM fonksiyonel veri toplama için kullanılan degrade hatırlattı TE = 30ms, FA = 80, TR = 2000ms, Bant Genişliği = 2604, 200mm 3.1 * 3.1 * 3.1mm için görüş alanında 3 izotropik vokseller, OFC ve en yukarıdaki beyin kapsayan 31 Eksenel eğik, AC-PC hizalı dilim). Bu dizi orbitofrontal korteks sinyal 45ms 30ms için optimum TE azaltılması ve BOLD hassasiyet sadece hafif bir azalma ile dephasing intravoxel azaltmak, her ikisi de 3.1mm dilim kalınlığı azaltmak için optimize edilmiştir. Yüksek bant genişliği, aynı zamanda yön kodlamak faz boyunca geometrik bozulmasını azaltmak için kullanılır.
    4. Yerel Üçİzer 202 ciltlik koleksiyonu (ilk iki atılır) 40'lı aralıklarla bakmak yoğun kirlenme ile ilgili görüntüler ve görüntüleme nötr görüntüleri arasında konu yapar. içeren fonksiyonel verileri, her çalışır Bu Localizer çalışır kirlenme anksiyete aktive OFC bölgede lokalize etmek
  2. Gün 1 MR oturumun ardından, konu yeniden değerlendirme Strateji Geliştirme Oturum anksiyete bozuklukları için uzmanlığa sahip bir klinik psikolog ile buluşuyor. Bu oturumun amacı, kendi orbitofrontal korteks aktivitesi üzerinde bazı ilk kontrol sağlamaktadır konu için bireyselleştirilmiş bilişsel strateji geliştirmektir . Kontaminasyon anksiyete ortaya çıkarmak. Senaryoları tartışılmış ve psikolog konu böyle durumlarda anksiyete azaltmak için yaklaşımlar geliştirmeye yardımcı olur. Religi yatkın, kontaminasyon riskinin reappraising içeren, ya daonların anksiyete "gidelim" lı düşünceler ya da meditative stratejileri, bir inanca dayalı bir yaklaşım ya da bir tartışılacaktır. Bu oturumun amacı, bir veya daha fazla yeniden değerlendirme stratejileri konu hissediyor çeşitli durumlar karşısında kendi kirlenme anksiyete azaltmada etkili olması muhtemel olduğunu tespit etmektir. Etkili bir yeniden değerlendirme stratejileri tespit edilmiştir emin hissediyorum, biofeedback oturumu sırasında, OFC faaliyet düşürmek için bu stratejiler denemek için talimat olacaktır. Tersine, OFC faaliyet artırmak için, kirlenmiş nesnelere temas olası sonuçları hakkında düşünmek için ve kendilerini herhangi bir yeniden değerlendirme stratejileri ilgi çekici bu konuda kaygı hissetmesini sağlayacak talimat olacaktır. Biz OFC faaliyet yükseltmek / düşürmek için bu stratejileri OFC kontrol etmek için bazı başlangıç, sınırlı bir yeteneği sağlamak için sadece amaçlı olduğunu burada vurgulamak gerekir. Biofeedback seansları sırasında, konus böylece onları OFC üzerinde artan kontrolü geliştirmek için izin veren, onların bilişsel stratejileri ile deneme şansı var ve daha etkili ne ilişkin doğrudan geri bildirim almak . Bu oturumda, klinik psikolog aynı zamanda konu sub-klinik kontaminasyon kaygısı onları etkiler olup olmadığını değerlendirir. Gündelik hayat değilse, çalışma kaldırılır.
  3. Localizer çalışır toplanan veriler Gün 1 tarama oturumundan sonra analiz ancak önceden hesaplanan bir görev Regressor konu kirlenme resimleri görüntülerken zaman dilimleri içinde bir ve sıfır olan bir vektör ile GLM analizi kullanılarak Gün 2 oturum sırasında kalan süreler kurallı hemodinamik tepki fonksiyonu ile convolved. Her voksel regresyon katsayısı ile ilişkili t-istatistiği hesaplanır ve ortaya çıkan tmap maksimum yarım Gauss çekirdek 6mm tam genişliği kullanarak düzeltti. T-harita göstermekbu konuda nötr görüntüleri izlendi göre kirlilik ile ilgili görüntüler bakıldığında beynin hangi bölgelerinde daha aktif. OFC veya bitişik frontal kutup bölgesi içinde bulunan bu t-haritasında ilk 30 piksel (daha spesifik olarak, Brodmann alanları 10,11 veya 47) gelecek biofeedback taramalar için OFC bu konuda hedef bölgeyi temsil etmek üzere seçilir. Bu nedenle, hedef bölge lateralite konu aktivasyon paternlerinin bağlı olarak değişecektir. Bu bölge daha sonra, en yakın komşu interpolasyon ile sert bir kayıt üzerinden anatomik uzaya fonksiyonel alanından çevrilmiştir. Bir kontrol bölgesi de beyindeki tüm beyaz madde içerecek şekilde tanımlanır ve MNI beyin aynı alana çevrilmiştir. Bu iki bölge, 2. Gün biofeedback oturumu sırasında gerçek zamanlı analiz programı tarafından kullanılır.

