Bu çalışma, Bowdoin College ve Bowdoin Yaşam Bilimleri Araştırma Bursu, Peter J. Grua ve Mary G. O'Connell Fakülte / Öğrenci Araştırma Ödülü ve Kufe Aile Öğrenci Araştırma Bursu tarafından desteklenmiştir. Farkındalık meditasyon kursuna liderlik ettiği için Benjamin Tipton'a ve deney tasarımı ve analizi konusunda yardım ettiği için Hannah Reese'ye teşekkür ederiz.

Tüm prosedürler, insan deneklerin korunmasına yönelik federal yönergelere uygun olarak Bowdoin College Kurumsal İnceleme Kurulu tarafından onaylanmıştır.
1. Denek alımı ve deneye hazırlık
<ol><li>Meditasyon naif, sağ elini kullanan, akıcı İngilizce konuşan, normal veya normal görüşe düzeltilmiş, nörolojik bir rahatsızlığı olmayan 40 18-29 yaş arası denekleri işe alın. NOT: Küçük çocukları ve yaşlı yetişkinleri incelemek, yaşa özgü ayrı bir çalışma gerektirecektir. Frontal ve parietal lobların gelişimi, epizodik hafıza görevini yerine getirmek için önemlidir. Ve EEG'de yaş boyunca değişkenlik vardır. Küçük çocukları ve yaşlı yetişkinleri incelemek, yaşa özgü bilişsel görevler ve mevcut protokolde yer almayan özel EEG kayıt ve veri analizi protokolleri gerektirir. EEG aktivitesindeki değişkenliği azaltmak için sadece sağ elini kullanan denekleri işe alın.</li>
	<li>Her grupta toplam 20 denek için bir farkındalık meditasyonu deneysel veya bekleme listesi kontrol grubuna rastgele 40 denek atayın.</li>
	<li>Deneysel oturumları ve farkındalık meditasyon eğitimini, eğitim öncesi ve eğitim sonrası deneysel oturumlar arasındaki gecikmenin, farkındalık meditasyonu deneysel ve bekleme listesi kontrol grupları için eşit olacağı şekilde planlayın (oturumların görsel bir tasviri için Şekil 1'e bakınız).</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61247/61247fig1.jpg"> Şekil 1: Oturumların görsel tasviri. Denekler Beş Faset Farkındalık Anketi'ni (FFMQ)46 tamamladılar ve EEG eğitim öncesi ve eğitim sonrası deneysel oturumlar sırasında kaydedilirken epizodik hafıza görevini yerine getirdiler. Denekler ya dört hafta boyunca farkındalık meditasyonunda eğitim almak ya da farkındalık meditasyonunda eğitilmek üzere bekleme listesinde kalmak üzere rastgele atandı. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61247/61247fig1large.jpg" target="_blank">Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<ol start="4"><li>Denekleri davranışsal test, EEG kaydı ve farkındalık meditasyon eğitiminde yer alan prosedürler hakkında bilgilendirin. Deneklerin, araştırma çalışması için yapılanların dışında meditasyon yapmaktan kaçınmalarını sağlayın.</li>
</ol>2. Farkındalık anketi
<ol><li>Her deneysel oturum için, deneklerin Beş Faset Farkındalık Anketi'ni (FFMQ)46'yı doldurmalarını sağlayın (Ek Dosya 1'e bakınız).</li>
	<li>Farkındalık verilerini analiz edin.<ol><li>Her bir alt ölçeğin puanlarını toplayarak FFMQ Toplamı ve Gözlemle, Tanımla, Farkındalık, Yargılayıcı Olmayan ve Reaktif Olmayan ölçekler için puanları hesaplayarak her bir deneğin farkındalığını ölçün (bazı öğeler için puanlamanın FFMQ 46'daki talimatlara göre tersine çevrilmesi gerektiğini unutmayın (yani, FFMQ46'daki talimatlara göre 1'den 5'e, 2'den 4'e, 4'ten 2'ye ve 5'ten 1'e değiştirin) (Ek Dosya 1'deki puanlama talimatlarına bakın).</li>
		<li>Deneklerin FFMQ Toplamını ve ayrıca eğitim öncesi ve eğitim sonrası deneysel oturumlarda farkındalık meditasyonu deneysel ve bekleme listesi kontrol grubu için Gözlemle, Tanımla, Farkındalık, Yargısız ve Reaktif Olmayan puanlarını karşılaştırın.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Epizodik hafıza görevi
<ol><li>Kucera ve Francis47 kelime normlarına göre kelime sıklığı için eşitlenen 800 sıfattan oluşan bir liste hazırlayın (bakınız Ek Dosya 2).</li>
	<li>Her deneysel oturum için, deneklerin 10 kelime sunarak ve kodlama görevini aşağıda açıklandığı gibi gerçekleştirerek kodlama aşamasını uygulamalarını sağlayın.</li>
	<li>Her deneysel oturum için, deneklerin kodlama aşamasını gerçekleştirmesini sağlayın.<ol><li>Deneklerin 200 sıfatın bir listesini incelemesini sağlayın ve ya sıfat (yer görevi) tarafından tanımlanan mekansal bir sahnenin zihinsel bir görüntüsünü oluşturun ya da kelimenin anlamını düşünün ve hoşluğunu derecelendirin (hoş görev).</li>
		<li>Her kelimenin sunumundan sonra, deneklerden kodlama görevini ne kadar iyi gerçekleştirdiklerini derecelendirmelerini isteyin (kodlama prosedürünün görsel bir tasviri için Şekil 2'ye bakın).</li>
	</ol></li>
	<li>Her deneysel oturum için, deneklerin kodlama uygulamasında gösterilen 10 kelimeyi ve beş yeni kelimeyi sunarak kaynak alma aşamasını uygulamalarını sağlayın ve kaynak alma görevini aşağıda açıklandığı gibi gerçekleştirin.</li>
	<li>Her deneysel oturum için, EEG kaydederken deneklerin kaynak alma aşamasını gerçekleştirmelerini sağlayın.<ol><li>Kodlamada gösterilen 200 kelimeyi, 200 yeni kelimeyle rastgele karıştırılmış olarak sunun. EEG kaydına her davranışsal duruma karşılık gelen zaman damgaları gönderin. Deneklere gözlerini dinlendirmek için dinlenme molaları vermek için kelimeler 20 blok halinde sunulmalıdır.</li>
		<li>Her kelimenin sunumu sırasında, deneklerden kelimenin yeni olup olmadığını veya kodlama aşamasında çalışıldığını kabul edip etmediklerini belirtmelerini isteyin. Tanınan kelimeler için, deneklerden kaynağı, kelimenin yer görevinde mi yoksa hoş görevde mi çalışıldığını belirtmelerini isteyin (kaynak alma prosedürünün görsel bir tasviri için Şekil 2'ye bakınız). NOT: Epizodik bellek görevi, Görev Olaylarını kullanarak EEG kaydına zaman damgaları gönderebilen EPrime gibi davranışsal araştırmalar için tasarlanmış herhangi bir yazılım kullanılarak tasarlanabilir (bkz. Öğreticiler ve örnek deneyler çevrimiçi olarak mevcuttur (ör. https://pstnet.com, https://step.talkbank.org48).</li>
	</ol></li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61247/61247fig2.jpg"> Şekil 2: Deneysel paradigmanın görsel tasviri. Epizodik hafıza görevi sırasında, denekler sıfatları incelediler ve ya bir sahne hayal ettiler (yer görevi) ya da hoşnutsuzluğunu (hoş görev) değerlendirdiler. Kaynak alma aşamasında denekler her kelimeyle ("Eski Yer Görevi" veya "Eski Hoş Görev") veya "Yeni" ile hangi görevin gerçekleştirildiğine karar verdi. Bu rakam Nyhus ve ark.60'tan değiştirilmiştir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61247/61247fig2large.jpg" target="_blank">Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<ol start="6"><li>Her denemeyi davranışsal duruma ve deneğin tepkisine göre işaretleyin (bkz. Şekil 3 ve Şekil 4) ve epizodik hafıza davranışsal verilerini analiz edin.<ol><li>Öğe ayrımcılığını hesaplayarak deneklerin kaynak bilgilerini hatırlama yeteneklerini ölçün ( madde d', bkz . Şekil 3): Z (isabet oranı) - Z (yanlış alarm oranı)</li>
