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

תמיכה הניתנים על ידי אוניברסיטת אלבמה בבירמינגהם הפקולטה גרנט תוכנית פיתוח.

<html> 1. בפסיכו מערכות Biopac, חברת מערכת ניטור פיזיולוגי (ראו טבלה של ציוד ספציפי) הוא לא סטנדרטי ציוד במתקני הדמיה ביותר. בתוספת 15-30 דקות לפני ההגעה משתתף להקים ניטור פיזיולוגי וציוד אחר המתואר בפרוטוקול זה (איור 1). <ol style=";text-align:right;direct...

<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>

מיזוג פחד המתודולוגיה המתוארת כאן מספק אמצעי לחקור את המנגנונים העצביים של תהליכי זיכרון מודע ולא מודע פחד. שיטה זו מנצלת את ניטור סימולטני של נתונים התנהגותיים, האוטונומית, ו-fMRI. תגובות התנהגותיות (כלומר תוחלת UCS) ו האוטונומית ניטור (כלומר SCR) הוא רכיב קריטי של שיטה זו...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> ציוד </td><td> חברה </td><td> פריט מספר </td></tr><tr><td> משולב מערכת הדמיה תפקודית (IFIS-SA) </td><td> Invivo קורפ, אורלנדו, פלורידה </td><td></td></tr><tr><td> יחידת בקרת הורים (נמצא בחדר הבקרה) ממשק יחידה היקפיים (הממוקם בתא MRI) אודיו / חזותית יחידת התצוגה (הממוקם בתא MRI), כולל: <ul style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> 6.4 &quot;(אלכסון) מסך וידאו <ul style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> 640 x 480 ברזולוציה של 15 ° שדה הראייה </li></ul></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממשק תיבת אקוסטי <ul style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מספק צליל סטריאופוני פנאומטי </li></ul></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> MR-אוזניות סטריאו תואמות </li></ul></td><td></td><td></td></tr><tr><td> ניטור פיזיולוגי SYSTEM </td><td> Biopac Systems, Inc, Goleta, CA </td><td></td></tr><tr><td> נתונים רכישת מערכת ניתוח עבור Windows (MP150) מבודד Digital Interface (ממשק דיגיטלי) Galvanic Skin Response (GSR) מגבר MRI כבלים / מערכת סינון כדי לקבוע מגבר מתמר, כולל: <ul style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הארכת כבל ה-MRI (לשכת לסנן) </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> RF התערבות מסנן </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> MRI הארכת כבלים (מגבר GSR לסנן) </li></ul> נוסף מרכיבים: DB25 ז / נ מתפורת כבל אלקטרודות radiotranslucent פנויה סיבי פחמן מוביל </td><td></td><td valign="top"> MP150WSW STP100C EDA100C-MRI MECMRI-TRANS - MECMRI-1 - MRIRFIF - MECMRI-3 CBL110C EL508 LEAD108 </td></tr><tr><td> מקל נועם </td><td> עיצובים נוכחי, Inc, פילדלפיה, פנסילבניה </td><td></td></tr><tr><td> Legacy ג&#39;ויסטיק </td><td></td><td> HH-JOY-4 </td></tr><tr><td> Legacy Interface fORP </td><td></td><td> FIU-005 </td></tr></tbody></table>

