Name: method for simultaneous fmri/eeg data collection during a focused attention suggestion for differential thermal sensation
Uploaded: 2014-01-05T14:00:00
Duration: 6 min 33 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Method for Simultaneous fMRI/EEG Data Collection during a Focused Attention Suggestion for Differential Thermal Sensation at JoVE.com

עבודה זו נתמכה על ידי כספים ממכון המדע הבסיסי הקוריאני (KBSI) מענק, מחקרים הדמיה מוחית של הונאה המושרה היפנוטית.

הפרוטוקול הניסיוני הבא נבדק ואושר על ידי ועדת הביקורת המוסדית של UCLA. לפני תחילת הניסוי, הנבדקים עברו בדיקת טלפון שלא כללה נושא שעלול להיות בהריון, מתחת לגיל 18, או שעבד בתערוכת מכונה או היו לו שתלים מתכתיים בדרך אחרת. נבדקים שמאליים, או בעלי היסטוריה של מחלות נפש, הוצאו גם הם ממאגר הנושאים. המשתתפים שנכללו הונחו אז להימנע מקפאין, סמים ואלכוהול ביום הניסוי. הסכמה מדעת בכתב והבנה של הסכמה הושגו מכל משתתף ביום הניסוי.
1. יישום נטו חיישן EEG
נתוני ה-EEG נרשמים באמצעות רשת חיישנים גיאודזית תואמת MRI בת 256 ערוצים. רמות עכבה באלקטרודות יש לפקח (שלב 1.5) בערך 20 דקות מרווחים לאורך כל הניסוי כדי לוודא כי אלקטרודות לא התייבש וכי עכבות להישאר מתחת לסף.
<ol><li>קבעו את גודל הרשת הנכון על ידי מדידת היקף הראש מרכס הגבות גלאבלה לכ-2.5 ס"מ מעל האיון.</li>
	<li>הידרוקל מלוחים אשלגן כלורי פתרון אלקטרוליט נעשה על פי הוראות EGI. EEG Electrogeodesic 256 חיישן נטו היה אז ספוג בתמיסת אלקטרוליטים במשך 10 דקות.</li>
	<li>הקודקוד, או Cz, נקודה על הראש נקבעה על ידי מדידת נקודת האמצע בין nasion ו inion וליישר את זה עם נקודת האמצע כי מנתח את הנקודות preauricular. רשת ה- EEG הוצבה אז כך שאלקטרודה הייחוס Cz מתיישרת עם נקודת הקודקוד.</li>
	<li>אספנו תמונות מצולמות של הראש ואלקטרודות באמצעות מערכת פוטוגרמטריה גיאודזית EGI (GPS) על מנת לכייל את שטח החיישן שישמש בניתוח מקור EEG.</li>
	<li>לאחר מכן נמדדו עכבות אלקטרודה. מגע עם הקרקפת נבדק עבור אלקטרודות אלה עם רמות עכבה מעל הסף. מיקומי האלקטרודות מותאמים, ותמיסת אלקטרוליטים נוספת נוספה לאלקטרודות לפי הצורך כדי להפחית את העכבה.</li>
</ol>2. פרוטוקול EEG/fMRI והקלטת טמפרטורה בו-זמנית לפני היפנוזה
לאחר החלת רשת EEG בהתאם, הנושא ממשיך לחדר הסורקים של MR. כל חפצי המתכת מוסרים. סריקות MRI מבניות ו-MRI פונקציונליות נאספות בסורק 3T של סימנס אלגרה. נתוני EEG/fMRI בו זמנית נאספים לפני אינדוקציה היפנוטית על מנת ליצור בסיס פונקציונלי עבור כל נושא.
<ol><li>סריקה מבנית של MPRAGE</li>
	<li>רוחב פס תואם T2 - רצף סריקה מיוחד שנועד לספק ניגודיות טובה לרישום תמונה, תוך שיתוף עיוותים מטריים זהים לסריקות הפונקציונליות הבאות.</li>
	<li>סריקה פונקציונלית - רצף פעימות הד-מישורי משוקלל T2* עם TR = 2.5 שניות, TE = 40 msec, שדה הראייה = 200 מ"מ x 200 מ"מ, הפוך זווית = 90 °, איסוף תמונות מוח שלמות ברזולוציה = 64 x 64 x 28, גודל voxel = 3 מ"מ3. הנתונים נאספים במשך חמש דקות בסך הכל.</li>
	<li>נתוני EEG נרשמים בו זמנית באמצעות מערכת 256 ערוצים תואמת MR (EGI) במהלך הקלטות MRI פונקציונליות של חמש דקות כדי ליצור EEG בסיסי לפני האינדוקציה המהפנטת. המעבדה שלנו חלוצה בשיטות לאיסוף fMRI/EEG בו זמנית באמצעות תוכנה וחומרה שמסירה את ממצא MR ורעש באליסטוקרדיוגרמה, בזמן אמת (ראה סימוכין25 לפרטים נוספים).</li>
	<li>לאחר סריקת מצב המנוחה, הנבדקים מאזינים לקלטת המורה להם לדמיין שידם השמאלית שקועה בדלי של מי קרח קרים. הבדלי טמפרטורה בין כל יד מכמתים באמצעות מכשיר התרמומטריה הדיפרנציאלי שלנו המתואר להלן.</li>
</ol>3. אינדוקציה היפנוטית
הנבדקים ישבו אז בנוחות בחדר מואר באור עמום ושקט. נתוני EEG נרשמו לאורך כל תקופת האינדוקציה המהפנטת וטכניקת ההרפיה המתקדמת.
