Birmingham Fakültesi Gelişme Hibe Programı Alabama Üniversitesi tarafından sağlanan destek.

1. Psikofizyoloji Biopac Systems, Inc fizyolojik izleme sistemi (özel ekipman bkz. Tablo) En görüntüleme tesislerinde standart dışı ekipman olduğunu. (Şekil 1) bu protokolü açıklanan fizyolojik izleme ve diğer ekipman kurmak için katılımcı varıştan önce 15-30 dakika programlayın. <ol><li> Bir standart Ethernet crossover kablo (CBLETH2) kullanarak bir kontrol odası bilgisayar işletim AcqKnowledge (Biopac Systems, Inc) Biopac MP150 (MP150WSW) fizyolojik izleme yazılımı kurun. </li><li> Bir DB25 M / F şerit kablo kullanarak yazılım, bir kontrol odasında bilgisayar işletim Sunum (Albany, CA nörodavranışsal Systems, Inc) Biopac İzole Digital Interface (STP100C) bağlayın. </li><li> Blendajlı uzatma kablosu (MECMRI-3) kullanılarak kontrol odası içindeki RF parazit filtresi (MRIRFIF) için Biopac GSR amplifikatör (EDA-100C-MRI) bağlayın. </li><li> Bir shielde için RF parazit filtresi (MRIRFIF) bağlayınMRI tarama odasının içindeki d uzatma kablosu (MECMRI-1). </li><li> Radyo saydam elektrotlar (EL508) takmak karbon fiber kurşun teller (KURŞUN 108) için blendajlı uzatma kablosu bağlayın. Not: sıkı bir spiral kabloları Bükme tarama sırasında oluşturulabilir deri iletkenlik verileri eserler azaltır. </li><li> Katılımcının sol elinin orta ve yüzük parmaklarının distal falanks radyo saydam elektrotlar (EL508) takın. </li><li> Ekipman tarama doğası nedeniyle, MRG odasına oda sıcaklıkları genellikle 21 ° C&#39;nin altında ayarlandığında El sıcaklığını korumak için bir battaniye ile katılımcı örtün. </li></ol> 2. Davranış Yanıtları (Joystick) <ol><li> USB-mini kablo kullanarak; kolunun fORP Arayüz Ünitesi (Philadelphia, PA Mevcut Tasarımlar, Inc), bir kontrol odasında bilgisayar işletim Sunum yazılımı (Albany, CA nörodavranışsal Systems, Inc) bağlayın. </li><li> FORP Arayüz Ünitesi w için bir fiber optik kablo bağlayınkontrol odası ithin sonra MRG odasına bir dalga kılavuzu ile kablo geçmektedir. </li><li> MR uyumlu joystick fiber optik kablo bağlayın. </li><li> Doğrudan katılımcıların rahat ve kolay ulaşmak pozisyonda joystick&#39;e yerleştirmek için. </li></ol> 3. Stimulus Sunum <ol><li> IFIS-SA (Invivo Corp, Orlando, FL) kontrol odası konsolu (Şekil 1) harici VGA ve ses portları için bir kontrol odasında bilgisayar işletim Sunum yazılımı kurun. </li><li> IFIS kontrol odası konsol ve IFIS Peripheral Interface Birimi MRG odasının içindeki yanı sıra Peripheral Interface Ünitesi ve Görsel / İşitsel Ekran Ünitesi arasındaki bağlantıları arasındaki fiber optik kablo bağlantılarını kontrol edin. </li><li> Katılımcı kafa bobini bağlı bir ayna aracılığıyla monitör görüntüleyebilirsiniz böyle kafa bobini arkasında Görsel / İşitsel Ekran Ünitesi yerleştirin. </li><li> IFIS sisteme Görsel / İşitsel Ekran Ünitesi akustik arayüz kutusu bağlayınVinil hortum kullanarak &#39;s MR-uyumlu stereo kulaklık. </li><li> Bir ses basınç seviyesi ölçer kullanılarak işitsel uyaran hacmini kalibre edin. </li></ol> 4. Deneysel Prosedür <ol><li> 2 ton çalışma sırasında birkaç kez sunulacağını ve tonları hacmi üstünde ve altında onların algısal eşiği (Şekil 2) değişir katılımcıların bilgilendirin. </li><li> Ya sesini duyduktan sonra hemen joystick kutusu üzerinde bir düğmeye basmak Direkt katılımcılar, daha sonra 0 ile 100 ölçekte bir derecelendirme çubuğu (Şekil 3) konumunu kontrol etmek için joystick&#39;i hareket ettirerek UCS alma onların beklenti güncellemek için. </li><li> 0 ile 100 arasında sürekli bir ölçekte kendi UCS beklentisi derecelendirmek için katılımcılara söyleyin. 