		<li>Kaynak ayrımcılığını hesaplayarak deneklerin kaynak bilgilerini hatırlama yeteneklerini ölçün (kaynak d', bkz. Şekil 4). Z (doğru kaynak hızı) – Z (yanlış kaynak hızı)</li>
		<li>Eğitim öncesi ve sonrası deneysel oturumlarda farkındalık meditasyonu deneysel ve bekleme listesi kontrol grubu için deneklerin madde ve kaynak ayrımcılığını (madde ve kaynak d') karşılaştırın.</li>
	</ol></li>
</ol><img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61247/61247fig3.jpg"> Şekil 3: Kelime hafızasının ölçümüne dahil edilen veri kategorileri. Denemeler, davranışsal duruma ve deneğin tepkisine göre işaretlendi ve madde ayrımcılığını hesaplamak için kullanıldı (madde d'). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61247/61247fig3large.jpg" target="_blank">Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61247/61247fig4.jpg"> Şekil 4: Kaynak belleğin ölçümüne dahil edilen veri kategorileri. Denemeler, davranışsal duruma ve deneğin tepkisine göre işaretlendi ve kaynak ayrımcılığını hesaplamak için kullanıldı (kaynak d'). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61247/61247fig4large.jpg" target="_blank">Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
4. EEG kaydı ve analizi
<ol><li>EEG kapağını ayarlayın (bkz. NOT: EEG kapatma eğitimi ve diğer yararlı bilgiler çevrimiçi kaynaklar aracılığıyla edinilebilir (örneğin, https://pursue.richmond.edu49).<ol><li>Deneğin kafasını ölçün ve tüm elektrotları genişletilmiş uluslararası 10-20 sistemine göre doğru boyutta EEG kapağına yerleştirin.</li>
		<li>Deneğin alnını alkollü bir mendille temizleyin.</li>
		<li>EEG kapağını, saçlarını ayırarak ve ardından körelmiş bir iğne ile Luer kilitli bir şırınga ile iletken jel yerleştirerek deneğin kafasına uygulayın.</li>
		<li>EEG kayıt yazılımını kullanarak, empedanslara tıklayın ve araştırmacılar tarafından kullanılmak üzere seçilen spesifik EEG sistemi tarafından önerilen direnç seviyesinin altında olduklarından emin olun.</li>
		<li>Deneğin deney sırasında mümkün olduğunca hareketsiz kalmasını isteyin. Denek, EEG sinyalini hareketsizken ve göz kırptığında veya çene veya yüz hareketi yaptığında gösterin.</li>
	</ol></li>
	<li>EEG'yi kaydedin.<ol><li>EEG amplifikatörünü EEG kayıt yazılımıyla birlikte düzenle çalışma alanına tıklayarak ayarlayın ve tüm denekler için .1\u2012100 Hz bandpass filtresi ve 500 Hz örnekleme hızı ile sinyal alacak şekilde ayarlayın.</li>
		<li>EEG kaydını başlatın.</li>
		<li>Kaynak alma aşamasını başlatın ve kaynak alma görevindeki zaman damgalarının EEG kaydında göründüğünden emin olun.</li>
	</ol></li>
	<li>Denek kaynak alma görevini tamamladıktan sonra, EEG kapağını ve elektrotları deiyonize su ve dezenfektan ile temizleyin.</li>
	<li>EEG verilerini işlemek ve analiz etmek.<ol><li>Yüksek geçişli verileri 1 Hz'de, alçak geçişli filtreler ve 100 Hz'de düşük geçişli filtreler.</li>
		<li>Çevredeki kanalları kullanarak kötü kanalları tanımlayın ve enterpolasyonyapın 50.</li>
		<li>Verileri ortalama bir referans51'e yeniden referans verin.</li>
		<li>Verileri kaynak alma görevinden her zaman damgasının başlangıcına göre bölümlere ayırın ve uyaran öncesi bir temel dönem çıkarın.</li>
		<li>EEG verilerindeki göz kırpma ve göz hareketi yapıları gibi yapıları tanımlayın ve kaldırın. Büyük eserlerle (1.000 μV'un üzerindeki voltaj dalgalanmaları veya normun ötesinde 5 standart sapma veri) yapılan denemeleri tespit edin ve reddedin. Bağımsız bileşen analizi (ICA)52 çalıştırdıktan ve gürültü bileşenlerini tanımladıktan ve çıkardıktan sonra EEG'yiyeniden yapılandırın 53.</li>
		<li>EEG verilerini, 3 Hz'de 3 döngüden 125 Hz'de 25 döngüye yükselen dalgacık ile Morlet dalgacık dönüşümü kullanarak 100 log aralıklı frekansta 3 Hz'den 125 Hz'e kadar zaman frekansı alanına dönüştürün.</li>
		<li>Farkındalık meditasyonu deneysel ve bekleme listesi kontrol gruplarında, sağ ön ve sol parietal kanallardaki eğitim öncesi ve eğitim sonrası deneysel oturumlarda uyaran öncesi taban çizgisine göre teta gücünü karşılaştırın ve kaynak alma sırasında etkiler gösterir 54,55,56,57. Tüm analizler çoklu karşılaştırmalar için kontrol edilmelidir. NOT: EEG verileri, EEGLab58 gibi sinyal işleme için tasarlanmış halka açık yazılımlar kullanılarak işlenebilir ve analiz edilebilir. EEGLab eğitim atölyeleri ve öğreticileri, Swartz Hesaplamalı Sinirbilim Merkezi (https://sccn.ucsd.edu/eeglab/index.php) aracılığıyla edinilebilir.</li>
	</ol></li>
</ol>5. Farkındalık meditasyon eğitimi
<ol><li>Farkındalık Temelli Stres Azaltma (MBSR) tekniğinde eğitim almış bir farkındalık meditasyon eğitmeni kiralayın59. NOT: MBSR tekniğinde eğitim almış eğitmenler çevrimiçi olarak bulunabilir (örneğin https://www.brown.edu/public-health/mindfulness/programs/mbsr-teacher-recognition).</li>
	<li>Farkındalık meditasyonu deney grubundaki 20 denek, farkındalık meditasyon eğitmeni ile dört hafta boyunca her hafta bir saat boyunca bir grup olarak buluşmasını sağlayın. NOT: Standart MBSR kursu sekiz haftadır ve nefes farkındalığı, oturma meditasyonu, yoga ve rahatlama tekniklerini içerir. Farkındalık meditasyon eğitimi, nefes farkındalığı ve oturma meditasyonu gibi standart MBSR kursunun yönlerini içermelidir (Ek Dosya 3'e bakınız). Odaklanma dikkati ve yürütücü işlevle ilgili olan bu uygulamaların epizodik hafızaya katkıda bulunma olasılığı yüksektir.</li>
	<li>Deneklere, farkındalık meditasyon eğitmeni tarafından sağlanan rehberli bir nefes farkındalığı meditasyon kaydını kullanarak her gün en az 20 dakika boyunca farkındalık meditasyonu yaptırın.</li>
	<li>Deneklere farkındalık meditasyonunu kaç dakika uyguladıklarını, meditasyonları sırasında ne yaptıklarını ve günlük e-postayla gönderilen anketlerle uygulamanın onlar için nasıl gittiğini sorarak günlük farkındalık meditasyon uygulamasını izleyin (bkz. NOT: Araştırmacılar, farkındalık meditasyonu yapmak için önemli miktarda zaman harcamayan denekleri hariç tutmayı düşünmelidir.</li>
	<li>Eğitim sonrası deneysel oturumu, farkındalık meditasyon eğitiminin tamamlanmasından sonra mümkün olan en kısa sürede planlayın. NOT: Araştırmacılar, farkındalık meditasyon eğitiminin tamamlanmasından kısa bir süre sonra eğitim sonrası deneysel oturumu tamamlayamayan denekleri hariç tutmayı düşünmelidir. Daha fazla bilgi için lütfen randomize kontrollü deneyler için EEG tekniğini kullanan bilişsel sinirbilim uzmanlarına ulaşın.</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyleri yoktur.