3.2 2. Gün

  1. Başlık ilk kez bir out-of-mıknatıs Değerlendirme Oturumu katılırlar . her Değerlendirme Oturumu önce, konu sözlü gelecek kirlenme ile ilgili görüntüleri izlerken, anksiyete en aza indirmek için girişimi için talimat vardır. Takiben, en üst düzeyde anksiyete düşük bir seviyede karşılık gelen 1 ve 5, 1-5 bir ölçekte görüntüleri karşısında hissettikleri kirlilik ilgili kaygı düzeyi rapor detaylı ekrandaki talimatları ile yönlendirilmektedir. Galvanik deri tepkisi eş zamanlı olarak takip edilmektedir.
  2. Denekler daha sonra 1,5 saat gerçek zamanlı fMRI biofeedback oturumuna katılmak.
    1. Oturum eksenel anatomik koleksiyonu (T1-ağırlıklı) fonksiyonel verileri aynı dilim yerlerde görüntüleri ile başlar.
    2. Sonra, fonksiyonel bir referans taraması toplanır. Bu on iki ciltlik fonksiyonel kısa vadede, tutulur ve geri kalanı atılır beşinci toplanır.
    3. Iki bölge, ilgi regioLocalizer göre tespit Gün 1 (3.1.3) ve beyaz cevher kontrol bölgesi olarak çalışır kirlenme resimleri izlerken n konu OFC aktif, iki katı kayıt birleştirme yoluyla geçerli oturum fonksiyonel alan çevrilir . 1. Gün 2. Gün anatomik alanı anatomik alan ilk kaydı haritalar bölgeler. 2. Gün, 2 Gün "fonksiyonel referans" tarama alanı anatomik alan ikinci kaydı haritalar bölgeler. Bu iki bölge, geçerli tarama oturumu fonksiyonel uzaya tercüme edildikten sonra, biofeedback başlayabilirsiniz.
    4. Bölgelerde kayıtlı olmasına rağmen, iki fonksiyonel çalışır kontrol görevi çalıştırır olarak adlandırılır (132 hacimleri iki alanda kararlı bir duruma ulaşması için izin için atılan ilk, her çalışma için toplanan) toplanan vardır. Bu çalışır biofeedback içermeyen, ancak con konularda yeteneklerini değerlendirmek için kullanılır.trol, kirlenme ile ilgili görüntüler maruz kendi ilgi OFC bölge içinde faaliyet. Ekranın sol tarafında, konu işaret eden kırmızı bir ok, aşağı puan mavi ok, ya da sağa doğru dümdüz işaret eden bir beyaz ok. Bu ok sağ, ileri işaret ettiğinde ok puan veya aşağı, ve nötr, kirlenme ile ilgili büyük bir resim. Başlık ok aşağı işaret ettiğinde, OFC faaliyet azaltmak için denemek için ve sağ ok sadece dinlenmek için işaret ettiğinde, kendi OFC etkinliği artırmak için denemek için söyledim. Ok ve resim üç koşul üzerinden alternatif, her 26 saniyede bir değişir. Beyin-davranış konular (beyin bölgesi üzerindeki kontrolü değişiklikler ve Değerlendirme oturumları sırasında kirlenme anksiyete değişiklikler arasında korelasyon gibi) arasında korelasyon incelerken bizim ilgi göz önüne alındığında, biz tüm konularda aynı blok dizileri maruz istiyorum. Bu nedenle, siparişbloklar ya da kontrol çalıştırır denekler genelinde dengeli veya biofeedback çalışır değildir. Bunun yerine iki çalışma türleri, tüm denekler için bir değişim içerisinde kullanılır. Blok sırası ilk çalıştırma, dinlenme yukarı-aşağı-dinlenme-yukarı-aşağı-dinlenme-yukarı-aşağı-dinlenme. İkinci çalışma, dinlenme aşağı-yukarı-rest-aşağı-yukarı-rest-aşağı yukarı-dinlenme. Böylece, bir dönemde, aşağı yukarı önce ve sonraki aşağı önce.
    5. Kontrol görevi çalıştırır ve hedef bölge ve kontrol bölgesi, mevcut fonksiyonel alanı tescil edilmiştir zaman sonra, altı biofeedback çalışır (ya da sahte biofeedback konusuna bağlı olarak çalışır) (132 hacimleri ilk iki her çalıştırmak için, toplanan ve yapılmaktadır son iki) atılır.