0 değerlendirme onlar 50 puan onlar UCS sunulacak olmadığını kesin olarak gösteriyor, ve 100 puan onlar UCS sunulacak kesin belirtmek, UCS sunulan olmayacak kesin gösteriyor ki onları bilgilendirin. Doğrudan particip<html> ara beklentilerini belirtmeleri ölçekte diğer değerleri kullanmak için karıncalar. Sonra, katılımcılar arasından yapmak için joystick&#39;i kullanarak uygulama sağlar. </li><li> Klimalı uyaranlara (CS) ve UCS gibi yüksek bir beyaz gürültü (100dB, 500ms) olarak 2 ton (20s ITI;; 10s süresi 700 ve 1300 Hz) kullanarak bir diferansiyel korku klima prosedür katılımcıların açığa çıkarın. </li><li> CS + (UCS ile coterminating) ve CS-(UCS olmadan sunulan) aynı CS fazla 2 çalışmalarda ardışık sunulmaktadır böyle bir yalancı rasgele sırayla 60 çalışmaların bugünkü 60 denemeleri. </li><li> Denkleştirme CS + ve katılımcılar CS-across olarak hizmet tonları. </li><li> CS + ve CS-bağımsız hacim modüle eder. Aynı CS Duruşma CS ses seviyesini ayarlayın. Bir düğmeye basın (algılanan bir yargılamanın ardından yani) yapılmış ise CS hacmi 5dB azaltın. Bir düğmeye basın (bir anlaşılmamış davası sonrasında yani) yapılan değilse ses 5dB artırın. </li></ol>ve_title &quot;&gt; 5. Tarama Prosedürü <ol><li> Fonksiyonel verileri için anatomik bir referans olarak hizmet standardı yüksek çözünürlüklü T1 ağırlıklı yapısal görüntüleri (örn. MPRAGE) toplayın. </li><li> Klima işlem sırasında tüm beyin BOLD fMRI toplayın. Otuz altı, 4mm kalınlığında dilimler nispeten standart görüntüleme parametreleri (örneğin, TR = 2000ms, TE = 30ms, FOV = 24cm, 64x64 matris) ile beyin karşılamak için yeterli olmalıdır. FMRI tetikleyici kutusunu kullanarak uyaran sunum fMRI edinimi eşitleyin. </li></ol> 6. SCR Veri Toplama ve Analizi <ol><li> AcqKnowledge yazılım ve 1. bölümde açıklanan MR uyumlu Biopac fizyolojik izleme sistemi kullanılarak 2.000 Hz&#39;de örnek deri iletkenliği. </li><li> (Bkz. Şekil 4) görüntüleme sırasında üretilen eserler azaltmak için deri iletkenlik verileri için 1 Hz Sonsuz darbe yanıtlı (IIR) alçak geçiren sayısal filtre uygulayın. </li><li> 250 Hz&#39;de deri iletkenliği veriler tekrar örneklenir. </li><li> SCR Hesaplayanıtı başlangıcından yanıtı tepe deri iletkenlik seviyesi fark olarak. </li><li> SCR verilerin istatistiksel analizi öncesinde yanıtı genliklerinin dağılımı normale dönüştürülmüş karekök olabilir. </li></ol> 7. UCS Beklentisi Veri Toplama ve Analizi <ol><li> Sunum yazılımı kullanılarak örnek (40 Hz) ve kayıt UCS beklentisi verileri. </li><li> CS sunumun son saniye boyunca ortalama (1s örnek) tepki olarak UCS beklentisi hesaplayın. </li></ol> 8. Fonksiyonel MR Veri Toplama ve Analizi <ol><li> Bir fonksiyonel görüntüleme analiz yazılım paketi (örneğin AFNI 18) kullanarak beyin görüntüleme verileri (örneğin, dilim zamanlama düzeltme, görüntü kaydı, düzlemsel yumuşatma) komple standart önişleme. </li><li> CS + ve CS-, hem de UCS algılanan ve anlaşılmamış denemeleri için standart sıkıntı (hareket) ve uyarıcı bazlı regresyonu oluşturur. </li><li> Bir motor yanıtı tabanlı r oluşturmareferans noktası düğmesine basın yanıtları ile ilgili motor aktivite için hesap için bir sıkıntı regresör olarak hizmet dalga. <ol class="lalpha"><li> Bir sopa işlevi oluşturma düğmesine basın yanıtları zamanlaması için kodlar. </li><li> Kurallı hemodinamik tepki fonksiyonu (İHK) ile düğmeye basın sopa işlevi Convolve. </li></ol></li><li> Joystick yanıtları ile ilgili motor aktivitesi için hesabınıza bir sıkıntı regresör olarak hizmet motor yanıtı tabanlı referans dalga oluşturun. <ol class="lalpha"><li> Bir sopa işlevi oluşturun UCS beklentisi derecelendirme eğim değişiklikleri (örneğin eğim mutlak değer&gt; 10) zamanlaması için kodlar. </li><li> Kanonik İHK ile joystick yamaç sopa işlevi Convolve. </li></ol></li><li> Tüm uyaran tabanlı ve sıkıntı Regresör kullanarak ilk düzey analizler gerçekleştirin. </li><li> Bir ikinci düzey gerçekleştirin aktivasyon CS tipi, bir algı ana etkisi, ya da bir ana etkisi gösterir bölgelerini belirlemek amacıyla tekrarlanan ölçümler için ANOVACS tipi X algı etkileşimi. </li></ol> 9. Temsilcisi Sonuçlar: Metodolojisi algılanan CS-denemeler (Şekil 5) 10,15,19 sırasında algılanan CS + denemeler ve düşük değerlendirme esnasında nispeten yüksek UCS beklentisi değerlendirme burada tipik sonuçlarını sundu. Bu sonuçlar katılımcıların CS-UCS yükümlülükler farkında olduklarını gösterir. Anlaşılmamış denemeleri üzerinde, UCS beklentisi değerlendirme genellikle pre-CS yorumu değişmeden kalır. 