Mevcut protokol, farkındalık meditasyonunun kaynak hafızayı ve teta salınımlarını artırabileceğine dair ilk kanıtı sağladı. Farkındalık meditasyonundaki eğitimi davranışsal ve sinirsel önlemlerle birleştirerek, farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza ve sinirsel korelasyonları üzerindeki etkilerini daha iyi anlayabiliriz.
Önceki araştırmalar, farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza üzerindeki davranışsal etkilerini ayrı ayrı incelemiş olsa da, 17,18,19,20 ve farkındalık meditasyonunun sinirsel etkileri 1,21,22,23,24,25,26,27,28,29 ,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45 , hiçbir çalışmada epizodik hafıza sırasında davranış ve EEG kombine edilmemiştir. Buna ek olarak, farkındalık meditasyonu üzerine yapılan önceki araştırmalar genellikle uzman meditasyoncuları 1,17,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,32,33,35 üzerinde çalışmıştır. 36,37,38,39,40,41,43,44 ve bu nedenle kendi kendine seçim yanlılığı riski taşır. Rastgele atanmış farkındalık meditasyonu ve bekleme listesi kontrol grupları ile uzunlamasına bir tasarım kullanarak, grup farklılıklarını daha iyi kontrol edebildik. Son olarak, farkındalık meditasyonu üzerine yapılan önceki araştırmalar genellikle 8 haftalık MBSR kursunun tamamını kullanmıştır, ancak mevcut çalışma sadece 4 haftalık farkındalık meditasyon eğitimi ile önemli etkiler göstermiştir.
Bu yöntemlerin başarıyla uygulanmasında bir dizi önemli adım vardı. İlk olarak, farkındalık meditasyonu deneysel veya bekleme listesi kontrol grubuna rastgele atama, grupların kabaca eşit olmasını sağlamak için kritik öneme sahipti. İkincisi, farkındalık meditasyon eğitimini, MBSR kursunun dikkat ve yürütücü fonksiyona (örneğin, nefes farkındalığı) odaklanma ile ilgili yönlerine odaklamak önemliydi, çünkü bunların epizodik hafızaya katkıda bulunma olasılığı daha yüksekti. Üçüncüsü, deneklerin farkındalık meditasyonu yapmak için önemli miktarda zaman harcamaları ve her gün meditasyon yapmak için harcadıkları zamanı doğru bir şekilde bildirmeleri önemliydi. Dördüncüsü, zamanlamayı kontrol etmek için farkındalık meditasyonu deneysel ve bekleme listesi kontrol grupları arasındaki eğitim öncesi ve eğitim sonrası deneysel oturumlar arasındaki süreyi eşitlemek ve farkındalık meditasyon eğitimini takiben eğitim sonrası deneysel oturumu mümkün olan en kısa sürede planlamak önemliydi, böylece farkındalık meditasyon eğitiminin etkileri testten önce dağılmadı. Beşincisi, farkındalık meditasyonunun dikkat ve yürütme işlevini artırarak epizodik hafızayı etkilemesi muhtemeldir. Bu nedenle, kaynak bellek gibi yürütücü işlev gerektiren epizodik bir bellek görevi kullanmak önemliydi. Son olarak, artefaktlardan arındırılmış yüksek kaliteli EEG verileri elde etmek önemlidir.
Bu yöntemin mevcut yöntemlere göre avantajları olmasına rağmen, birkaç sınırlamaya dikkat edilmelidir. Farkındalık meditasyonunun kaynak hafıza üzerindeki etkisi zayıftı. Bu, iyi hafıza performansına sahip sağlıklı genç yetişkinler olan deneklerin kullanılmasından veya deneklerin farkındalık meditasyonu yapmak için harcadıkları sınırlı zamandan kaynaklanmış olabilir. 4 haftalık farkındalık meditasyon eğitimi, standart 8 haftalık MBSR kursundan daha kısaydı ve ortalama olarak, denekler her gün farkındalık meditasyonu yapmak için tam 20 dakika harcadıklarını bildirmediler. Ek olarak, aktif bir kontrol grubu yoktu, bu nedenle farkındalık meditasyonunun kaynak hafızayı veya teta salınımlarını artırmada diğer tedavilerle nasıl karşılaştırıldığı açık değildir. Son olarak, burada kullanılan EEG analiz yöntemleri, periyodik salınım gücünün katkısını, sonuçların yorumlanmasını etkileyebilecek aperiyodik 1/f salınımsız güçten ayırmaz. Bu nedenle, gelecekteki araştırmalar, daha zayıf hafıza yeteneğine sahip denekleri kullanmayı, 8 haftalık MBSR kursunu uygulamayı, aktif bir kontrol koşulu kullanmayı ve salınımlı ve 1 / f salınımsız aktiviteyi ayıran yeni geliştirilen analiz yöntemlerini kullanmayı düşünmelidir61.
Bu nedenle, mevcut yöntemler, farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza üzerindeki etkilerini incelemek için davranış ve EEG'yi birleştirmede başarılı olmuştur. Gelecekteki araştırmalar, farkındalık meditasyonunu, epizodik hafızayı geliştirdiği ve beynin yapısını ve işlevini değiştirdiği gösterilen diğer tedavilerle karşılaştırmak için bu yöntemleri kullanmalıdır. Ek olarak, gelecekteki araştırmalar, farkındalık meditasyonunun bilişin diğer yönleri üzerindeki etkilerini incelemek için davranış ve sinirsel önlemleri birleştirmelidir. Davranışsal ve sinirsel ölçümleri birleştirerek ve farkındalık meditasyonunu alternatif tedavilerle karşılaştırarak, bilişsel gelişim için en umut verici tedavileri daha iyi belirleyebileceğiz.