      Biofeedback çalışır: Bu çalışır, kendi OFC ROI aktivitesini kontrol etmek konularda eğitmek için kullanılır . Konular ekranın alt kısmında beyin bölgeyi kontrol onların başarısı ile ilgili geribildirim almaya dışında, kontrol görevi çalıştırır benzer. Daha fazla specifically çalıştırmak boyunca zaman içinde değiştikçe, ekranın alt kısmında, konu kendi OFC bölgede faaliyet grafiksel bir komplo ile sağlanmaktadır. Başlık çizgi rengini kırmızı OFC etkinliği artırmak, ve çizgi rengini mavi döndüğünde bu bölgede faaliyet azaltmak için, zaman beyaz dinlenmek için denemek için talimat vardır. Hattı arsa her artış / azalış / dinlenme blok ve değişiklikleri artış ve azalış blokları sırasında kontaminasyona ilgili ve dinlenme blok sırasında nötr olduğunu bir görüntü aşağıda sunulmuştur. Kontrol görevi çalıştırır gibi, mevcut görev (artış / azalış / dinlenme) gösteren resmin sol ok kodlu bir renk de vardır. Başlık Strateji yeniden değerlendirme Geliştirme Oturum tartışılan stratejiler denemek için değil, aynı zamanda başkaları ile deneme çekinmeyin, biofeedback, en iyi şekilde çalışır değerlendirmek için bir araç olarak kullanmak için talimat vardır. Buna ek olarak, yeni stratejiler denenmesi teşvik etmek, bu emphas OFC kontrol performans, sadece kontrol görevi sırasında, biofeedback çalışır sırasında değerlendirilmelidir olacağını, tüm olgulara randomize hiçbir biofeedback sunulduğu çalışır. Başlık kan akımı yavaş tepki ve işleme gecikmeler nedeniyle hedef beyin alanında faaliyet değişiklikleri ve çizgi grafik değişiklikleri, altı ila sekiz arasında bir saniyelik bir gecikme olduğunu söyledi. Bu da zaman içerisinde gecikme gibi bir blok içinde strateji değiştirmek gerektiğini konular tavsiye edilir, stratejileri çok hızlı değiştiği zaman zor her stratejisinin başarısını değerlendirirken hale getirir.
      Biofeedback çalışır sırasında geribildirim sağlamak için kullanılan, gerçek-zamanlı fMRI sistem Şekil 2'de gösterilmiştir. Özel bir yeniden yapılanma rutin Görüntü İşleme Bilgisayar yerel ağ bağlantısı üzerinden erişilebilir Görüntü Oluşturma Sistemi dizin, toplanan olduğu gibi, her veri dilim bir kopyasını kaydeder yazılmıştır. BioImage Suite bir modül (href göründüğü gibi dizin ve her dilim okur Görüntü İşleme Bilgisayar anket üzerinde çalışan)> www.bioimagesuite.org = "http://www.bioimagesuite.org". Bütün bir ses geldi, seri port üzerinden (hareket için ayarlamak için) fonksiyonel referans tarama ve hedef OFC bölgede ortalama sinyal seviyesi, hem de kontrol beyaz cevher bölgesi olarak hesaplanır ve çıkış kayıtlı olduğu Stimulus / Yardım bilgisayar. Matlab programı ( www.mathworks.com Stimulus / Yardım Bilgisayar çalışan) bu verileri alır ve sürüklenme ve tüm beyin dalgalanmalar deCharms ve arkadaşları tarafından tanıştırılan formülü kullanarak ayarlamak için OFC aktivite düzeyini normalleştirir. 8'den fazla, özellikle, her birim için Toplanan verilerin, çalışan ortalama yüzde sinyal değişikliği OFC ve beyaz cevher ROI ve bu iki ölçüm arasındaki fark hesaplanır iki hesaplanır. Bu değer zaman içinde b çizgi grafiği olarak çizilirgörsel ekran ottom.
      figure-protocol-17095
      Şekil 2. Gerçek zamanlı fMRI sisteminin şematik. Görüntü Oluşturma Sistemi toplanan MR verileri işler ve bir dosyaya yazılı her dilim bir görüntü oluşturur. Bu dilim görüntüleri LAN üzerinden Görüntü İşleme Computer tarafından alınır ve BioImage Suite yazılımını kullanarak gerçek zamanlı olarak işlenir. ROI aktivite düzeyi daha sonra normalize OFC faaliyet konusu için zamanla bir arsa dahil olmak üzere, görsel görüntü oluşturur Matlab programı tarafından alınan Stimulus / Yardım Bilgisayar gönderilir.
      Şam Biofeedback: Bu, biofeedback ile karşılaştırmak için bir kontrol durumu çalışır . Şam biofeedback, biofeedback aynı olacaktır çalışır çalışır, ancak, bir önceki, yaş ve cinsiyet olarak eşleştirilmiş konu biofeedback vadede OFC faaliyet zamanlı kurs görünümünde olacak. Derecesine previobize konu biofeedback çalışır sırasında OFC faaliyet kontrol edebiliyoruz, güncel bir konu, bu iki durum arasında konularda deneyimli başarı benzer gösterimler, onların sahte biofeedback çalışır sırasında eşit başarılı olmak için görünecektir. Başarı (bu bölgede kontrol) deneyimi tabi motivasyon etkisi ve böylece dolaylı OFC üzerinde kontrol öğrenmek için derece etkisi olduğu göz önüne alındığında, mümkün olduğunca bu tutarlı tutmak için önemlidir.
    6. Son olarak, iki veya daha fazla kontrol görevi çalıştırır toplanır.

