Name: investigating the neural mechanisms of aware and unaware fear memory with fmri
Uploaded: 2011-10-06T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Investigating the Neural Mechanisms of Aware and Unaware Fear Memory with fMRI at JoVE.com

Unterstützung durch die University of Alabama in Birmingham Faculty Development Grant Program.

<html> 1. Psychophysiologie Die Biopac Systems, Inc. physiologischen Monitoring-System (siehe Tabelle der spezifischen Ausrüstung) ist Nicht-Standard-Ausrüstung in den meisten bildgebenden Einrichtungen. Schedule 15-30 Minuten vor der Ankunft Teilnehmer einzurichten physiologischen Überwachung und andere Geräte in diesem Protokoll beschrieben (Abb. 1). <ol><li> Schließen Sie eine Leitwarte Computer-Betriebssystem AcqKnowledge (Biopac Systems, Inc.) physiologischen Monitoring-Software, ...

     

<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>

Die Angstkonditionierung beschriebene Methodik hier bietet ein Mittel, um die neuronalen Mechanismen der bewusst und unbewusst Angst Speicher Prozesse zu untersuchen. Diese Methode nutzt die gleichzeitige Überwachung von Verhaltens-, vegetative und fMRI-Daten. Überwachung Verhaltensstörungen (dh UCS Lebenserwartung) und vegetative Reaktionen (zB SCR) ist eine kritische Komponente dieser Methode. UCS Lebenserwartung bietet die Möglichkeit, Kontingenz Bewusstsein beurteilen, während SCR bietet einen Index der CR Ausd...

<table border="1"><tbody><tr><td> Ausstattung </td><td> Firma </td><td> Artikelnummer </td></tr><tr><td> Integrierte Funktionelle Imaging System (IFIS-SA) </td><td> Invivo Corp, Orlando, FL </td><td></td></tr><tr><td> Master Control Unit (befindet sich in der Leitwarte) Peripheral Interface Unit (befindet sich in der MRT-Kammer) Audio / Visual Display Unit (befindet sich in der MRT-Kammer), beinhaltet: <ul><li> 6,4 &quot;(Diagonale) LCD Bildschirm <ul><li> 640 x 480 Auflösung und 15 ° Sichtfeld </li></ul></li><li> akustischen Interface-Box <ul><li> liefert pneumatische Ton in Stereo </li></ul></li><li> MR-kompatible Stereo-Kopfhörer </li></ul></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Physiologische Überwachung SYSTEM </td><td> Biopac Systems, Inc., Goleta, CA </td><td></td></tr><tr><td> Datenerfassung und-Analyse-System für Windows (MP150) Isolierte Digital Interface (Digital Interface) Galvanic Skin Response (GSR) Amplifier MRI Cable / Filter-System, um Transducer Amplifier Set beinhaltet: <ul><li> MRI-Verlängerungskabel (Kammer-Filter) </li><li> RF Interferenzfilter </li><li> MRI-Verlängerungskabel (GSR Verstärker-Filter) </li></ul> Zusätzliche Komponenten: DB25 M / F Flachbandkabel Einweg röntgenstrahldurchlässig Elektroden Carbon führt </td><td></td><td valign="top"> MP150WSW STP100C EDA100C-MRI MECMRI-TRANS - MECMRI-1 - MRIRFIF - MECMRI-3 CBL110C EL508 LEAD108 </td></tr><tr><td> JOYSTICK </td><td> Aktuelle Designs, Inc., Philadelphia, PA </td><td></td></tr><tr><td> Legacy-Joystick </td><td></td><td> HH-JOY-4 </td></tr><tr><td> Legacy-forp Schnittstelle </td><td></td><td> FIU-005 </td></tr></tbody></table>