Son zamanlarda akıl hastalığının semptomlarını tedavi etmek ve bilişi geliştirmek için farkındalık meditasyonuna ilgi duyulmaktadır, ancak farkındalık meditasyonunun bilişsel işlev üzerindeki etkilerini anlamak için hala yapılması gereken çok araştırma vardır. Önceki araştırmalar, farkındalık meditasyonunun stres, depresyon, yaygın anksiyete bozukluğu, bağımlılıklar, dikkat eksikliği bozukluğu ve ağrı bozuklukları semptomlarını azaltabileceğini göstermiştir1,2,3,4,5,6,7,8,9, ayrıca dikkat ve yürütme işlevini artırabilir 2,3,4 ,5,6,7,10,11,12,13,14,15,16.
Farkındalık meditasyonunun biliş üzerindeki etkilerine olan ilgiye rağmen, farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza üzerindeki etkileri hakkında çok az araştırma yapılmıştır17. Dikkat ve yürütücü işlevin epizodik kodlama ve geri almaya katkısı göz önüne alındığında, farkındalık meditasyonu da epizodik hafızayı arttırmalıdır. Son zamanlarda yapılan birkaç davranışsal çalışma, farkındalık eğitiminin tanıma hafızası hatırlama18,19 ve ücretsiz hatırlama20'yi artırdığını göstermiştir.
Farkındalık meditasyonunun biliş üzerindeki davranışsal etkilerine ek olarak, önceki araştırmalar farkındalık meditasyonunun beyin üzerindeki etkilerini incelemiştir. Farkındalık meditasyonunun beynin hem yapısını hem de işlevini değiştirdiği gösterilmiştir. Daha da önemlisi, farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza ile ilgili ağlarda beyin yapısını ve işlevini değiştirdiği gösterilmiştir21,22,23; özellikle prefrontal kortekste gri madde hacmini ve aktivitesini arttırmak 1,24,25,26,27,28,29,30,31,32 ve hipokampus 25,27,28,33,34,35 ,36,37 yanı sıra teta (4\u20128 Hz) güç ve tutarlılık1,36,38,39,40,41,42,43,44,45.
Bu nedenle, önceki araştırmalar, farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza üzerindeki davranışsal etkilerini ayrı ayrı incelemiştir 17,18,19,20 ve farkındalık meditasyonunun sinirsel etkileri 1,21,22,23,24,25,26,27,28,29 ,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45 . Farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza üzerindeki etkilerini ve nöral korelasyonlarını anlamak için, epizodik hafıza sırasında hem davranışı hem de beyin aktivitesini ölçmek önemlidir. Epizodik hafızanın nöral korelasyonlarını incelemek için bir yöntem elektroensefalografi (EEG) ile. Burada, EEG'yi ölçerken farkındalık meditasyon eğitimini epizodik bir hafıza görevi ile birleştirmek için bir yöntem açıklıyoruz. Farkındalık meditasyonundaki eğitimi, epizodik hafızanın davranışsal ve sinirsel ölçümleriyle birleştirerek, farkındalık meditasyonunun bilişsel işlev üzerindeki etkilerini daha iyi anlayabiliriz.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:572px;" width="573">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">BrainVision actiCHamp</td>
			<td style="width:71px;">Brain Products GmbH, Gilching, Germany</td>
			<td style="width:119px;">BP-09020</td>
			<td style="width:167px;">64-channel EEG system</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">BrainVision Recorder</td>
			<td>Brain Products GmbH, Gilching, Germany</td>
			<td>BP-00020</td>
			<td>EEG recording software for EEG data acquisition</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">E-Prime 2.0 Professional</td>
			<td>Psychology Software Tools, Inc., Sharpsburg, PA</td>
			<td style="width:119px;">PST-100577</td>
			<td>Software designed for behavioral research that can interface with the EEG recording</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Qualtrics</td>
			<td style="width:71px;">Qualtrics, Provo, UT</td>
			<td style="width:119px;">Core XM</td>
			<td>Survey tool</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

combining behavior and eeg to study the effects of mindfulness meditation on episodic memory

Farkındalık meditasyonunun epizodik hafızayı, beyin yapısını ve işlevini nasıl etkileyebileceğine dair son zamanlarda ilgi olmasına rağmen, hiçbir çalışma farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza üzerindeki davranışsal ve sinirsel etkilerini incelememiştir. Burada, farkındalık meditasyonunun davranışsal performansı ve epizodik hafızanın nöral korelasyonlarını nasıl değiştirdiğini incelemek için farkındalık meditasyon eğitimini, epizodik bir hafıza görevini ve EEG'yi birleştiren bir protokol sunuyoruz. Bir farkındalık meditasyonu deney grubundaki denekler, bir bekleme listesi kontrol grubuyla karşılaştırıldı. Farkındalık meditasyonu deney grubundaki denekler, farkındalık meditasyonunu eğitmek ve uygulamak için dört hafta harcadılar. Farkındalık, eğitimden önce ve sonra Beş Faset Farkındalık Anketi (FFMQ) kullanılarak ölçülmüştür. Epizodik hafıza, bir kaynak tanıma görevi kullanılarak eğitimden önce ve sonra ölçüldü. Kaynak tanıma görevinin geri alma aşamasında EEG kaydedildi. Sonuçlar, farkındalık meditasyon eğitimini takiben sağ frontal ve sol parietal kanallarda farkındalık, kaynak tanıma davranışsal performansı ve EEG teta gücünün arttığını göstermiştir. Ek olarak, farkındalıktaki artışlar, sağ ön kanallardaki teta gücündeki artışlarla ilişkiliydi. Bu nedenle, farkındalık meditasyon eğitimi, epizodik bir hafıza görevi ve EEG'nin birleştirilmesinden elde edilen sonuçlar, farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza üzerindeki davranışsal ve sinirsel etkilerini ortaya koymaktadır.

Naif, sağ elini kullanan, akıcı İngilizce konuşan 40 meditasyon deneği için temsili sonuçlar bildirilmiştir (farkındalık meditasyonu deney grubunda 18 ila 22 yaşları arasında değişen 10 erkek ve 10 kadın denek ve bekleme listesi kontrol grubunda 18 ila 22 yaşları arasında değişen 7 erkek ve 13 kadın denek). Davranışsal ve EEG verileri, farkındalık meditasyonu deneysel ve bekleme listesi kontrol gruplarını (deneysel, kontrol) zaman içinde (eğitim öncesi, eğitim sonrası) karşılaştıran karışık varyans analizi (ANOVA) kullanılarak analiz edilmiştir. Tüm post-hoc testler çoklu karşılaştırmalar için düzeltildi.
Farkındalık anketleri İlk olarak, analiz farkındalık meditasyon eğitiminin başarılı olup olmadığını değerlendirdi. Denekler farkındalık meditasyonu yapmak için önemli miktarda zaman harcadılar ve FFMQ tarafından ölçüldüğü gibi farkındalıkları arttı. Spesifik olarak, FFMQ Toplam (F(1,38) = 11,15, MSE = 67,67, p <. 01) için grup ve zaman arasında bir etkileşim ve FFMQ Define (F(1,38) = 3,35, MSE = 12,26, p = .08) ve Nonjudge (F(1,38) = 3.87, MSE = 15.37, p = .06) ölçekleri için grup ve zaman arasında marjinal bir etkileşim vardı. Farkındalık meditasyonu deney grubu için FFMQ Total (F(1,19) = 15,60, MSE = 63,34, p < .01), Describe (F(1,19) = 6,36, MSE = 8,44, p = .02) ve Nonjudge (F(1,19) = 10,12, MSE = 8,60, p < .01) ölçekleri için eğitim öncesi eğitimden eğitim sonrasına kadar puanlar artarken, bekleme listesi kontrol grubu değişmedi (bkz. Tablo 1).
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td></td>
			<td colspan="2">Deneysel</td>
			<td colspan="2">Kontrol</td>
		</tr><tr><td></td>
			<td>Ön eğitim</td>
			<td>Eğitim sonrası</td>
			<td>Ön eğitim</td>
			<td>Eğitim sonrası</td>
		</tr><tr><td>Toplam</td>
			<td>128.13 (2.38)</td>
			<td>138.07 (3.24)</td>
			<td>123.59 (4.19)</td>
			<td>121.25 (4.77)</td>
		</tr><tr><td>Gözlemek</td>
			<td>26.98 (1.16)</td>
			<td>28.70 (1.00)</td>
			<td>23.83 (1.14)</td>
			<td>23.70 (1.26)</td>
		</tr><tr><td>Tanımlamak</td>
			<td>29.5 (1.36)</td>
			<td>31.82 (.99)</td>
			<td>27.10 (1.25)</td>
			<td>26.55 (1.26)</td>
		</tr><tr><td>Farkındalık</td>
			<td>25.25 (1.06)</td>
			<td>26.95 (1.12)</td>
			<td>25.27 (.94)</td>
			<td>24.05 (1.28)</td>
		</tr><tr><td>Yargıç Olmayan</td>
			<td>24.65 (1.26)</td>
			<td>27.60 (1.40)</td>
			<td>27.50 (1.42)</td>
			<td>27.00 (2.05)</td>
		</tr><tr><td>Reakitif olmayan</td>
			<td>21.75 (.99)</td>
			<td>23.00 (1.08)</td>
			<td>19.90 (1.09)</td>
			<td>19.95 (1.16)</td>
		</tr></tbody></table>Tablo 1: Beş Faset Farkındalık Anketi verileri. FFMQ Total'in yanı sıra farkındalık meditasyonu deneyi için Gözlemle, Tanımla, Farkındalık, Yargısız ve Reaktif Olmayan puanlar ve eğitim öncesi için bekleme listesi kontrol grubu, eğitim sonrası deneysel oturuma kıyasla. Parantez içinde standart hata bulunan araçlar gösterilir. Bu tablo Nyhus ve ark.60'tan değiştirilmiştir.
Epizodik hafıza İkincisi, analiz, farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza görevinin davranışsal performansı üzerindeki etkisini inceledi. Farkındalık meditasyon eğitimi, kaynak ayrımcılığı (kaynak d') ile ölçülen kaynak hafızada artışlara yol açtı. Grup ve zaman arasında bir etkileşim olmamasına rağmen (F(1,38) = 1.16, MSE = .12, p = .29), ikili karşılaştırmalar, kaynak ayrımcılığının farkındalık meditasyonu deney grubu için eğitim öncesinden eğitim sonrasına (F(1,19)=10.53, MSE=.12, p<.01) arttığını, ancak bekleme listesi kontrol grubu için artmadığını göstermiştir (bkz. Tablo 2). 
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td></td>
			<td></td>
			<td colspan="2">Deneysel</td>
			<td colspan="2">Kontrol</td>
		</tr><tr><td></td>
			<td>Koşul</td>
			<td>Ön eğitim</td>
			<td>Eğitim sonrası</td>
			<td>Ön eğitim</td>
			<td>Eğitim sonrası</td>
		</tr><tr><td>Vurmak</td>
			<td>Doğru kaynağı yerleştirin</td>
			<td>.66 (.02)</td>
			<td>.67 (.03)</td>
			<td>.71 (.03)</td>
			<td>.69 (.02)</td>
		</tr><tr><td></td>
			<td>Keyiflilik doğru kaynak</td>
			<td>.61 (.03)</td>
			<td>.72 (.03)</td>
			<td>.64 (.05)</td>
			<td>.74 (.03)</td>
		</tr><tr><td>FA</td>
			<td>Yanlış kaynak yerleştirme</td>
			<td>.34 (.02)</td>
			<td>.33 (.03)</td>
			<td>.29 (.03</td>
			<td>.31 (.02)</td>
		</tr><tr><td></td>
			<td>Hoşnutluk yanlış kaynak</td>
			<td>.39 (.03)</td>
			<td>.28 (.03)</td>
			<td>.36 (.05)</td>
			<td>.26 (.03)</td>
		</tr><tr><td>Kaynak d'</td>
			<td></td>
			<td>.70 (.11)</td>
			<td>1.06 (.12)</td>
			<td>1.04 (.17)</td>
			<td>1.23 (.14)</td>
		</tr><tr><td>Kaynak c</td>
			<td></td>
			<td>-.06 (.05)</td>
			<td>.07 (.05)</td>
			<td>-.12 (.12)</td>
			<td>.10 (.07)</td>
		</tr></tbody></table>Tablo 2: Kaynak davranışsal veriler. Farkındalık meditasyonu deneyi için isabet oranı, yanlış alarm oranı, kaynak ayrımcılığı (kaynak d') ve yanıt yanlılığı (kaynak c) ve eğitim öncesi için bekleme listesi kontrol grubu, eğitim sonrası deneysel oturuma kıyasla. Parantez içinde standart hata bulunan araçlar gösterilir. Bu tablo Nyhus ve ark.60'tan değiştirilmiştir.
EEG Sonuçları Üçüncüsü, EEG analizi, farkındalık meditasyonunun epizodik hafızanın nöral bir korelasyonu üzerindeki etkisini inceledi. Spesifik olarak, teta gücü sağ frontal ve sol parietal kanallarda 1000 ila 1500 ms arasında incelenmiştir, çünkü bu etkiler çoklu kaynak alma görevlerindebulunmuştur 54,55,56,57. Sol parietal kanallar için grup zamanla etkileşime girdi (F(1,37) = 9.52, MSE = .92, p < .01). Teta gücü, farkındalık meditasyonu deney grubu için eğitim öncesinden eğitim sonrasına (F(1,19) = 17.37, MSE = .23, p< .01) artmıştır, ancak bekleme listesi kontrol grubu için artmamıştır (bkz. Şekil 5).
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61247/61247fig5.jpg"> Şekil 5: Farkındalık meditasyonunun teta gücü üzerindeki etkisi. Farkındalık meditasyonu deneyi için teta gücü ve eğitim öncesi için bekleme listesi kontrol grubu, eğitim sonrası deneysel oturuma kıyasla. (A) Sağ ön kanaldaki zaman ve frekanslar arasında zaman frekansı spektrogramları. (B) Sol parietal kanaldaki zaman ve frekanslar arasında zaman frekansı spektrogramları. (C) 1000-1500 ms arasındaki<ins cite="mailto:Author"></ins> tüm kanallarda teta gücü ve eğitim öncesinden eğitim sonrasına kadar farklılıklar. (C) Siyah * işaretleri sağ frontal ve sol parietal bölgelerdeki kanalları analiz etti. Renk ölçeği: Uyaran öncesi taban çizgisinden ve eğitim öncesi eğitim sonrası farklılıkların p değerinden desibel değişimi. Bu rakam Nyhus ve ark.60'tan değiştirilmiştir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61247/61247fig5large.jpg" target="_blank">Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Son olarak, farkındalıktaki değişiklikler ile epizodik hafıza davranışsal performansındaki değişiklikler ve EEG arasındaki korelasyon, farkındalık meditasyonu deney grubunda incelenmiştir. FFMQ'daki artışlar arasında pozitif bir korelasyon vardı Antrenman öncesinden antrenman sonrasına kadar olan skorları tanımlayın ve EEG teta gücü sağ frontal kanallarda antrenman öncesinden antrenman sonrasına kadar artar (r = .72, n = 20, p < .01, iki kuyruklu, Bonferrroni düzeltilmiş; bkz. Şekil 6).
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61247/61247fig6.jpg"> Şekil 6: FFMQ ve teta gücündeki değişiklikler arasındaki korelasyon. Sağ ön kanallarda isabetler ve doğru reddetmeler için antrenman öncesi ve antrenman sonrası arasındaki teta gücündeki ortalama fark ile FFMQ'daki fark arasındaki korelasyon Eğitim öncesi ve sonrası arasındaki puanları tanımlayın. Bu rakam Nyhus ve ark.60'tan değiştirilmiştir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61247/61247fig6large.jpg" target="_blank">Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
Ek Dosya 1. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61247/Supplemental_File_1-FFMQ.pdf" target="_blank">Bu dosyayı indirmek için lütfen tıklayınız.</a>
Ek Dosya 2. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61247/Supplemental_File_2_Stims.xlsx" target="_blank">Bu dosyayı indirmek için lütfen tıklayınız.</a>
Ek Dosya 3. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61247/Supplemental_File_3_BowdoinResearchOutline.docx" target="_blank">Bu dosyayı indirmek için lütfen tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Combining Behavior and EEG to Study the Effects of Mindfulness Meditation on Episodic Memory at JoVE.com