3.3 3. Gün: 2. Gün fakat ayrı kullanarak Özdeş (uygun) uyaranlara ayarlar.

3.4 4. Gün

  1. Konular nihai Değerlendirme Oturumu (3.2.1 gibi) katılmak.
  2. Başlık dinlenme hali fonksiyonel bağlantısı veri toplanmış olduğu bir son 1 saat MR oturumda katılırlar.

4. Şam Başlık, Bilgilendirme

Çalışmanın tamamlanmasının ardından, tüm sahte katılımcıların sahte geribildirim aldı ve aldatma hakkında üzgün değildir sağlamak için, ve onlar alıyor geribildirim gerçeğe uygun olmadığı şüphe edildiğinde kontrol etmek için sorgulanabilecek bilgilendirilir.

5. Off-line Veri Analizi

5.1 Üç ana sonuç ölçümleri, her konu için hesaplanır:

  1. Konu ilk Değerlendirme Oturumu ile karşılaştırıldığında son Değerlendirme Oturumu kirlenme ile ilgili görüntüler görünümü anksiyete değişiklik yaşadı. Gösterilen özel görüntüler Değerlendirme seans (alışma önlemek için) arasında farklı, fakat normalde neden kaygı düzeyi (pilot test ile doğrulandı gibi) eşleştirilir. Ilk Değerlendirme Oturumu kendi kendine bildirilen ortalama anksiyete puan nihai olarak kendi kendine bildirilen ortalama anksiyete puan düşülecektirsessment Oturum, her konuda anksiyete değişiklik bir tahmini verim. Kendi kendine bildirilen anksiyete skorları karşılaştırıldığında t-testi konu içinde herhangi bir konuda ilk Değerlendirme Oturumu göre son Değerlendirme Oturumu, anksiyete önemli bir düşüş gösterdi olup olmadığını belirlemek için kullanılır.
  2. OFC hedef bölge üzerinde denetim konusu müdahale sırasında yaşanan değişim. Kontrol görevi bölgeyi hâkimiyetleri altına alınarak hesaplanır biofeedback her oturumun başlangıcında ve sonunda çalışır. Ve "düşüş" bloklar için bir "artış" bloklar için, uygun bir görev döneminde 1 kodlu bir vektör alarak hesaplanır ve her biri her bir kontrol görevi çalıştırmak için, bir GLM analizi iki Regresör kullanılarak yapılır hemodinamik tepki fonksiyonu ile convolved diğer tüm zaman noktalarında sıfır. Artış sinyal farkı gösteren bir harita verim karşı blok azaltmak için her biri için bu Regresör beta haritaları çıkarılır.ks. Bu haritada, her bir denetim görevi çalıştırmak hedef OFC bölge üzerinde kontrol tahminlerde söz konusu özel OFC bölge genelinde ortalama değer ortalama. Ilk biofeedback oturumun başında OFC üzerinde kontrol biofeedback müdahale neden bölge üzerinde kontrol değişikliğinin bir ölçüsüdür verim son biofeedback oturumun sonunda OFC kontrol düşülecektir.
  3. OFC bölgeye çalışmanın boyunca dinlenme haline bağlantı değiştirin. Bu her konu için, tohum bölge bağlantısı haritadan 4. Gün dinlenme çalışır Gün 1 dinlenme çalışır tohum bölge bağlantı haritası çıkarılarak hesaplanır.

5.2 Grup düzeyinde analizleri

En azından, aşağıdaki grubu düzeyinde incelenir:

  1. Gerçek biofeedback aldı Başlık olmadığını onlar belirlemek için sahte biofeedback alınan konular ile kıyasladıhedef bölge üzerinde ve onları kendi kirlenme anksiyete üzerinde daha fazla kontrol uygulamak için etkin olduğunu olmadığını daha fazla kontrol geliştirdi. Eşleştirilmiş t-testi, iki grup için kontrol değişiklikleri ve anksiyete değişiklikler tahminleri karşılaştırmak için kullanılır.
  2. Biofeedback konularda kirlenme anksiyete değişiklikler, hedef bölge üzerinde kontrol değişiklikler ve fonksiyonel bağlantı şekillerindeki değişiklikler ile ilgili. Across gerçek biofeedback alınan konular, hedef bölge üzerinde kontrol değişiklikler Pearson çarpım-moment korelasyon kullanarak anksiyete değişiklikleri ile ilişkili olacaktır. Önemi standart-p r-dönüşüm üzerinden değerlendirilecektir. Her konu için OFC bağlantı değişiklikleri haritalar, anksiyete kendi değişim tahminleri ile bir piksel akıllıca bir şekilde ilişkili olacaktır.