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

Pawlowsche Angstkonditionierung wird oft in Kombination mit der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRI) bei Menschen verwendet werden, um die neuronalen Substrate des assoziativen Lernens 1-5 zu untersuchen. In diesen Studien ist es wichtig, Verhaltensstörungen Beweis Klimaanlage sorgen, dass Unterschiede in der Hirnaktivität lernen Zusammenhang und korrelierte mit menschlichem Verhalten zu überprüfen. Angstkonditionierung Studien oft zu überwachen autonomen Reaktionen (zB Hautleitfähigkeit, SCR) als Index für Lernen und Gedächtnis 6-8. Darüber hinaus können andere Verhaltensmaßnahmen liefern wertvolle Informationen über den Lernprozess und / oder andere kognitive Funktionen, die Konditionierung beeinflussen. Zum Beispiel haben die Auswirkungen unbedingten Reiz (UCS) Anwartschaften auf die Expression der konditionierte Reaktion (CR) und unbedingten Reaktion (UCR) ein interessantes Thema wurde in mehreren neueren Studien 9-14. SCR und UCS Lebenserwartung Maßnahmen haben vor kurzem in Verbindung mit fMRI verwendet worden, um die neuronalen Substrate bewusst und unbewusst Angst Lern-und Gedächtnisprozesse 15 zu untersuchen. Obwohl diese kognitiven Prozesse können zu einem gewissen Grad nach der Konditionierung Sitzung ausgewertet werden, können post-Konditionierung Einschätzungen nicht messen Erwartungen auf eine trial-to-probeweise und sind anfällig für Störungen und Vergessen, sowie andere Faktoren, die Ergebnisse verzerren können 16,17 . Die Überwachung des autonomen und Verhaltensreaktionen gleichzeitig mit fMRI bietet einen Mechanismus, mit dem die neuronalen Substrate, die komplexen Zusammenhänge zwischen kognitiven Prozessen und Verhalten / autonome Reaktionen vermitteln beurteilt werden kann. Doch die Überwachung des autonomen und Verhaltensreaktionen in der MRT-Umgebung stellt eine Reihe von praktischen Problemen. Insbesondere 1) Standard-Verhaltens-und physiologische Überwachungseinrichtungen von eisenhaltigen Materialien, die nicht sicher in der Nähe des MRT-Scanner, 2 verwendet werden soll gebaut), wenn das Gerät außerhalb des MRT-Kammer platziert wird, kann das Kabel Projektion auf das Thema führen RF Lärm, produziert Artefakte im Gehirn Bilder, 3) Artefakte können in der Hautleitfähigkeit Signal Switching Gradienten während des Scannens, 4 hergestellt werden) die fMRI-Signal vom Motor verlangt von Verhaltensreaktionen produziert müssen möglicherweise von der Aktivität unterschieden werden in Bezug auf die kognitiven Prozesse von Interesse . Jede dieser Fragen kann mit Änderungen an der Konfiguration der physiologischen Überwachung und zusätzliche Verfahren der Datenanalyse zu lösen. Hier präsentieren wir eine Methode, um gleichzeitig zu überwachen autonomen und Verhaltensreaktionen während fMRI, und demonstrieren die Anwendung dieser Methoden, um bewusst und unbewusst Speicher Prozesse während Angstkonditionierung untersuchen.

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

Eine Methodik, die neuronalen Mechanismen, die bewusst und unbewusst Gedächtnisprozesse Unterstützung während Angstkonditionierung untersuchen beschrieben. Diese Methode überwacht Blood Oxygen Level Dependent (BOLD) funktioneller Kernspintomographie, Hautleitfähigkeit und unbedingten Reiz Lebenserwartung bei Pawlowschen Angstkonditionierung um die neuronalen Korrelate von unterschiedlichen Speicher-Prozesse zu beurteilen.

Die Erforschung der neuronalen Mechanismen der Aware und Unkenntnis Angst Speicher mit fMRI

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

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Simultaneous fMRI and Electrophysiology in the Rodent Brain

Gleichzeitige fMRI und Elektrophysiologie in der Nager Gehirn

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

Forschung

Neurowissenschaften

Extinction Training During the Reconsolidation Window Prevents Recovery of Fear

Extinction Training Während der Rückverfestigung Fenster Verhindert 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 ...

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

Optische Aufnahme überschwellige neuronale Aktivität mit Single-Cell-und Single-Spike Auflösung

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

Co-Analyse von Hirnstruktur und-funktion mittels fMRT und Diffusionsgewichtete Imaging

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

Whole Cell Patch-Clamp für erforschen die Mechanismen der Infrarot 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 ...

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

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

Optogenetische Störung der neuronalen Aktivität mit Laser Illumination in Semi-intakt<em&gt; Drosophila</em&gt; Larven in Motion

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

Deep Brain Stimulation mit gleichzeitiger fMRT in Nagetiere

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 Lateralized Odor Learning Model in Neonatal Rats for Dissecting Neural Circuitry Underpinning Memory Formation

Ein lateralisierte Geruch-Lern-Modell in neugeborenen Ratten zum Präparieren Neural Circuitry Underpinning Gedächtnisbildung

Rat pups during a critical postnatal period (&#8804; 10 days) readily form a preference for an odor that is associated with stimuli mimicking maternal ...

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

Ein Protokoll für die Verwaltung von Real-Time-fMRT Neurofeedback Training

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

Zeitabhängige Erhöhung der Netzwerkreaktion auf die Stimulation von neuronalen Zellkulturen auf Mikroelektroden-Arrays

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