Combining Behavior and EEG to Study the Effects of Mindfulness Meditation on Episodic Memory

Burada, farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza üzerindeki davranışsal ve sinirsel etkilerini anlamak için farkındalık meditasyon eğitimini, epizodik bir hafıza görevini ve EEG'yi birleştirmek için bir protokol sunuyoruz.

Farkındalık Meditasyonunun Epizodik Hafıza Üzerindeki Etkilerini İncelemek için Davranış ve EEG'yi Birleştirmek

Although there has been recent interest in how mindfulness meditation can affect episodic memory as well as brain structure and function, no study has ...

combining-behavior-eeg-to-study-effects-mindfulness-meditation-on

Research

JoVE Journal

Neuroscience

6.9K Görüntüleme.  Bowdoin College. Burada, farkındalık meditasyonunun epizodik hafıza üzerindeki davranışsal ve sinirsel etkilerini anlamak için farkındalık meditasyon eğitimini, epizodik bir hafıza görevini ve EEG'yi birleştirmek için bir protokol sunuyoruz.

Video: Combining Behavior and EEG to Study the Effects of Mindfulness Meditation on Episodic Memory

State-Dependency Effects on TMS:  A Look at Motive Phosphene Behavior

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate cortical excitability (either increasing or decreasing it) via the application of localized magnetic field pulses.1,2 Within the field of TMS, the term state dependency refers to the initial, baseline condition of the particular neural region targeted for stimulation. As can be inferred, the effects of TMS can (and do) vary according to this primary susceptibility and responsiveness of the targeted cortical area.3,4,5

In this experiment, we will examine this concept of state dependency through the elicitation and subjective experience of motive phosphenes. Phosphenes are visually perceived flashes of small lights triggered by electromagnetic pulses to the visual cortex. These small lights can assume varied characteristics depending upon which type of visual cortex is being stimulated. In this particular study, we will be targeting motive phosphenes as elicited through the stimulation of V1/V2 and the V5/MT+ complex visual regions.6

In this article, we examine the effects of visually relevant state dependency on TMS induced motive phosphenic presentations.

TMS Devlet Bağımlılık Etkileri: Motive Phosphene Davranış Bir Bakış

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate ...

Nörobilim

Vibrodissociation of Neurons from Rodent Brain Slices to Study Synaptic Transmission and Image Presynaptic Terminals

Mechanical dissociation of neurons from the central nervous system has the advantage that presynaptic boutons remain attached to the isolated neuron of interest. This allows for examination of synaptic transmission under conditions where the extracellular and postsynaptic intracellular environments can be well controlled. A vibration-based technique without the use of proteases, known as vibrodissociation, is the most popular technique for mechanical isolation. A micropipette, with the tip fire-polished to the shape of a small ball, is placed into a brain slice made from a P1-P21 rodent. The micropipette is vibrated parallel to the slice surface and lowered through the slice thickness resulting in the liberation of isolated neurons. The isolated neurons are ready for study within a few minutes of vibrodissociation. This technique has advantages over the use of primary neuronal cultures, brain slices and enzymatically isolated neurons including: rapid production of viable, relatively mature neurons suitable for electrophysiological and imaging studies; superior control of the extracellular environment free from the influence of neighboring cells; suitability for well-controlled pharmacological experiments using rapid drug application and total cell superfusion; and improved space-clamp in whole-cell recordings relative to neurons in slice or cell culture preparations. This preparation can be used to examine synaptic physiology, pharmacology, modulation and plasticity. Real-time imaging of both pre- and postsynaptic elements in the living cells and boutons is also possible using vibrodissociated neurons. Characterization of the molecular constituents of pre- and postsynaptic elements can also be achieved with immunological and imaging-based approaches.

This report demonstrates a technique for mechanical isolation of individual viable neurons retaining attached presynaptic boutons. Vibrodissociated neurons have the advantages of rapid production, excellent pharmacological control and improved space-clamp without influence from neighboring cells. This method can be used for imaging of synaptic elements and patch-clamp recording.

Kemirgen Beyin Dilimleri Nöronlar Vibrodissociation Sinaptik İletim ve Görüntü Presinaptik Terminalleri Eğitim

Mechanical dissociation of neurons from the central nervous system has the advantage that presynaptic boutons remain attached to the isolated neuron of ...

Modeling Neural Immune Signaling of Episodic and Chronic Migraine Using Spreading Depression In Vitro

Migraine and its transformation to chronic migraine are healthcare burdens in need of improved treatment options. We seek to define how neural immune signaling modulates the susceptibility to migraine, modeled in vitro using spreading depression (SD), as a means to develop novel therapeutic targets for episodic and chronic migraine. SD is the likely cause of migraine aura and migraine pain. It is a paroxysmal loss of neuronal function triggered by initially increased neuronal activity, which slowly propagates within susceptible brain regions. Normal brain function is exquisitely sensitive to, and relies on, coincident low-level immune signaling. Thus, neural immune signaling likely affects electrical activity of SD, and therefore migraine. Pain perception studies of SD in whole animals are fraught with difficulties, but whole animals are well suited to examine systems biology aspects of migraine since SD activates trigeminal nociceptive pathways. However, whole animal studies alone cannot be used to decipher the cellular and neural circuit mechanisms of SD. Instead, in vitro preparations where environmental conditions can be controlled are necessary. Here, it is important to recognize limitations of acute slices and distinct advantages of hippocampal slice cultures. Acute brain slices cannot reveal subtle changes in immune signaling since preparing the slices alone triggers: pro-inflammatory changes that last days, epileptiform behavior due to high levels of oxygen tension needed to vitalize the slices, and irreversible cell injury at anoxic slice centers. 
In contrast, we examine immune signaling in mature hippocampal slice cultures since the cultures closely parallel their in vivo counterpart with mature trisynaptic function; show quiescent astrocytes, microglia, and cytokine levels; and SD is easily induced in an unanesthetized preparation. Furthermore, the slices are long-lived and SD can be induced on consecutive days without injury, making this preparation the sole means to-date capable of modeling the neuroimmune consequences of chronic SD, and thus perhaps chronic migraine. We use electrophysiological techniques and non-invasive imaging to measure neuronal cell and circuit functions coincident with SD. Neural immune gene expression variables are measured with qPCR screening, qPCR arrays, and, importantly, use of cDNA preamplification for detection of ultra-low level targets such as interferon-gamma using whole, regional, or specific cell enhanced (via laser dissection microscopy) sampling. Cytokine cascade signaling is further assessed with multiplexed phosphoprotein related targets with gene expression and phosphoprotein changes confirmed via cell-specific immunostaining. Pharmacological and siRNA strategies are used to mimic and modulate SD immune signaling.

Modeling Neural Immune Signaling of Episodic and Chronic Migraine Using Spreading Depression In Vitro

Migraine and its transformation to chronic migraine are immense healthcare burdens in need of improved treatment options. We seek to define how neural immune signaling modulates the susceptibility to migraine, modeled in vitro using spreading depression in hippocampal slice cultures, as a means to develop novel therapeutic targets.

Yayılma Depresyon Episodik ve Kronik Migren Sinir Bağışıklık Sinyalizasyonu Modelleme In Vitro</em

Migraine and its transformation to chronic migraine are healthcare burdens in need of improved treatment options.  We seek to define how neural immune ...

In vivo Optogenetic Stimulation of the Rodent Central Nervous System

The ability to probe defined neural circuits in awake, freely-moving animals with cell-type specificity, spatial precision, and high temporal resolution has been a long sought tool for neuroscientists in the systems-level search for the neural circuitry governing complex behavioral states. Optogenetics is a cutting-edge tool that is revolutionizing the field of neuroscience and represents one of the first systematic approaches to enable causal testing regarding the relation between neural signaling events and behavior. By combining optical and genetic approaches, neural signaling can be bi-directionally controlled through expression of light-sensitive ion channels (opsins) in mammalian cells. The current protocol describes delivery of specific wavelengths of light to opsin-expressing cells in deep brain structures of awake, freely-moving rodents for neural circuit modulation. Theoretical principles of light transmission as an experimental consideration are discussed in the context of performing in vivo optogenetic stimulation. The protocol details the design and construction of both simple and complex laser configurations and describes tethering strategies to permit simultaneous stimulation of multiple animals for high-throughput behavioral testing.

In vivo Optogenetic Stimulation of the Rodent Central Nervous System

Optogenetics has become a powerful tool for use in behavioral neuroscience experiments. This protocol offers a step-by-step guide to the design and set-up of laser systems, and provides a full protocol for carrying out multiple and simultaneous in vivo optogenetic stimulations compatible with most rodent behavioral testing paradigms.

Kemirgen Santral Sinir Sistemi vivo optogenetic Stimülasyon içinde

The ability to probe defined neural circuits in awake, freely-moving animals with cell-type specificity, spatial precision, and high temporal resolution ...

Using Linear Agarose Channels to Study Drosophila Larval Crawling Behavior

Drosophila larval crawling is emerging as a powerful model to study neural control of sensorimotor behavior. However, larval crawling behavior on flat open surfaces is complex,&#160;including: pausing, turning, and meandering. This complexity in the repertoire of movement hinders detailed analysis of the events occurring during a single crawl stride cycle. To overcome this obstacle, linear agarose channels were made that constrain larval behavior to straight, sustained, rhythmic crawling. In principle, because agarose channels and the Drosophila larval body are both optically clear, the movement of larval structures labeled by genetically-encoded fluorescent probes can be monitored in intact, freely-moving larvae. In the past, larvae were placed in linear channels and crawling at the level of whole organism, segment, and muscle were analyzed1. In the future, larvae crawling in channels can be used for calcium imaging to monitor neuronal activity. Moreover, these methods can be used with larvae of any genotype and with any researcher-designed channel. Thus the protocol presented below is widely applicable for studies using the Drosophila larva as a model to understand motor control.