Bu yazıda anlatılan çevrimdışı analiz ve gerçek zamanlı analiz BioIma kullanılarak yapılmaktadırge Suite ( www.bioimagesuite.org ). Bu yazılım paketi, ücretsiz ve açık kaynak. Gerçek zamanlı analiz bileşeni, olmasa da on-line, istek üzerine mevcuttur. Ekran programı gerçek zamanlı veri analizi ayrılabilmesi için tasarlanmıştır, ikincisi eski modifikasyon gerektirmeden değiştirilebilir. Bu sayede deneysel tasarım esnekliği için, örneğin, ekran programı herhangi standart bir yazılım (örneğin, E-prime, Matlab, Sunum) kullanarak yazılmış olabilir. Buna ek olarak, gerçek zamanlı analiz, hemen hemen hiçbir işleme gecikmeler ile, yüksek kaliteli hareket düzeltme sağlar grafik işleme ünitesi hızlandırılmış hareket düzeltme, istihdam etmektedir. Bu sistem Scheinost ark daha ayrıntılı olarak açıklandığı, 2011. 26

6. Temsilcisi Sonuçlar

Biofeedback sırasında hedef beyin bölgesi üzerindeki kontrolü kazanan bir konu olmalıdır.n hedef beyin bölgesi üzerindeki kontrolü artış, kontrol görevi çalışır sırasında değerlendirilen ve bu kirlenme anksiyete Değerlendirme Oturumlar sırasında bir azalma çevirmek gerekir. Şekil 3, son biofeedback bir görsel ekran bir ekran görüntüsü, OFC üzerinde kontrol başarıyla kazanan bir konu çalışır gösterir. Bu konuda başarısı bu çalışması sırasında bölgede kontrol çizgi grafiği kırmızı dönemlerde özellikle beklenen altı-sekiz saniyelik bir gecikme için ayarladıktan sonra mavi dönemlerde daha yüksek olduğu gerçeği ile yansır. Değerlendirme oturumlarında sunulan kirlenme görüntüler (p yanıt olarak yaptığı kontrol görevi çalıştırır (0.23 ortalama beta değeri için 0.003 ortalama beta değeri) yanı sıra anksiyete önemli bir düşüş sırasında değerlendirilen bu aynı konuda daha fazla kontrol gösterdi < 0.005) Şekil 4'te gösterildiği gibi. Bu, başarılı bir konu oldu. Buna karşılık, diğer konularda, hedef bölge kontrol etmek için öğrenmek vermediDeğerlendirme Sessions değerlendirilen d kirlenme anksiyete herhangi bir azalma göstermemiştir. Genel olarak, bu bölgede kontrol etmeyi öğrenirler yeteneklerini konular arasında büyük bir değişkenlik bulabilirsiniz.

figure-protocol-24851
Şekil 3. Run sonunda alınan bir biofeedback çalışması sırasında görüntülenen görsel ekran ekran görüntüsü. Vadede nötr durumu ile sona erer, çünkü ekran dökümü zaman (bu durumda, kitapların resim) izlenebilir görüntü nötr ve ok beyaz ve ileriye dönük. Artış ve azalma blokları sırasında, kirlenme ile ilgili görüntüler gösterildi. Soldaki ok artış blokları sırasında kırmızı yukarı ok ve aşağı ok mavi bir düşüş blokları sırasında oldu. Ekranın alt kısmında çizgi grafik çalışması sırasında OFC faaliyet temsil eder. Satır renkli tarama (yeniden bu süre sırasında meydana gelen hangi tür blok gösterird azalması için mavi ve nötr için beyaz bir artış). Grafik andan itibaren zaman çerçevesi birinci cildinin 128 inci hacmi (çalıştırma başladıktan sonra yaklaşık 257s) işlenir saatine kadar işlenir (run başladıktan sonra yaklaşık 3 saniye) kapsar. Y ekseni OFC çalışan ortalama yüzde sinyal değişikliği eksi beyaz cevher kontrolü ROI (bu dönemde, genlikleri 2.1 ve -3.7 arasında değişmektedir) çalışan ortalama yüzde sinyal değişikliği gösterir. Bu bölgede 6-8'ler gecikme (3-4 kez noktaları karşılık gelen), aktivite için muhasebe sonra bu konuda bölgede kontrol başarısını yansıtan, kırmızı sırasında mavi süreden daha fazla olduğunu unutmayın. Bu konuda uygun sahte konu aynı uyaranlara görmek istiyorsunuz, ancak, sahte konunun durumda, çizgi grafiği, beyin aktivitesini gerçek deseni ile ilgili değildir.