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

ההתניה הפבלובית הפחד משמש לעתים קרובות עם בהדמיה מגנטית תפקודית (fMRI) בבני אדם בשילוב לחקור את מצעים עצביים של למידה אסוציאטיבית 1-5. במחקרים אלה, חשוב לספק ראיות התנהגותיות של מיזוג כדי לוודא כי ההבדלים בפעילות המוח לומדים הקשורות בקורלציה עם ההתנהגות האנושית. מיזוג מחקרים פחד לעיתים קרובות לעקוב אחר התגובות האוטונומיות (למשל המוליכות החשמלית של העור בתגובה: SCR) כאינדקס של למידה וזיכרון 6-8. בנוסף, אמצעים התנהגותיים אחרים יכולים לספק מידע רב ערך על תהליך הלמידה ו / או תפקודים קוגניטיביים אחרים המשפיעים על מיזוג. לדוגמא, ההשפעה הבלתי מותנית לגירוי (UCS) יש תוחלת על הביטוי של התגובה המותנית (CR) ותגובה בלתי מותנית (UCR) כבר נושא של עניין מחקרים שנעשו לאחרונה מספר 9-14. SCR ואמצעים UCS תוחלת לאחרונה להשתמש בשילוב עם fMRI לבחון את מצעי עצביים של למידה פחד מודע ולא מודע תהליכי זיכרון 15. למרות אלה תהליכים קוגניטיביים ניתן להעריך במידה מסוימת בעקבות הפגישה אוויר, שלאחר מיזוג הערכות לא יכולים למדוד את הציפיות על בסיס ניסוי ל-למשפט והם רגישים להפרעות ושכחה, ​​כמו גם גורמים אחרים שעלולים לעוות את תוצאות 16,17 . ניטור התגובות האוטונומיות והתנהגותיים בו זמנית עם fMRI מספק מנגנון שבאמצעותו מצעים עצביים לתווך יחסים מורכבת בין תהליכים קוגניטיביים ותגובות התנהגותיות / האוטונומית ניתן להעריך. עם זאת, מעקב אחר תגובות אוטונומיות והתנהגותיות בסביבה MRI מציב מספר בעיות מעשיות. באופן ספציפי, 1) ניטור ציוד סטנדרטי התנהגות פיזיולוגית בנוי של חומר ברזלי כי לא ניתן להשתמש בבטחה ליד סורק ה-MRI, 2) כאשר ציוד זה ממוקם מחוץ לתא סריקת MRI, הכבלים מקרין לנושא יכול לשאת רעש RF כי מייצרת חפצים בתמונות מוח, 3) חפצים יכול להיות מיוצר בתוך האות המוליכות החשמלית של העור על ידי מעבר הדרגתיים במהלך הסריקה, 4) את אות ה-fMRI המיוצר על ידי דרישות המנוע של תגובות התנהגותיות ייתכן שיהיה צורך להבחין בין פעילות הקשורה התהליכים הקוגניטיביים של עניין . כל הבעיות הללו ניתן לפתור עם שינויים התקנה של ציוד ניטור פיזיולוגיים נוספים ניתוח נהלים נתונים. כאן אנו מציגים מתודולוגיה בו זמנית לפקח תגובות אוטונומיות והתנהגותיות במהלך fMRI, להדגים את השימוש בשיטות אלה כדי לחקור תהליכי זיכרון מודע ולא מודע במהלך מיזוג פחד.

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

מתודולוגיה לחקור את המנגנונים העצביים התומכים בתהליכים זיכרון מודע ולא מודע במהלך מיזוג הפחד מתואר. שיטה זו מפקחת תלוי ברמת החמצן בדם (BOLD) תהודה מגנטי תפקודי, תגובת מוליכות העור, תוחלת מותנית גירוי במהלך מיזוג פחד הפאבלובית להעריך את וקושרת העצבית של תהליכי זיכרון נפרדים.

לחקור את המנגנונים העצביים של זיכרון הפחד מודע ולא מודע עם 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

FMRI Electrophysiology סימולטני במוח מכרסמים

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

Extinction Training During the Reconsolidation Window Prevents Recovery of Fear

אימון הכחדה במהלך חלון Reconsolidation מונע שחזור של פחד

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

הקלטה אופטית של פעילות עצבית suprathreshold עם רזולוצית תא בודד ויחיד ספייק

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

שיתוף ניתוח של מבנה המוח ותפקודו באמצעות fMRI ודיפוזיה משוקללת הדמיה

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

הצמד תיקון נייד לכל חוקר את המנגנונים של גירוי עצבי אינפרא אדום

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

הפרעות optogenetic של פעילות עצבית עם תאורת לייזר בחצי ללא פגע<em&gt; דרוזופילה</em&gt; זחלים בתנועה

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

Whole Mount Immunolabeling of Olfactory Receptor Neurons in the Drosophila Antenna

Whole Mount Immunolabeling of Olfactory Receptor Neurons in the Drosophila Antenna

הר immunolabeling השלם של חוש הריח קולטן נוירונים<em&gt; דרוזופילה</em&gt; אנטנה

Odorant molecules bind to their target receptors in a precise and coordinated manner. Each receptor recognizes a specific signal and relays this ...

Deep Brain Stimulation with Simultaneous fMRI in Rodents

גירוי מוחי עמוק עם fMRI סימולטני במכרסמים

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

פרוטוקול עבור fMRI ניהול בזמן אמת Neurofeedback אימונים

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

זמן תלויי תגובת הרשת בתגובה לגירוי של תרבויות תאים עצביים על מערכי מיקרו-אלקטרודה

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