Using Linear Agarose Channels to Study Drosophila Larval Crawling Behavior

The Drosophila larva is a powerful model system to study neural control of behavior. This publication describes the use of linear agarose channels to elicit sustained bouts of linear crawling and methods to quantify the dynamics of larval structures during repetitive crawling behavior.

Doğrusal Agaroz Kanallar kullanarak Okuyacak<em&gt; Drosophila</em&gt; Larva Tarama Davranış

Drosophila larval crawling is emerging as a powerful model to study neural control of sensorimotor behavior. However, larval crawling behavior on flat ...

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 ...

Combining Optogenetics with Artificial microRNAs to Characterize the Effects of Gene Knockdown on Presynaptic Function within Intact Neuronal Circuits

The purpose of this protocol is to characterize the effect of gene knockdown on presynaptic function within intact neuronal circuits. We describe a workflow on how to combine artificial microRNA (miR)-mediated RNA interference with optogenetics to achieve selective stimulation of manipulated presynaptic boutons in acute brain slices. The experimental approach involves the use of a single viral construct and a single neuron-specific promoter to drive the expression of both an optogenetic probe and artificial miR(s) against presynaptic gene(s). When stereotactically injected in the brain region of interest, the expressed construct makes it possible to stimulate with light exclusively the neurons with reduced expression of the gene(s) under investigation. This strategy does not require the development and maintenance of genetically modified mouse lines and can in principle be applied to other organisms and to any neuronal gene of choice. We have recently applied it to investigate how the knockdown of alternative splice isoforms of presynaptic P/Q-type voltage-gated calcium channels (VGCCs) regulates short-term synaptic plasticity at CA3 to CA1 excitatory synapses in acute hippocampal slices. A similar approach could also be used to manipulate and probe the neuronal circuitry in vivo.

This protocol provides a workflow on how to combine artificial microRNA-mediated RNA interference with optogenetics to stimulate specifically presynaptic boutons with reduced expression of selective gene(s) within intact neuronal circuits.

Optogenetics gen nakavt etkileri olduğu gibi nöronal devreler içinde Presynaptic işlevi karakterize etmek için yapay mikroRNA'lar birleştirme

The purpose of this protocol is to characterize the effect of gene knockdown on presynaptic function within intact neuronal circuits. We describe a ...

Noninvasive EEG Recordings from Freely Moving Piglets

The method allows the recording of high-quality electroencephalograms (EEGs) from freely moving piglets directly in the pigpen. We use a one-channel telemetric electroencephalography system in combination with standard self-adhesive hydrogel electrodes. The piglets are calmed down without the use of sedatives. After their release into the pigpen, the piglets behave normally&#8212;they drink and sleep in the same cycle as their siblings. Their sleep phases are used for the EEG recordings.

Here, we present a protocol to record telemetric electroencephalograms (EEGs) from freely moving piglets directly in the pigpen without the use of a sedative, making it possible to record typical EEG patterns during non-REM sleep, like spindle bursts.

Domuz yavruları serbestçe hareket noninvaziv EEG kayıtları

The method allows the recording of high-quality electroencephalograms (EEGs) from freely moving piglets directly in the pigpen. We use a one-channel ...

Generation of 3-D Collagen-based Hydrogels to Analyze Axonal Growth and Behavior During Nervous System Development

This protocol uses natural type I collagen to generate three-dimensional (3-D) hydrogel for monitoring and analyzing the axonal growth. The protocol is centered on culturing small pieces of embryonic or early postnatal rodent brains inside a 3-D hydrogel formed by the rat tail tendon-derived type I collagen with specific porosity. Tissue pieces are cultured inside the hydrogel and confronted to specific brain fragments or genetically-modified cell aggregates to produce and secrete molecules suitable for creating a gradient inside the porous matrix. The steps of this protocol are simple and reproducible but include critical steps to be considered carefully during its development. Moreover, the behavior of growing axons can be monitored and analyzed directly using a phase-contrast microscope or mono/multiphoton fluorescence microscope after fixation by immunocytochemical methods.

Here, we provide a method for analyzing the behavior of growing axons in 3D matrices, mimicking their natural development.

Sinir sistemi gelişimi sırasında axonal büyüme ve davranışı analiz etmek için 3-b kollajen bazlı hydrogels üretimi

This protocol uses natural type I collagen to generate three-dimensional (3-D) hydrogel for monitoring and analyzing the axonal growth. The protocol is ...

Measuring Neural Mechanisms Underlying Sleep-Dependent Memory Consolidation During Naps in Early Childhood

Sleep is critical for daily functioning. One important function of sleep is the consolidation of memories, a process that makes them stronger and less vulnerable to interference. The neural mechanisms underlying the benefit of sleep for memory can be investigated using polysomnography (PSG). PSG is a combination of physiological recordings including signals from the brain (EEG), eyes (EOG), and muscles (EMG) that are used to classify sleep stages. In this protocol, we describe how PSG can be used in conjunction with behavioral memory assessments, actigraphy, and parent-report to examine sleep-dependent memory consolidation. The focus of this protocol is on early childhood, a period of significance as children transition from biphasic sleep (consisting of a nap and overnight sleep) to monophasic sleep (overnight sleep only). The effects of sleep on memory performance are measured using a visuospatial memory assessment across periods of sleep and wakeful-rest. A combination of actigraphy and parent report is used to assess sleep rhythms (i.e., characterizing children as habitual or non-habitual nappers). Finally, PSG is used to characterize sleep stages and qualities of those stages (such as frequencies and the presence of spindles) during naps. The advantage of using PSG is that it is the only tool currently available to assess sleep quality and sleep architecture, pointing to the relevant brain state that supports memory consolidation. The main limitations of PSG are the length of time it takes to prepare the recording montage and that recordings are typically taken over one sleep bought. These limitations can be overcome by engaging young participants in distracting tasks during application and combining PSG with actigraphy and self/parent-report measures to characterize sleep cycles. Together, this unique combination of methods allows for investigations into how naps support learning in preschool children.

This protocol describes methods used to examine neural mechanisms underlying sleep-dependent memory consolidation during naps in early childhood. It includes procedures for examining the effect of sleep on behavioral memory performance, as well as the application and recording of both polysomnography and actigraphy.

Erken Çocukluk Döneminde Uykuya Bağımlı Bellek Konsolidasyonunun Altında Yatan Sinirsel Mekanizmaların Ölçülmesi

Sleep is critical for daily functioning. One important function of sleep is the consolidation of memories, a process that makes them stronger and less ...