figure-protocol-26391
Şekil 4. (A) İlk Değerlendirme Oturumu (biofeedback önce) ve (b) biofeedback zaman ders konusu nihai Değerlendirme Oturumu (biofeedback sonra) kontaminasyon görüntülere tepki olarak kendini bildirilen anksiyete derecelendirme özetleyen Bar grafikte gösterilir Şekil 3. Bu konu önemli ölçüde daha düşük anksiyete biofeedback gibi yıldız işareti ile belirtilen bildirdi.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Tartışmalar

, Gerçek zamanlı fMRI veri Biofeedback yeni bir tekniktir ve daha çok çalışmak konularda öğrenmeyi en üst düzeye çıkarmak için bu yöntem en iyi duruma getirmek için gerekli. Son çalışmalar, farklı numaraları ile çalışır veya tarama oturumları, 14, 18, ​​27 öğrenmek değişiklikleri incelemiş bulunuyoruz geribildirim paradigma 28 öğrenmeyi etkiler ve nasıl olmadığını öğrenme bitiminden sonra devam beyin fonksiyonu değişiklikleri, belirli bir biofeedback pro...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Açıklamalar

Çıkar çatışması ilan etti.

Teşekkürler

Bu çalışma Ulusal Sağlık Enstitüsü, (R21 MH090384, R01 EB006494, RO1 EB009666, R01 NS051622) tarafından finanse edilmektedir. H. Sarofin ve C. Lacadie Biz kendi teknik destek için teşekkür ederiz.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Referanslar