50 belirten katılımcılar UCS 10,15,19 (Şekil 5) sunulacak olup olmadığı konusunda emin yakınındaki bu anlaşılmamış CS + ve CS-denemeler UCS beklentileri genellikle düşer. Anlaşılmamış CS + ve diferansiyel UCS beklentisi yorumu üretmek için bu yetersizlik katılımcıların anlaşılmamış Klima denemeler (Şekil 6), ihtimal farkındalık ifade edemiyoruz CS-gösterir. Buna karşılık, SCR öğrenme ile ilgili değişiklikler algılanan ve klima tr anlaşılmamış hem sırasında gözlenmiştir<html> IALS 10,15,19. Özellikle, SCR algılanan CS büyüktü + algılanan daha CS-. Benzer bir şekilde, daha büyük bir SCR&#39;ler sırasında ortaya konmuştur anlaşılmamış CS + anlaşılmamış göre CS-denemeler 10,15,19 (Şekil 6). Birlikte ele alındığında, bu davranışsal ve otonomik veriler anlaşılmamış denemeler acil farkında olmadan algılanan denemeler kontenjan bilinci ile korku klima, korku ve klima göstermektedir. Bu metodoloji kullanılarak fonksiyonel görüntüleme araştırması algılanan ilgili öğrenme ile ilgili hipokampal aktivasyon gösterdi, ama klima denemeler 15 (Şekil 7) anlaşılmamış değil. Buna karşılık, diferansiyel amigdala etkinliği algılandığı ve klima denemeleri 15 anlaşılmamış hem gözlenmiştir. Bu bulgular amigdala bilinci olan ve olmayan CR ifade destekler iken hipokampus, kontenjan farkındalık ilgili süreçler desteklediği görüşü ile uyumlu bulunmuştur. / 3083/3083fig1.jpg &quot;alt =&quot; Şekil 1 &quot;/&gt; Şekil 1. Uyaran sunum ve psikofizyolojik / davranışsal yanıt denetimi için temel donanımının diyagramı. Sunum yazılımı görsel-işitsel uyaranlara ve sağ eli ile bir joystick hareket tarafından yapılan monitör UCS beklentisi değerlendirme sunmak için kullanılır. AcqKnowledge yazılım ve donanım Biopac sol gelen deri iletkenliği izlemek için kullanılır. Katı (Biopac), tek (IFIS Görsel-İşitsel) kesikli ve çift kesik çizgi (Fiber optik joystick) farklı uyarıcı sunum ve tepki izleme sistemleri için kablolar betimliyor. Siyah oklar bilgi akışının yönünü gösterir. <img src="/files/ftp_upload/3083/3083fig2.jpg" alt="Şekil 2,"/> Şekil 2. Şartlanmış Uyaranlar. CS + ve CS-aynı CS fazla 2 çalışmalarda ardışık sunulmaktadır böyle bir yalancı rasgele sırayla. Günümüze CS + ve CS-bağımsız hacim değişir. CS algılanan Eğer (Bir düğmeye basın) ile gösterilir, aynı CS Duruşma CS ses 5dB azaltın. CS (herhangi bir düğmeye basın tarafından gösterilen) anlaşılmamış ise, aynı CS Duruşma CS ses 5db yükseltmek. <img src="/files/ftp_upload/3083/3083fig3.jpg" alt="Şekil 3"/> Şekil 3. UCS beklentisi değerlendirme ölçeği. Bir 0 100 ölçekli UCS sunum beklentilerini derecelendirmek katılımcılara söyleyin. UCS sunulan olmayacak 0 Oy kesinlik gösteren, 100 puan UCS sunulacak kesinlik göstermektedir ve 50 puan UCS sunulacak olup olmadığı konusunda belirsizlik yansıtmaktadır. Orta değerlendirme UCS beklentisinin geçişleri göstermek için kullanılmalıdır. <img src="/files/ftp_upload/3083/3083fig4.jpg" alt="Şekil 4,"/> Şekil 4. Ham ve filtrelenmiş deri iletkenlik verilerinin karşılaştırılması. a) Ham deri iletkenlik verileri fMRI toplanmıştır. b) Deri iletkenlik verilerinin ardından uygulamayıBir 1Hz IIR alçak geçiren filtrenin lication. <img src="/files/ftp_upload/3083/3083fig5.jpg" alt="Şekil 5,"/> Şekil 5. UCS beklentisi değerlendirme. -Katılımcılar genellikle algılanan CS-denemeler algılanan CS + denemeler ve düşük beklentileri yüksek UCS beklentileri rapor. Anlaşılmamış CS + ve CS-denemeler UCS beklentileri farklılık yok. <img src="/files/ftp_upload/3083/3083fig6.jpg" alt="Şekil 6"/> Şekil 6. UCS beklentisi ve SCR. UCS süresindeki farklılıklar genellikle algılanan CS + ve CS-denemeler belirten katılımcılar canlandırma şarta farkında gözlenmektedir. Anlaşılmamış denemeleri üzerinde, UCS beklentisi değerlendirme genellikle katılımcıların acil farkındalık ifade edemiyoruz belirten farklılık yok. Buna karşılık, klimalı SCR&#39;ler farklılıklar genellikle hem algılanan ve anlaşılmamış klima çalışmalarda gözlenmiştir. Bu bulgular ile öğrendim korku ifadesi yansıtıyor (yani on denemelerdeki algılanan) ve (yani anlaşılmamış denemeler) acil farkında olmadan. <img src="/files/ftp_upload/3083/3083fig7.jpg" alt="Şekil 7"/> Şekil 7. Fonksiyonel hipokampusun MR ve amigdala. Hipokampal yanıtları genel olarak algılanan CS-ziyade CS + göre daha büyüktür, fakat kurutma denemeler anlaşılmamış değildir. Diferansiyel amigdala tepkiler genellikle hem algılanan ve anlaşılmamış klima çalışmalarda gözlenmiştir. Bu bulgular amigdala bilinci olan ve olmayan korku ifadesi destekler iken hipokampus, kontenjan farkındalık ilgili süreçler desteklediği görüşü ile uyumlu bulunmuştur.

<ol>
	<li>LaBar, K. S., Gatenby, J. C., Gore, J. C., LeDoux, J. E., Phelps, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+amygdala+activation+during+conditioned+fear+acquisition+and+extinction:+a+mixed-trial+fMRI+study.">Human amygdala activation during conditioned fear acquisition and extinction: a mixed-trial fMRI study.</a> Neuron. 20, 937-945 (1998).</li><li>Buchel, C., Morris, J., Dolan, R. J., Friston, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+systems+mediating+aversive+conditioning:+an+event-related+fMRI+study.">Brain systems mediating aversive conditioning: an event-related fMRI study.</a> Neuron. 20, 947-957 (1998).</li><li>Cheng, D. T., Knight, D. C., Smith, C. N., Stein, E. A., Helmstetter, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+MRI+of+human+amygdala+activity+during+Pavlovian+fear+conditioning:+stimulus+processing+versus+response+expression.">Functional MRI of human amygdala activity during Pavlovian fear conditioning: stimulus processing versus response expression.</a> Behav. Neurosci. 117, 3-10 (2003).</li><li>Knight, D. C., Smith, C. N., Stein, E. A., Helmstetter, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+MRI+of+human+Pavlovian+fear+conditioning:+patterns+of+activation+as+a+function+of+learning.">Functional MRI of human Pavlovian fear conditioning: patterns of activation as a function of learning.</a> Neuroreport. 10, 3665-3670 (1999).</li><li>Cheng, D. T., Knight, D. C., Smith, C. N., Helmstetter, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+amygdala+activity+during+the+expression+of+fear+responses.">Human amygdala activity during the expression of fear responses.</a> Behav. Neurosci. 120, 1187-1195 (2006).</li><li>Balderston, N. L., Helmstetter, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditioning+with+masked+stimuli+affects+the+timecourse+of+skin+conductance+responses.">Conditioning with masked stimuli affects the timecourse of skin conductance responses.</a> Behav. Neurosci. 124, 478-489 (2010).</li><li>Esteves, F., Parra, C., Dimberg, U., Ohman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonconscious+associative+learning:+Pavlovian+conditioning+of+skin+conductance+responses+to+masked+fear-relevant+facial+stimuli.">Nonconscious associative learning: Pavlovian conditioning of skin conductance responses to masked fear-relevant facial stimuli.</a> Psychophysiology. 31, 375-385 (1994).</li><li>Cheng, D. T., Richards, J., Helmstetter, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activity+in+the+human+amygdala+corresponds+to+early,+rather+than+late+period+autonomic+responses+to+a+signal+for+shock.">Activity in the human amygdala corresponds to early, rather than late period autonomic responses to a signal for shock.</a> Learn. Mem. 14, 485-490 (2007).</li><li>Knight, D. C., Nguyen, H. T., Bandettini, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+the+human+amygdala+in+the+production+of+conditioned+fear+responses.">The role of the human amygdala in the production of conditioned fear responses.</a> Neuroimage. 26, 1193-1200 (2005).</li><li>Knight, D. C., Nguyen, H. T., Bandettini, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+awareness+in+delay+and+trace+fear+conditioning+in+humans.">The role of awareness in delay and trace fear conditioning in humans.</a> Cogn. Affect. Behav. Neurosci. 6, 157-162 (2006).</li><li>Schultz, D. H., Helmstetter, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Classical+conditioning+of+autonomic+fear+responses+is+independent+of+contingency+awareness.">Classical conditioning of autonomic fear responses is independent of contingency awareness.</a> J. Exp. Psychol. Anim. Behav. Process. 36, 495-500 (2010).</li><li>Dunsmoor, J. E., Bandettini, P. A., Knight, D. C. <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+unconditioned+response+diminution+during+Pavlovian+conditioning.">Neural correlates of unconditioned response diminution during Pavlovian conditioning.</a> Neuroimage. 40, 811-817 (2008).</li><li>Katkin, E. S., Wiens, S., Ohman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nonconscious+fear+conditioning,+visceral+perception,+and+the+development+of+gut+feelings.">Nonconscious fear conditioning, visceral perception, and the development of gut feelings.</a> Psychol. Sci. 12, 366-370 (2001).</li><li>Knight, D. C., Waters, N. S., King, M. K., Bandettini, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Learning-related+diminution+of+unconditioned+SCR+and+fMRI+signal+responses.">Learning-related diminution of unconditioned SCR and fMRI signal responses.</a> Neuroimage. 49, 843-848 (2010).</li><li>Knight, D. C., Waters, N. S., Bandettini, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+substrates+of+explicit+and+implicit+fear+memory.">Neural substrates of explicit and implicit fear memory.</a> Neuroimage. 45, 208-214 (2009).</li><li>Lovibond, P. F., Shanks, D. 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+role+of+awareness+in+Pavlovian+conditioning:+empirical+evidence+and+theoretical+implications.">The role of awareness in Pavlovian conditioning: empirical evidence and theoretical implications.</a> J. Exp. Psychol. Anim. Behav. Process. 28, 3-26 (2002).</li><li>Hippocampus, . <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> 8, 620-626 (1998).</li><li>Cox, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AFNI:+software+for+analysis+and+visualization+of+functional+magnetic+resonance+neuroimages.">AFNI: software for analysis and visualization of functional magnetic resonance neuroimages.</a> Comput. Biomed. Res. 29, 162-173 (1996).</li><li>Knight, D. C., Nguyen, H. T., Bandettini, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+of+conditional+fear+with+and+without+awareness.">Expression of conditional fear with and without awareness.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 100, 15280-15283 (2003).</li><li>Bunce, S. C., Bernat, E., Wong, P. S., Shevrin, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Further+evidence+for+unconscious+learning:+preliminary+support+for+the+conditioning+of+facial+EMG+to+subliminal+stimuli.">Further evidence for unconscious learning: preliminary support for the conditioning of facial EMG to subliminal stimuli.</a> J. Psychiatr. Res. 33, 341-347 (1999).</li><li>Kotze, H. F., Moller, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+auditory+subliminal+stimulation+on+GSR.">Effect of auditory subliminal stimulation on GSR.</a> Psychol. Rep. 67, 931-934 (1990).</li><li>Miller, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Threshold+variability+in+subliminal+perception+experiments:+fixed+threshold+estimates+reduce+power+to+detect+subliminal+effects.">Threshold variability in subliminal perception experiments: fixed threshold estimates reduce power to detect subliminal effects.</a> J. Exp. Psychol. Hum. Percept. Perform. 17, 841-851 (1991).</li><li>Tabbert, K., Stark, R., Kirsch, P., Vaitl, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dissociation+of+neural+responses+and+skin+conductance+reactions+during+fear+conditioning+with+and+without+awareness+of+stimulus+contingencies.">Dissociation of neural responses and skin conductance reactions during fear conditioning with and without awareness of stimulus contingencies.</a> Neuroimage. 32, 761-770 (2006).</li></ol>

Çıkar çatışması ilan etti.

Burada anlatılan korku Klima metodolojisi farkında ve habersiz korku bellek süreçlerinin nöral mekanizmalarını araştırmak için bir araç sağlar. Bu yöntem, davranışsal otonomik ve fMRG verilerin eş zamanlı olarak izlenmesi yararlanır. Davranışsal (yani UCS beklentisi) ve otonomik yanıtların izlenmesi (yani SCR) bu yöntem önemli bir bileşenidir. SCR CR ifade indeksi sağlarken UCS beklentisi, olumsallık farkındalığının değerlendirilmesi için bir araç sağlar. Birlikte, bu davranışsal ve...

<table border="1"><tbody><tr><td> Ekipman </td><td> Şirket </td><td> Ürün numarası </td></tr><tr><td> Entegre Fonksiyonel Görüntüleme Sistemi (IFIS-SA) </td><td> Invivo Corp, Orlando, FL </td><td></td></tr><tr><td> Ana Kontrol Ünitesi (kontrol odasında bulunan) Periferik Arayüz Ünitesi (MRG odasında bulunan) Görsel / İşitsel Ekran Ünitesi (MRG odasında bulunan), içerir: <ul><li> 6.4 &quot;(çapraz) LCD video ekranı <ul><li> 640 x 480 çözünürlük ve görüş 15 ° alanı </li></ul></li><li> akustik arayüz kutusu <ul><li> stereo pnömatik ses sunar </li></ul></li><li> MR-uyumlu stereo kulaklık </li></ul></td><td></td><td></td></tr><tr><td> FİZYOLOJİK İZLEME SİSTEMİ </td><td> Biopac Systems, Inc, Goleta, CA </td><td></td></tr><tr><td> Veri AcquisitWindows için iyon ve Analiz Sistemi (MP150) İzole Digital Interface (Dijital Arayüz) Galvanik Deri Cevabı (GSR) Amplifikatör MRG Kablo / Dönüştürücü Amplifikatör set Filtre Sistemi, şunları içerir: <ul><li> MRG uzatma kablosu (Odası filtre) </li><li> RF parazit filtresi </li><li> MRG uzatma kablosu (GSR amplifikatör filtre) </li></ul> Ek bileşenler: DB25 M / F ribbon kablosu Tek radiotranslucent elektrotlar Karbon fiber açar </td><td></td><td valign="top"> MP150WSW STP100C EDA100C-MR MECMRI-TRANS - MECMRI-1 - MRIRFIF - MECMRI-3 CBL110C EL508 LEAD108 </td></tr><tr><td> JOYSTICK </td><td> Mevcut Tasarımlar, Inc, Philadelphia, PA </td><td></td></tr><tr><td> Legacy Joystick </td><td></td><td> HH-JOY-4 </td></tr><tr><td> Legacy fORP Arayüz </td><td></td><td> FIU-005 </td></tr></tbody></table>

investigating the neural mechanisms of aware and unaware fear memory with fmri

Pavlov korku klima genellikle çağrışımsal öğrenme 1-5 nöral substratları araştırmak için insanlarda fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) ile birlikte kullanılır. Bu çalışmalarda, beyin aktivitesinde oluşan farklılıklara öğrenme-ilişkili ve insan davranışı ile ilişkili olduğunu doğrulamak için klima davranışsal kanıt sağlaması önemlidir. Öğrenme ve hafıza 6-8 göstergesi olarak; Korku klima çalışmalar genellikle otonom cevapları (SCR örneğin deri iletkenliği yanıt) izlemek. Buna ek olarak, diğer davranışsal tedbirler klima etkileyen öğrenme süreci ve / veya diğer kognitif fonksiyonları hakkında değerli bilgiler sağlayabilir. Örneğin, etki koşulsuz uyaran (UCS) beklentileri şartlı yanıt (CR) ve koşulsuz yanıt (UCR) ifadesi üzerinde birçok son çalışmalarda 9-14 ilgi bir konu olmuştur. SCR ve UCS beklentisi saat ölçerave son farkında ve habersiz korku öğrenme ve bellek süreçleri 15 nöral substratları araştırmak için fMRI ile birlikte kullanılmaktadır. Bu bilişsel süreçlerin Klima oturumunun ardından bir dereceye kadar değerlendirilebilir olsa da, post-condition değerlendirmeler deneme-to-deneme olarak beklentilerini ölçmek ve sonuç 16,17 deforme olabilir girişime duyarlıdır ve unutma, yanı sıra diğer faktörler olamaz . FMRI ile eşzamanlı otonomik ve davranışsal tepkilerin izlenmesi bilişsel süreçler ve davranış / otonomik yanıtları arasındaki karmaşık ilişkileri arabuluculuk nöral substratlar değerlendirilebilir hangi bir mekanizma sağlar. Ancak, MRI ortamında otonomik ve davranışsal tepkilerin izlenmesi pratik sorunları bir dizi oluşturmaktadır. Özellikle, 1) standart davranışsal ve fizyolojik izleme ekipmanları güvenle MR SCA yakınında kullanılamaz demir malzemeden yapılmıştırnner, 2) Bu cihaz MR tarama odasının dışına yerleştirilen zaman, konuya projelendirme kabloları) beyin görüntüleri, 3 eserler üreten RF paraziti taşıyabilir eserler, tarama sırasında anahtarlama gradyenti deri iletkenlik sinyali içinde imal edilebilir 4) davranışsal tepkilerin motor talepleri tarafından üretilen fMRI sinyal ilgi bilişsel süreçlerle ilgili faaliyeti ayırt edilmesi gerekebilir. Bu sorunların her fizyolojik izleme ekipmanları ve ek veri analizi prosedürleri kurulum değişiklikler ile çözülebilir. Burada aynı anda fMRI sırasında otonom ve davranışsal yanıtları izleyebilir ve korku klima sırasında bilinçli ve farkında bellek süreçleri araştırmak için bu yöntemlerin kullanımını göstermek için bir metodoloji sunmak.

Watch this Scientific Journal Video about Investigating the Neural Mechanisms of Aware and Unaware Fear Memory with fMRI at JoVE.com

Investigating the Neural Mechanisms of Aware and Unaware Fear Memory with fMRI

Korku klima sırasında bilinçli ve farkında bellek süreçleri destekleyen nöral mekanizmalarını araştırmak için bir metodoloji açıklanmaktadır. Bu yöntem, bağımlı kandaki oksijen seviyesini (BOLD) işlevsel manyetik rezonans görüntüleme, deri iletkenliği yanıt ve farklı bellek süreçlerinin sinirsel değerlendirmek Pavlovyan korku Klima sırasında koşulsuz uyaran beklentisi izler.

FMRI ile Aware ve habersiz Korku Bellek Nöral Mekanizmalar araştırılması

Pavlovian fear conditioning is often used in combination with functional magnetic resonance imaging (fMRI) in humans to investigate the neural substrates ...

investigating-neural-mechanisms-aware-unaware-fear-memory-with

Research

JoVE Journal

Neuroscience

12.8K Görüntüleme.  University of Alabama at Birmingham. Korku klima sırasında bilinçli ve farkında bellek süreçleri destekleyen nöral mekanizmalarını araştırmak için bir metodoloji açıklanmaktadır. Bu yöntem, bağımlı kandaki oksijen seviyesini (BOLD) işlevsel manyetik rezonans görüntüleme, deri iletkenliği yanıt ve farklı bellek süreçlerinin sinirsel değerlendirmek Pavlovyan korku Klima sırasında koşulsuz uyaran beklentisi izler.

Video: Investigating the Neural Mechanisms of Aware and Unaware Fear Memory with fMRI

Simultaneous fMRI and Electrophysiology in the Rodent Brain

To examine the neural basis of the blood oxygenation level dependent (BOLD) magnetic resonance imaging (MRI) signal, we have developed a rodent model in which functional MRI data and in vivo intracortical recording can be performed simultaneously. The combination of MRI and electrical recording is technically challenging because the electrodes used for recording distort the MRI images and the MRI acquisition induces noise in the electrical recording. To minimize the mutual interference of the two modalities, glass microelectrodes were used rather than metal and a noise removal algorithm was implemented for the electrophysiology data. In our studies, two microelectrodes were separately implanted in bilateral primary somatosensory cortices (SI) of the rat and fixed in place. One coronal slice covering the electrode tips was selected for functional MRI. Electrode shafts and fixation positions were not included in the image slice to avoid imaging artifacts. The removed scalp was replaced with toothpaste to reduce susceptibility mismatch and prevent Gibbs ringing artifacts in the images. The artifact structure induced in the electrical recordings by the rapidly-switching magnetic fields during image acquisition was characterized by averaging all cycles of scans for each run. The noise structure during imaging was then subtracted from original recordings. The denoised time courses were then used for further analysis in combination with the fMRI data. As an example, the simultaneous acquisition was used to determine the relationship between spontaneous fMRI BOLD signals and band-limited intracortical electrical activity. Simultaneous fMRI and electrophysiological recording in the rodent will provide a platform for many exciting applications in neuroscience in addition to elucidating the relationship between the fMRI BOLD signal and neuronal activity.

We have developed a method for simultaneous functional magnetic resonance imaging and electrophysiological recording in the rodent brain, providing a platform for the investigation of the relationship between neural activity and the blood oxygenation level dependent (BOLD) MRI signal.

Kemirgen Beyin aynı anda fMRI ve Elektrofizyoloji

To examine the neural basis of the blood oxygenation level dependent (BOLD) magnetic resonance imaging (MRI) signal, we have developed a rodent model in ...

Nörobilim

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).

Reconsolidation Pencere sırasında Extinction Eğitim Fear Kurtarma önler

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

Optical Recording of Suprathreshold Neural Activity with Single-cell and Single-spike Resolution

Signaling of information in the vertebrate central nervous system is often carried by populations of neurons rather than individual neurons. Also propagation of suprathreshold spiking activity involves populations of neurons. Empirical studies addressing cortical function directly thus require recordings from populations of neurons with high resolution. Here we describe an optical method and a deconvolution algorithm to record neural activity from up to 100 neurons with single-cell and single-spike resolution. This method relies on detection of the transient increases in intracellular somatic calcium concentration associated with suprathreshold electrical spikes (action potentials) in cortical neurons. High temporal resolution of the optical recordings is achieved by a fast random-access scanning technique using acousto-optical deflectors (AODs)1. Two-photon excitation of the calcium-sensitive dye results in high spatial resolution in opaque brain tissue2. Reconstruction of spikes from the fluorescence calcium recordings is achieved by a maximum-likelihood method. Simultaneous electrophysiological and optical recordings indicate that our method reliably detects spikes (&gt;97% spike detection efficiency), has a low rate of false positive spike detection (&lt; 0.003 spikes/sec), and a high temporal precision (about 3 msec) 3. This optical method of spike detection can be used to record neural activity in vitro and in anesthetized animals in vivo3,4.

Understanding the function of the vertebrate central nervous system requires recordings from many neurons because cortical function arises on the level of populations of neurons. Here we describe an optical method to record suprathreshold neural activity with single-cell and single-spike resolution, dithered random-access scanning. This method records somatic fluorescence calcium signals from up to 100 neurons with high temporal resolution. A maximum-likelihood algorithm deconvolves the underlying suprathreshold neural activity from the somatic fluorescence calcium signals. This method reliably detects spikes with high detection efficiency and a low rate of false positives and can be used to study neural populations in vitro and in vivo.

Tek hücreli ve tek başak çözünürlüğe sahip supratreshold nöral aktivitenin Optik kaydı

Signaling of information in the vertebrate central nervous system is often carried by populations of neurons rather than individual neurons. Also ...

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.

FMRI ve difüzyon ağırlıklı görüntüleme ile Beyin Yapısı ve Fonksiyonu Co-analizi

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

Whole Cell Patch Clamp for Investigating the Mechanisms of Infrared Neural Stimulation

It has been demonstrated in recent years that pulsed, infrared laser light can be used to elicit electrical responses in neural tissue, independent of any further modification of the target tissue. Infrared neural stimulation has been reported in a variety of peripheral and sensory neural tissue in vivo, with particular interest shown in stimulation of neurons in the auditory nerve. However, while INS has been shown to work in these settings, the mechanism (or mechanisms) by which infrared light causes neural excitation is currently not well understood. The protocol presented here describes a whole cell patch clamp method designed to facilitate the investigation of infrared neural stimulation in cultured primary auditory neurons. By thoroughly characterizing the response of these cells to infrared laser illumination in vitro under controlled conditions, it may be possible to gain an improved understanding of the fundamental physical and biochemical processes underlying infrared neural stimulation.

Infrared nerve stimulation has been proposed as an alternative to electrical stimulation in a range of nerve types, including those associated with the auditory system. This protocol describes a patch clamp method for studying the mechanism of infrared nerve stimulation in a culture of primary auditory neurons.

Kızılötesi Sinir Stimülasyon en mekanizmaları incelenmesi için tüm Hücre Patch Kelepçe

It has been  demonstrated in recent years that pulsed, infrared laser light can be used to  elicit electrical responses in neural tissue, independent of ...

Optogenetic Perturbation of Neural Activity with Laser Illumination in Semi-intact Drosophila Larvae in Motion

Drosophila larval locomotion is a splendid model system in developmental and physiological neuroscience, by virtue of the genetic accessibility of the underlying neuronal components in the circuits1-6. Application of optogenetics7,8 in the larval neural circuit allows us to manipulate neuronal activity in spatially and temporally patterned ways9-13. Typically, specimens are broadly illuminated with a mercury lamp or LED, so specificity of the target neurons is controlled by binary gene expression systems such as the Gal4-UAS system14,15. In this work, to improve the spatial resolution to "sub-genetic resolution", we locally illuminated a subset of neurons in the ventral nerve cord using lasers implemented in a conventional confocal microscope. While monitoring the motion of the body wall of the semi-intact larvae, we interactively activated or inhibited neural activity with channelrhodopsin16,17 or halorhodopsin18-20, respectively. By spatially and temporally restricted illumination of the neural tissue, we can manipulate the activity of specific neurons in the circuit at a specific phase of behavior. This method is useful for studying the relationship between the activities of a local neural assembly in the ventral nerve cord and the spatiotemporal pattern of motor output.

Optogenetic Perturbation of Neural Activity with Laser Illumination in Semi-intact Drosophila Larvae in Motion

Here we describe a protocol for optogenetic manipulation of motoneuronal activity while monitoring changes in motor output (muscle contraction) in semi-intact Drosophila larvae using lasers within a conventional confocal microscope. This technique enables researchers to achieve local perturbation of neural activity in a few neuromeres to elucidate the dynamics of motor circuits.

Yarı sağlam Lazer Aydınlatma ile Sinir Faaliyet optogenetic Pertürbasyon<em&gt; Drosophila</emMotion&gt; Larva

Drosophila larval locomotion is a splendid model system in developmental and physiological neuroscience, by virtue of the genetic accessibility of the ...

Deep Brain Stimulation with Simultaneous fMRI in Rodents

In order to visualize the global and downstream neuronal responses to deep brain stimulation (DBS) at various targets, we have developed a protocol for using blood oxygen level dependent (BOLD) functional magnetic resonance imaging (fMRI) to image rodents with simultaneous DBS. DBS fMRI presents a number of technical challenges, including accuracy of electrode implantation, MR artifacts created by the electrode, choice of anesthesia and paralytic to minimize any neuronal effects while simultaneously eliminating animal motion, and maintenance of physiological parameters, deviation from which can confound the BOLD signal.&#160;Our laboratory has developed a set of procedures that are capable of overcoming most of these possible issues. For electrical stimulation, a homemade tungsten bipolar microelectrode is used, inserted stereotactically at the stimulation site in the anesthetized subject. In preparation for imaging, rodents are fixed on a plastic headpiece and transferred to the magnet bore. For sedation and paralysis during scanning, a cocktail of dexmedetomidine and pancuronium is continuously infused, along with a minimal dose of isoflurane; this preparation minimizes the BOLD ceiling effect of volatile anesthetics. In this example experiment, stimulation of the subthalamic nucleus (STN) produces BOLD responses which are observed primarily in ipsilateral cortical regions, centered in motor cortex. Simultaneous DBS and fMRI allows the unambiguous modulation of neural circuits dependent on stimulation location and stimulation parameters, and permits observation of neuronal modulations free of regional bias. This technique may be used to explore the downstream effects of modulating neural circuitry at nearly any brain region, with implications for both experimental and clinical DBS.

This protocol describes a standard method for simultaneous functional magnetic resonance imaging and deep brain stimulation in the rodent. The combined use of these experimental tools allows for the exploration of global downstream activity in response to electrical stimulation at virtually any brain target.

Kemirgenler Eşzamanlı fMRI ile derin beyin stimülasyonu

In order to visualize the global and downstream neuronal responses to deep brain stimulation (DBS) at various targets, we have developed a protocol for ...

A Protocol for the Administration of Real-Time fMRI Neurofeedback Training

Neurologic disorders are characterized by abnormal cellular-, molecular-, and circuit-level functions in the brain. New methods to induce and control neuroplastic processes and correct abnormal function, or even shift functions from damaged tissue to physiologically healthy brain regions, hold the potential to dramatically improve overall health. Of the current neuroplastic interventions in development, neurofeedback training (NFT) from functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) has the advantages of being completely non-invasive, non-pharmacologic, and spatially localized to target brain regions, as well as having no known side effects. Furthermore, NFT techniques, initially developed using fMRI, can often be translated to exercises that can be performed outside of the scanner without the aid of medical professionals or sophisticated medical equipment. In fMRI NFT, the fMRI signal is measured from specific regions of the brain, processed, and presented to the participant in real-time. Through training, self-directed mental processing techniques, that regulate this signal and its underlying neurophysiologic correlates, are developed. FMRI NFT has been used to train volitional control over a wide range of brain regions with implications for several different cognitive, behavioral, and motor systems. Additionally, fMRI NFT has shown promise in a broad range of applications such as the treatment of neurologic disorders and the augmentation of baseline human performance. In this article, we present an fMRI NFT protocol developed at our institution for modulation of both healthy and abnormal brain function, as well as examples of using the method to target both cognitive and auditory regions of the brain.

The ability to induce and/or control neural plasticity may be critical in future treatments for neurologic disorders and the recovery from brain injury. In this paper, we present a protocol on the use of neurofeedback training with functional magnetic resonance imaging to modulate human brain function.

Gerçek zamanlı yönetim fMRI psikoterapi eğitimi için bir iletişim kuralı

Neurologic disorders are characterized by abnormal cellular-, molecular-, and circuit-level functions in the brain. New methods to induce and control ...

Time-dependent Increase in the Network Response to the Stimulation of Neuronal Cell Cultures on Micro-electrode Arrays

Micro-electrode arrays (MEAs) can be used to investigate drug toxicity, design paradigms for next-generation personalized medicine, and study network dynamics in neuronal cultures. In contrast with more traditional methods, such as patch-clamping, which can only record activity from a single cell, MEAs can record simultaneously from multiple sites in a network, without requiring the arduous task of placing each electrode individually. Moreover, numerous control and stimulation configurations can be easily applied within the same experimental setup, allowing for a broad range of dynamics to be explored. One of the key dynamics of interest in these in vitro studies has been the extent to which cultured networks display properties indicative of learning. Mouse neuronal cells cultured on MEAs display an increase in response following training induced by electrical stimulation. This protocol demonstrates how to culture neuronal cells on MEAs; successfully record from over 95% of the plated dishes; establish a protocol to train the networks to respond to patterns of stimulation; and sort, plot, and interpret the results from such experiments. The use of a proprietary system for stimulating and recording neuronal cultures is demonstrated. Software packages are also used to sort neuronal units. A custom-designed graphical user interface is used to visualize post-stimulus time histograms, inter-burst intervals, and burst duration, as well as to compare the cellular response to stimulation before and after a training protocol. Finally, representative results and future directions of this research effort are discussed.

Mouse neuronal cells cultured on multi-electrode arrays display an increase in response following electrical stimulation. This protocol demonstrates how to culture neurons, how to record activity, and how to establish a protocol to train the networks to respond to patterns of stimulation.

Mikro Elektrod Dizilerinde Nöronal Hücre Kültürlerinin Uyarılmasına Ağ Yanıtına Zamana Bağlı Artış

Micro-electrode arrays (MEAs) can be used to investigate drug toxicity, design paradigms for next-generation personalized medicine, and study network ...

Simultaneous Recordings of Cortical Local Field Potentials, Electrocardiogram, Electromyogram, and Breathing Rhythm from a Freely Moving Rat

Monitoring the physiological dynamics of the brain and peripheral tissues is necessary for addressing a number of questions about how the brain controls body functions and internal organ rhythms when animals are exposed to emotional challenges and changes in their living environments. In general experiments, signals from different organs, such as the brain and the heart, are recorded by independent recording systems that require multiple recording devices and different procedures for processing the data files. This study describes a new method that can simultaneously monitor electrical biosignals, including tens of local field potentials in multiple brain regions, electrocardiograms that represent the cardiac rhythm, electromyograms that represent awake/sleep-related muscle contraction, and breathing signals, in a freely moving rat. The recording configuration of this method is based on a conventional micro-drive array for cortical local field potential recordings in which tens of electrodes are accommodated, and the signals obtained from these electrodes are integrated into a single electrical board mounted on the animal's head. Here, this recording system was improved so that signals from the peripheral organs are also transferred to an electrical interface board. In a single surgery, electrodes are first separately implanted into the appropriate body parts and the target brain areas. The open ends of all of these electrodes are then soldered to individual channels of the electrical board above the animal's head so that all of the signals can be integrated into the single electrical board. Connecting this board to a recording device allows for the collection of all of the signals into a single device, which reduces experimental costs and simplifies data processing, because all data can be handled in the same data file. This technique will aid the understanding of the neurophysiological correlates of the associations between central and peripheral organs.

This study introduces a method for the simultaneous recording of local field potentials in the brain, electrocardiograms, electromyograms, and breathing signals of a freely moving rat. This technique, which reduces experimental costs and simplifies data analysis, will contribute to the understanding of the interactions between the brain and peripheral organs.

Kortikal yerel alan potansiyelleri, Elektrokardiyogram, Electromyogram ve ritim serbestçe hareket bir sıçan gelen nefes eşzamanlı kayıt

Monitoring the physiological dynamics of the brain and peripheral tissues is necessary for addressing a number of questions about how the brain controls ...