<ol><li>אינדוקציה היפנוטית החלה בראיון קצר של ההיפנוטרפיסט כדי לקבוע רמזים מרחביים ספציפיים לנושא שגורמים להרפיה. הנבדקים נשאלו לאחר מכן מספר שאלות כדי לקבוע אם הם מסוגלים לדמיין.</li>
	<li>לאחר מכן החל ההיפנותרפיסט את האינדוקציה באמצעות הצעה אידאומוטרית הידועה כטכניקת הרמת הזרוע. במהלך תקופה זו, ההיפנותרפיסט נתן לנושא ללא הרף את ההצעה כי זרועם הרגישה כאילו היא הופכת קלה יותר, ובשלב מסוים זרועם תעלה באוויר באופן אוטומטי ללא מאמץ רצוני. לאחר שזרועו של הנבדק התרוממו, הם הונחו לכופף את זרועם ולגעת במצחם בקצות אצבעותיהם. ברגע שהנושא נענה, ההיפנוזה ביקשה מהנושא לעצום את עיניו ולהירגע כאילו בשינה עמוקה.</li>
	<li>רמת הרגישות המהפנטת הוערכה אז באמצעות סולם סטנפורד בן 12 הנקודות של רגישות היפנוטית, מבחן טופס C.</li>
	<li>טכניקה מעמיקה, בצורה של הרפיה מתקדמת, שימשה אז כדי להביא את הנושא לרמה גבוהה יותר של עומק היפנוטי.</li>
	<li>נתוני EEG נרשמים לאורך האינדוקציה המהפנטת בחדר מוגן נחושת מואר באור עמום במהלך האינדוקציה ההיפנוטית.</li>
</ol>4. איסוף נתונים EEG/fMRI ותרמומטריה דיפרנציאלית פוסט אינדוקציה היפנוטית
<ol><li>לאחר אינדוקציה היפנוטית ורגיעה מתקדמת, הנושא, שוב נכנס לחדר הסריקה MRI עם רשת חיישן EEG תואמת MR במקום ללא הרף. בשלב זה, חיישני טמפרטורה הודבקו על החלק המדיאלי של שני פרקי הידיים. לאחר מכן הונחו צמידים מעל חיישני הטמפרטורה המודבקים כדי לסייע בייצוב המיקום.</li>
	<li>יש להגדיר חיישני טמפרטורה בהתאם לסכמטי באיור 2. הכיול בוצע לפני הניסוי, והושג על ידי טבילת טיפים חיישן בשני פתרונות בטמפרטורות משתנות (37 °C (37 °F± 5). פלט החיישן נבדק מול קריאות מדחום.</li>
	<li>לאחר מכן הנושא מאזין לקלטת הרפיה מתקדמת מוקלטת מראש שנעשתה על ידי ההיפנוטרפיסט באמצעות אוזניות תואמות MR. במהלך תקופה זו, נתוני fMRI נאספים על פי רצפי פולס המתוארים בשלב 1.1, עם הקלטת EEG בו-זמנית.</li>
	<li>איסוף נתוני EEG/fMRI של מצב מנוחה בעקבות הכנסות אינדוקציה היפנוטית לפי שלבים 2.2-2.4.</li>
	<li>לאחר מכן, ההיפנותרפיסט מנהל את הצעת 'הכפפה הקרה' לאיסוף הנתונים הבאים של EEG/fMRI, אשר שוב ממשיך בהתאם לשלבים 2.2-2.5. במהלך ההצעה, ההיפנותרפיסט מבקש שוב ושוב מהנושא לדמיין את ידם שקועה באמבט מים קרים, ולדמיין כי ידם השמאלית הפכה קרה יותר ויותר מקצות האצבעות לפרק כף היד. מדידות תרמומטריה דיפרנציאליות נרשמות ברחבי בלוק זה.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Kirsch, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypnosis+and+Placebos:+Response+Expectancy+as+a+Mediator+of+Suggestion+Effects.">Hypnosis and Placebos: Response Expectancy as a Mediator of Suggestion Effects.</a> Anales de Psicolog&#237;a. 15, 99-110 (1999).</li><li>McGeown, W. J., Mazzoni, G., Venneri, A., Kirsch, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypnotic+induction+decreases+anterior+default+mode+activity.">Hypnotic induction decreases anterior default mode activity.</a> Conscious. Cogn. 18, 848-855 (2009).</li><li>Karlin, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypnotizability+and+attention.">Hypnotizability and attention.</a> J. Abnorm Psychol. 88, 92-95 (1979).</li><li>Terhune, D. B., Carde&#241;a, E., Lindgren, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differential+frontal-parietal+phase+synchrony+during+hypnosis+as+a+function+of+hypnotic+suggestibility.">Differential frontal-parietal phase synchrony during hypnosis as a function of hypnotic suggestibility.</a> Psychophysiology. , (2011).</li><li>Tellegen, A., Atkinson, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Openness+to+absorbing+and+self-altering+experiences+(&amp;#34;absorption&amp;#34;),+a+trait+related+to+hypnotic+susceptibility.">Openness to absorbing and self-altering experiences (&amp;#34;absorption&amp;#34;), a trait related to hypnotic susceptibility.</a> J. Abnorm. Psychol. 83, 268-277 (1974).</li><li>Oakley, D. A., Halligan, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypnotic+suggestion+and+cognitive+neuroscience.">Hypnotic suggestion and cognitive neuroscience.</a> Trends Cogn. Sci. 13, 264-270 (2009).</li><li>Kihlstrom, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypnosis.">Hypnosis.</a> Annu Rev Psychol. 36, 385-418 (1985).</li><li>Piccione, C., Hilgard, E. R., Zimbardo, P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+degree+of+stability+of+measured+hypnotizability+over+a+25-year+period.">On the degree of stability of measured hypnotizability over a 25-year period.</a> J. Pers. Soc. Psychol. 56, 289-295 (1989).</li><li>Weitzenhoffer, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimation+of+hypnotic+susceptibility+in+a+group+situation.">Estimation of hypnotic susceptibility in a group situation.</a> Am. J. Clin. Hypn. 5, 115-126 (1962).</li><li>Weitzenhoffer, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+significance+of+hypnotic+depth+in+therapy.">The significance of hypnotic depth in therapy.</a> Int. J. Clin. Exp. Hypn. 10, 75-78 (1962).</li><li>Hilgard, E. 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+Stanford+Hypnotic+Susceptibility+Scales+as+related+to+other+measures+of+hypnotic+responsiveness.">The Stanford Hypnotic Susceptibility Scales as related to other measures of hypnotic responsiveness.</a> Am. J. Clin. Hypn. 21, 68-83 (1978).</li><li>Weitzenhoffer, A. M., Sjoberg, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Suggestibility+with+and+without+&amp;#34;induction+of+hypnosis&amp;#34.">Suggestibility with and without &amp;#34;induction of hypnosis&amp;#34.</a> J. Nerv. Ment. Dis. 13 (2), 204-220 (1961).</li><li>Jamieson, G. A., Sheehan, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+empirical+test+of+Woody+and+Bowers's+dissociated-control+theory+of+hypnosis.">An empirical test of Woody and Bowers's dissociated-control theory of hypnosis.</a> Int. J. Clin. Exp. Hypn. 52, 232-249 (2004).</li><li>Egner, T., Jamieson, G., Gruzelier, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypnosis+decouples+cognitive+control+from+conflict+monitoring+processes+of+the+frontal+lobe.">Hypnosis decouples cognitive control from conflict monitoring processes of the frontal lobe.</a> Neuroimage. 27, 969-978 (2005).</li><li>Derbyshire, S. W. G., Whalley, M. G., Stenger, V. A., Oakley, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+activation+during+hypnotically+induced+and+imagined+pain.">Cerebral activation during hypnotically induced and imagined pain.</a> Neuroimage. 23, 392-401 (2004).</li><li>Derbyshire, S. W. G., Whalley, M. G., Oakley, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fibromyalgia+pain+and+its+modulation+by+hypnotic+and+non-hypnotic+suggestion:+an+fMRI+analysis.">Fibromyalgia pain and its modulation by hypnotic and non-hypnotic suggestion: an fMRI analysis.</a> Eur. J. Pain. 13, 542-550 (2009).</li><li>Casiglia, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurophysiological+correlates+of+post-hypnotic+alexia:+a+controlled+study+with+Stroop+test.">Neurophysiological correlates of post-hypnotic alexia: a controlled study with Stroop test.</a> Am. J. Clin. Hypn. 52, 219-233 (2010).</li><li>Raz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Attention+and+hypnosis:+neural+substrates+and+genetic+associations+of+two+converging+processes.">Attention and hypnosis: neural substrates and genetic associations of two converging processes.</a> Int. J. Clin. Exp. Hypn. 53, 237-258 (2005).</li><li>Mendelsohn, A., Chalamish, Y., Solomonovich, A., Dudai, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mesmerizing+memories:+brain+substrates+of+episodic+memory+suppression+in+posthypnotic+amnesia.">Mesmerizing memories: brain substrates of episodic memory suppression in posthypnotic amnesia.</a> Neuron. 57, 159-170 (2008).</li><li>Raij, T. T., Numminen, J., N&#228;rv&#228;nen, S., Hiltunen, J., Hari, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+correlates+of+subjective+reality+of+physically+and+psychologically+induced+pain.">Brain correlates of subjective reality of physically and psychologically induced pain.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102, 2147-2151 (2005).</li><li>Raij, T. T., Numminen, J., N&#228;rv&#228;nen, S., Hiltunen, J., Hari, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strength+of+prefrontal+activation+predicts+intensity+of+suggestion-induced+pain.">Strength of prefrontal activation predicts intensity of suggestion-induced pain.</a> Hum. Brain Mapp. 30, 2890-2897 (2009).</li><li>R&#246;der, C. H., Michal, M., Overbeck, G., Gvan de Ven, V., Linden, D. E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pain+response+in+depersonalization:+a+functional+imaging+study+using+hypnosis+in+healthy+subjects.">Pain response in depersonalization: a functional imaging study using hypnosis in healthy subjects.</a> Psychother. Psychosom. 76, 115-121 (2007).</li><li>Schulz-St&#252;bner, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+hypnosis+modulates+functional+magnetic+resonance+imaging+signal+intensities+and+pain+perception+in+a+thermal+stimulation+paradigm.">Clinical hypnosis modulates functional magnetic resonance imaging signal intensities and pain perception in a thermal stimulation paradigm.</a> Reg. Anesth. Pain Med. 29, 549-556 (2004).</li><li>Holroyd, J. C., Nuechterlein, K. H., Shapiro, D., Ward, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Individual+differences+in+hypnotizability+and+effectiveness+of+hypnosis+or+biofeedback.">Individual differences in hypnotizability and effectiveness of hypnosis or biofeedback.</a> Int. J. Clin. Exp. Hypn. 30, 45-65 (1982).</li><li>Mart&#237;nez-Montes, E., Vald&#233;s-Sosa, P. A., Miwakeichi, F., Goldman, R. I., Cohen, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Concurrent+EEG/fMRI+analysis+by+multiway+Partial+Least+Squares.">Concurrent EEG/fMRI analysis by multiway Partial Least Squares.</a> Neuroimage. 22, 1023-1034 (2004).</li><li>Frischholz, E. J., Tryon, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypnotizability+in+relation+to+the+ability+to+learn+thermal+biofeedback.">Hypnotizability in relation to the ability to learn thermal biofeedback.</a> Am. J. Clin. Hypn. 23, 53-56 (1980).</li><li>Engstrom, D. R., London, P., Hart, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypnotic+susceptibility+increased+by+EEG+alpha+training.">Hypnotic susceptibility increased by EEG alpha training.</a> Nature. 227, 1261-1262 (1970).</li></ol>

בעקבות קבלתו ופרסומו, חברת החשמל Geodesics, Inc. ביצעה את דמי הגישה הפתוחה עבור מאמר זה

נראה שיש שונות רחבה בשיטות הצעה המשמשות כדי לגרום לנושאים למצב של היפנוזה1. אנו מראים כאן כי הצעה לתנועה מוטורית לא רצונית ואחריו SHSS, טופס C, ניתן להשתמש כדי לשנות את ספקטרום כוח EEG. נציין כי למרות שהנושא ששימש במחקר זה הופנט בעבר, לא נעשה כל ניסיון באמצעות סולם ההמרה הקבוצתית של הרווארד או מנגנון אחר למצוא נושא רגיש ביותר. אנו משערים כי גודל השינויים בפסי משנה של תדר EEG משתנה ככל הנראה בהתאם לרמת הרגישות לנושא, כפי שדווח4.
הדגמנו גם התקנה למדידת תנודות בטמפרטורת היד שעלולות להתרחש במהלך הפעלת EEG/fMRI בו-זמנית. למרות הנבדקים יכולים בסופו של דבר ללמוד להשיג שינויים בטמפרטורת היד ללא היפנוזה באמצעות רמזים biofeedback, זה בדרך כלל לוקח מפגשי אימון רבים26. פרישהולץ וטריון26 לא הצליחו לשכפל את הקשר בין שינויים בטמפרטורת היד ועומק היפנוטי באמצעות פרדיגמת הצעת הכפפה הקרה, בניגוד לזה שדווח על ידי אחרים27. נדרשת עבודה נוספת כדי לפתור מחלוקת זו. עם זאת, השיטה למדידת שינויים בטמפרטורת היד במהלך מפגש הדמיה מוחית תפקודית עשויה להיות שימושית בהערכת המתאם העצבי של הצעת 'כפפה קרה' היפנוטית בעקבות אינדוקציה היפנוטית.

מאז הקמתה, הייתה מחלוקת ניכרת לגבי מה היא היפנוזה, ואיך בדיוק שינויים פיזיולוגיים מדידים אצל אנשים רגישים מיוצרים. מחקרים שמטרתם להבין את הקורלציות העצביות של היפנוזה ותגובות להצעה היפנוטית הניבו בדרך כלל תוצאות מגוונות1, אשר עשוי להיות בשל, לפחות בחלקו, להבדלים אינדוקציה היפנוטית וטכניקותהצעה 2, ובכך לספק מוטיבציה למתודולוגיה מפורטת ותיאור פרוטוקול.
למרות היפנוזה הוגדרה באופן קונבנציונלי כמצב של ריכוז פנימי ותשומת לב ממוקדת1,3, הגדרה מבצעית מלאה יותר כוללת גם: מודעות מופחתת של גירויים אקסוגניים4, ספיגה מוגברת 5 , אותשומתלב ללא מאמץ למילים של הנסיין ומחשבה ספונטנית מופחתת6. אינדוקציה היפנוטית מוגדרת בדרך כלל כקבוצה של הוראות מילוליות המאפשרות היפנוזה וספיגה6. מהפנט משתנה מאוד בין אנשים, אבל הוא בדרך כלל יציב בתוך אנשים לאורך זמן7,8; הצעה נמדדת בדרך כלל במונחים של תגובה התנהגותית להצעה כאשר המדד הנפוץ ביותר הוא סולם הרגישות המהפנטת של סטנפורד, (SHSS) טופס C9-12.
מחקרים הבוחנים את הקורלציות העצביות של היפנוזה מתחלקים בדרך כלל לשתי קטגוריות. או שהם בוחנים רשתות של פעילות המופעלת באופן מהותי במהלך היפנוזה 'מצב מנוחה', או שהם חוקרים שינויים בפעילות העצבית המתרחשים בתגובה להצעה היפנוטית6. במחקר EEG שנערך לאחרונה, אנשים בעלי להציע מאוד נמצאו להציג desynchrony הקשורים לאירוע גבוה יותר של הרשת הקדמית הקודקודית ברצועת אלפא 2 במהלך היפנוזה לעומת נושאים נמוכים המוצעים4. לאחרונה, דימות תהודה מגנטית תפקודית (fMRI) חשף גם שינויים ברשתות מצב ברירת מחדל שנייה במהלך היפנוזה 'מצב מנוחה' ללא עלייה מקבילה בפעילות באזורים אחרים במוח2. ראיות מתכנסות מצביעות על כך שהיפנוזה קשורה לבקרת קשב שני מנותקת13.
שינויים ברמת החמצון בדם fMRI תלוי (BOLD) אותות בתגובה למגוון הצעות היפנוטיות דווחו גם לאחרונה14-23. רוב מחקרי הצעה-תגובה לתאם שינויים אות המוח עם דירוגים סובייקטיביים של תפיסה שונה. עם זאת, הצעה היפנוטית שימשה גם כדי לשנות פרמטרים פיזיולוגיים כגון לחץ דם, קצב לב, וטמפרטורת היד הנושא בתגובה24.
כאן, אנו מרחיבים את הממצאים המוקדמים האלה על ידי פיתוח פרדיגמה ניסיונית, המכונה כאן פרדיגמה "כפפה קרה", לפיה הנבדקים מכוונים לתפוס כי אחת הידיים שלהם קר בטמפרטורה יותר מהשני, בהיעדר כל מניפולציה פיזית חיצונית של הטמפרטורה. הוראות מילוליות אלה מועברות באמצעות אוזניות תואמות MR במהלך הקלטת נתונים.
בעבודה הנוכחית, אנו מדגימים לראשונה את השיטה שלנו להקלטת נתונים בו זמנית של EEG/fMRI. לאחר מכן אנו מדגימים את פרדיגמת הכפפות הקרות, הכוללת איסוף נתוני EEG/fMRI יחד עם מדידות טמפרטורת היד הן לפני ואחרי אינדוקציה היפנוטית. השיטה שלנו לגיוס היפנוטי כוללת הצעה אידאומוטורית המתוארת על ידי1, ואחריו הערכת עומק באמצעות SSHS, טופס C. אנו מזהים שינויים אמינים בספקטרום החשמל של EEG המתרחשים בעקבות אינדוקציה היפנוטית. אנו גם מראים כי מכשיר התרמומטריה הדיפרנציאלית התואמת MRI שלנו מסוגל למדוד שינויים בטמפרטורת היד במהלך הפעלת איסוף נתונים EEG/fMRI בו זמנית. הליך זה עשוי לספק מדידות EEG/fMRI כמותיות חשובות בהערכת שינויים באותות המוח המתרחשים במהלך היפנוזה מהותית של 'מצב מנוחה', כמו גם מדידת שינויי אותות בתגובה להצעה היפנוטית לתפיסה תרמית שונה.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Equipment Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalogue Number</td>
			<td>Comment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Precision Monolithic Temperature Sensor</td>
			<td>National Semiconductor Corporation</td>
			<td>LM34/LM35</td>
			<td>100 mV/&#176;C; accurate to within &#177;0.4&#160;&#176;C at room temperature</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Precision Instrumentation Amplifier</td>
			<td>National Semiconductor Corporation</td>
			<td>INA114</td>
			<td>Part of Magnet Room I/O interface</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HydroCel Saline</td>
			<td>Electrical Geodescis Inc.</td>
			<td>N-PRT-KCL-1000-000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HydroCel Geodesic Sensor Net with a 256-channel High Density Electrode Array</td>
			<td>Electrical Geodescis Inc.</td>
			<td>256-channel HCGSN</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Geodesics Photogrammetry System</td>
			<td>Electrical Geodescis Inc.</td>
			<td>EGI GPS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipettes</td>
			<td>Electrical Geodescis Inc.</td>
			<td>N-ACC-PIP-1000-000</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

method for simultaneous fmri/eeg data collection during a focused attention suggestion for differential thermal sensation

בעבודה הנוכחית, אנו מדגימים שיטה לאיסוף בו-זמני של נתוני EEG/fMRI. בהגדרה שלנו, נתוני EEG נאספים באמצעות רשת חיישנים בצפיפות גבוהה של 256 ערוצים. מגבר EEG עצמו כלול במערכת בלימה של בידוד שדה (FICS), ואותות שעון MRI מסונכרנים עם איסוף נתוני EEG עבור אפיון והסרה הבאים של ממצאי MR. אנו מדגימים שיטה זו תחילה לאיסוף נתוני מצב מנוחה. לאחר מכן, אנו מדגימים פרוטוקול להקלטת נתונים EEG / fMRI, בעוד הנבדקים מקשיבים לקלטת המבקשת מהם לדמיין כי ידם השמאלית שקועה באמבט מים קרים ומכונות, כאן, פרדיגמת הכפפות הקרות. הפרשים תרמיים בין כל יד נמדדים לאורך איסוף נתוני EEG/fMRI באמצעות חיישן טמפרטורה תואם MR שפיתחנו למטרה זו. אנו אוספים נתוני EEG/fMRI של כפפה קרה יחד עם מדידות טמפרטורת יד דיפרנציאליות בו זמנית הן לפני ואחרי אינדוקציה היפנוטית. בין מפגשים לפני ואחרי, נתוני EEG מודאליות בודדים נאספים במהלך אינדוקציה היפנוטית ותהליך הערכת עומק. התוצאות הייצוגיות שלנו מראות כי ניתן למדוד שינויים משמעותיים בספקטרום החשמל של EEG במהלך אינדוקציה היפנוטית, וכי ניתן לזהות שינויים בטמפרטורת היד במהלך פרדיגמת הכפפות הקרות במהירות באמצעות התקן התרמומטריה הדיפרנציאלית התואמת MR שלנו.

איור 1 מציג את ספקטרום צריכת החשמל של EEG בערוץ מייצג (איור 1a) בממוצע מעל 1,000 msec בנושא יחיד במהלך תקופת הערות ההתראה שקדמה לגיוס היפנוטי (איור 1b). יש לציין כי הדפוסים כאן עוקבים אחר היחסים ההופכיים האופייניים בין כוח לתדירות (ו), עם נפילה ב- 1/f. איור 1c מראה את ספקטרום הכוח שנלקח מאותו נושא בעקבות אינדוקציה היפנוטית וטכניקת העמקה. הנחתת כוח ניתן לראות בפסים תטא ובטא EEG, ואת העלילה הכוללת כבר לא בעקבות 1/f. איור 2 מראה סכמטי שלנו עבור חיישן טמפרטורה תואם MRI, המשתמשת חיישני טמפרטורה דיוק LM34/LM35 יחד עם מכשיר Arduino.
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/3298/3298fig1.jpg"> איור 1. ספקטרום כוח אלקטרואנצפלוגרם (EEG) בנושא יחיד עבור ערוץ אלקטרודה מייצג. (a)מערך אלקטרודות EEG בעל 255 ערוצים עם המיקום המרחבי של בחירת הערוצים לניתוח צריכת החשמל המסומן בכחול (b) ספקטרום הספקת-כוח EEG לפני אינדוקציה היפנוטית, ו-(c)ספקטרום הספקטרום באותו ערוץ אלקטרודה בעקבות אינדוקציה היפנוטית וטכניקת העמקה. הסרגל בפינה השמאלית העליונה של איור 1c מציין את המקרא עבור כל תת-פס EEG עם תדרים: דלתא (0.1-4 הרץ), תטא (4-8 הרץ), אלפא (8-12 הרץ), ביתא (12-20 הרץ) וגמא (תדרים מעל 20 הרץ).
<img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/3298/3298fig2.jpg"> איור 2. סכמטי של תצורת חיישן הטמפרטורה הדיפרנציאלית התואמת ל- MRI. (לעיל) מעגל תרמומטריה דיפרנציאלי,(להלן)סקירה כללית של תהליך מדידת התרמומטריה.

Watch this Scientific Journal Video about Method for Simultaneous fMRI/EEG Data Collection during a Focused Attention Suggestion for Differential Thermal Sensation at JoVE.com

Method for Simultaneous fMRI/EEG Data Collection during a Focused Attention Suggestion for Differential Thermal Sensation

אנו מציגים פרוטוקול לאיסוף בו-זמני של נתוני EEG/fMRI, והקלטת אותות שעון MR מסונכרנת. אנו מדגימים שיטה זו באמצעות פרדיגמה ייחודית לפיה הנבדקים מקבלים הוראות 'כפפה קרה' במהלך הסריקה, ונתוני EEG/fMRI נרשמים יחד עם מדידות טמפרטורת היד הן לפני ואחרי אינדוקציה היפנוטית.

שיטה לאיסוף נתוני fMRI/EEG בו זמנית במהלך הצעת תשומת לב ממוקדת לתחושה תרמית דיפרנציאלית

In the present work, we demonstrate a method for concurrent collection of EEG/fMRI data. In our setup, EEG data are collected using a high-density ...

Research

JoVE Journal

Behavior

Best Current Practice for Obtaining High Quality EEG Data During Simultaneous fMRI

הנוהג קיים הטוב ביותר לקבלת נתונים EEG באיכות גבוהה במהלך fMRI סימולטני

Simultaneous  EEG-fMRI allows the excellent temporal resolution of EEG to be combined with the  high spatial accuracy of fMRI. The data  from these two ...

Simultaneous EEG Monitoring During Transcranial Direct Current Stimulation

ניטור EEG סימולטני במהלך גירוי מקומי ישיר Transcranial

Transcranial  direct current stimulation (tDCS) is a technique that delivers weak electric  currents through the scalp. This constant electric current ...

The 5-Choice Serial Reaction Time Task: A Task of Attention and Impulse Control for Rodents

תגובת 5-Choice הסידורי זמן משימה: משימה של תשומת לב ודחף בקרה למכרסמים

This protocol describes the 5-choice serial reaction time task, which is an operant based task used to study attention and impulse control in rodents. ...

Transcranial Direct Current Stimulation and Simultaneous  Functional Magnetic Resonance Imaging

Transcranial זרם ישר גירוי והדמיית תהודה מגנטית פונקציונלית בו זמנית

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a noninvasive brain stimulation technique that uses weak electrical currents administered to the scalp ...

Methods to Test Visual Attention Online

שיטות לבדיקת קשב חזותי באינטרנט

Online data collection methods have particular appeal to behavioral scientists because they offer the promise of much larger and much more representative ...

A Method for Remotely Silencing Neural Activity in Rodents During Discrete Phases of Learning

שיטה להשתקה מרחוק עצבית פעילות במכרסמים בשלבים בדידים של למידה

This protocol describes how to temporarily and remotely silence neuronal activity in discrete brain regions while animals are engaged in learning and ...

Protocol for Data Collection and Analysis Applied to Automated Facial Expression Analysis Technology and Temporal Analysis for Sensory Evaluation

פרוטוקול איסוף נתונים וניתוח יישומים לטכנולוגית ניתוח הבעות פנים אוטומטי ובזמן ניתוח להערכה חושית

We demonstrate a method for capturing emotional response to beverages and liquefied foods in a sensory evaluation laboratory using automated facial ...

A Protocol of Manual Tests to Measure Sensation and Pain in Humans

פרוטוקול של בדיקות ידניות למדוד Sensation וכאב בבני אדם

Numerous qualitative and quantitative techniques can be used to test sensory nerves and pain in both research and clinical settings. The current study ...