  1. Mataix-Cols, D., Cullen, S., Lange, K. Neural correlates of anxiety associated with obsessive-compulsive symptom dimensions in normal volunteers. Biol. Psychiatry. 53, 482-493 (2003).
  2. Mataix-Cols, D., Wooderson, S., Lawrence, N. Distinct neural correlates of washing, checking, and hoarding symptom dimensions in obsessive-compulsive disorder. Arch. Gen. Psychiatry. 61, 564-576 (2004).
  3. Menzies, L., Chamberlain, S. R., Laird, A. R. Integrating evidence from neuroimaging and neuropsychological studies of obsessive-compulsive disorder: the orbitofrontal-striatl model revisited. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 32, 525-549 (2008).
  4. Whiteside, S. P., Port, J. D., Abramowitz, J. S. A meta-analysis of functional neuroimaging in obsessive-compulsive disorder. Psychiatry Research. 132, 69-79 (2004).
  5. Swedo, S. E., Schapiro, M. B., Grady, C. L. Cerebral glucose metabolism in childhood-onset obsessive-compulsive disorder. Archives of General Psychiatry. 46, 518-523 (1989).
  6. Swedo, S. E., Pietrini, P., Leonard, H. L. Cerebral glucose metabolism in childhood-onset obsessive-compulsive disorder. Revisualization during pharmacotherapy. Arch. Gen. Psychiatry. 49, 690-694 (1992).
  7. deCharms, R. C., Christoff, K., Glover, G. H. Learned regulation of spatially localized brain activation using real-time fMRI. NeuroImage. 21, 436-443 (2004).
  8. deCharms, R. C., Maeda, F., Glover, G. H. Control over brain activation and pain learned by using real-time functional MRI. Proceedings of the National Academy of Sciences. 102, 18626-18631 (2005).
  9. Rota, G., Sitaram, R., Veit, R. Self-regulation of regional cortical activity using real-time fMRI: the right inferior frontal gyrus and linguistic processing. Hum. Brain. Mapp. 30, 1605-1614 (2009).
  10. Weiskopf, N., Veit, R., Erb, M. Physiological self-regulation of regional brain activity using real-time functional magnetic resonance imaging (fMRI): methodology and exemplary data. NeuroImage. 19, 577-586 (2003).
  11. Yoo, S. S., Jolesz, F. A. Functional MRI for neurofeedback: feasibility study on a hand motor task. Neuroreport. 13, 1377-1381 (2002).
  12. Yoo, S. S., O'Leary, H. M., Fairneny, T. Increasing cortical activity in auditory areas through neurofeedback functional magnetic resonance imaging. Neuroreport. 17, 1273-1278 (2006).
  13. Caria, A., Sitaram, R., Veit, R. Volitional control of anterior insula activity modulates the response to aversive stimuli. A real-time functional magnetic resonance imaging study. Biological psychiatry. 68, 425-432 (2010).
  14. Caria, A., Veit, R., Sitaram, R. Regulation of anterior insular cortex activity using real-time fMRI. Neuroimage. 35, 1238-1246 (2007).
  15. Hamilton, J. P., Glover, G. H., Hsu, J. J. Modulation of subgenual anterior cingulate cortex activity with real-time neurofeedback. Hum. Brain. Mapp. 32, 22-31 (2011).
  16. Johnston, S., Linden, D. E., Healy, D. Upregulation of emotion areas through neurofeedback with a focus on positive mood. Cognitive, affective & behavioral neuroscience. 11, 44-51 (2011).
  17. Johnston, S. J., Boehm, S. G., Healy, D. Neurofeedback: A promising tool for the self-regulation of emotion networks. NeuroImage. 49, 1066-1072 (2010).
  18. Zotev, V., Krueger, F., Phillips, R. Self-regulation of amygdala activation using real-time fMRI neurofeedback. PLoS One. 6, e24522-e24522 (2011).
  19. Haller, S., Birbaumer, N., Veit, R. Real-time fMRI feedback training may improve chronic tinnitus. Eur. Radiol. 20, 696-703 (2010).
  20. Bloch, M. H., Landeros-Weisenberger, A., Kelmendi, B. A systematic review: antipsychotic augmentation with treatment refractory obsessive-compulsive disorder. Mol. Psychiatry. 11, 622-632 (2006).
  21. Jenike, M. A. Clinical practice. Obsessive-compulsive disorder. N. Engl. J. Med. 350, 259-265 (2004).
  22. Pallanti, S., Quercioli, L. Treatment-refractory obsessive-compulsive disorder: methodological issues, operational definitions and therapeutic lines. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 30, 400-412 (2006).
  23. Mataix-Cols, D., Lawrence, N. S., Wooderson, S. The Maudsley Obsessive-Compulsive Stimuli Set: validation of a standardized paradigm for symptom-specific provocation in obsessive-compulsive disorder. Psychiatry. Res. 168, 238-241 (2009).
  24. Lang, P. J., Bradley, M. M., Cuthbert, B. N. International affective picture system (IAPS): Affective ratings of pictures and instruction manual. Technical Report A-82008. , University of Florida. Gainesville, FL. (2008).
  25. Burns, G. L., Keortge, S. G., Formea, G. M. Revision of the Padua Inventory of obsessive compulsive disorder symptoms: distinctions between worry, obsessions, and compulsions. Behaviour research and therapy. 34, 163-173 (1996).
  26. Scheinost, D., Hampson, M., Bhawnani, J. A GPU accelerated motion correction algorithm for real-time fMRI. Human Brain Mapping. , 639(2011).
  27. Hampson, M., Scheinost, D., Qiu, M. Biofeedback from the supplementary motor area reduces functional connectivity to subcortical regions. Brain Connectivity. 1, 91-98 (2011).
  28. Johnson, K. A., Hartwell, K., Lematty, T. Intermittent "Real-time" fMRI Feedback Is Superior to Continuous Presentation for a Motor Imagery Task: A Pilot Study. J. Neuroimaging. , (2011).
  29. Yoo, S. S., Lee, J. H., O'Leary, H. Functional magnetic resonance imaging-mediated learning of increased activity in auditory areas. Neuroreport. 18, 1915-1920 (2007).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Yeniden Basımlar ve İzinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi

Izin talebi

Daha Fazla Makale Keşfet

T pSay 59Ger ek zamanl fMRI rt fMRINeurofeedbackbiofeedbackorbitofrontal korteksOFCobsesif kompulsif bozuklukOKBkirlenme kayg sdinlenme ba lant

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Araştırma

Eğitim

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır