Name: continuous theta burst stimulation of the posterior medial frontal cortex to experimentally reduce ideological threat responses
Uploaded: 2018-09-28T12:30:00
Duration: 6 min 42 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Continuous Theta Burst Stimulation of the Posterior Medial Frontal Cortex to Experimentally Reduce Ideological Threat Responses at JoVE.com

Colin Holbrook ble støttet av det amerikanske luftforsvaret Office av vitenskapelig forskning prisen FA9550-115-1-0469.

Alle metodene som er beskrevet i det følgende har blitt godkjent av kontoret av den menneskelige forskning Protection Program (OHRPP) ved University of California, Los Angeles.
1. pre-eksperimenttrinnene
<ol><li>Under rekruttering, prescreen deltakere for å sikre at de har ingen medisinske bekymringene, ingen historie av nevrologiske eller psykiske lidelser og ingen andre disqualifying forhold for å gjennomgå TMS som bruker pacemaker, har noen metalimplantater andre enn tannfyllingsmaterialer, lider en alvorlig medisinsk sykdom, ta anti-beroligende eller anti-psykotiske medisiner, å ha en personlig eller familie historie beslag lidelse eller graviditet.</li>
	<li>
Når prescreening (f.eks via telefon), også stille spørsmål om potensielle deltakerens politisk retning amerikanske statsborgerskap, religiøsitet og etnisitet.
	<ol>
<li>Ekskludere ikke-amerikanske statsborgere eller individer som identifiserer som "svært liberale" fra studien å sikre at deltakerne vil ha et negativt svar på kritikk av USA (f.eksfra en Latino innvandrere, som er tilsvarende gjort i tidligere studier av mellom grupper bias)12,54,55.</li>
		<li>Utelate de som identifiserer seg som enten 'svært religiøse"eller som"ateist/agnostiker' å sikre at deltakerne vil introspectively vurdere sin grad av religiøs tro i stedet for svaret refleksivt på grunnlag av herdet overbevisning eller vanlig svar.</li>
		<li>Ekskludere enkeltpersoner som selv identifiserer som 'Hispanic/Latino' før studier toensure at deltakerne vise innvandrer tegnene i gruppen bias mål som Aryanists medlemmer.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Fortsett rekruttering til det er minst 20 deltakere som oppfyller kriteriene screening i hver celle i utformingen.</li>
	<li>Innhente skriftlig samtykke etter grundig forklarer eksperimentet, inkludert hva TMS er og hvordan det fungerer, ved ankomst av potensielle deltakere i laboratoriet.</li>
</ol>2. cTBS prosedyre
<ol><li>Sete deltakeren i en komfortabel stilling og passer en rutenett-merket svømme cap til hodet. Bruke ørepropper hvis nødvendig for å øke komforten av faget. Fest to differensial parallell-bar EMG-opptak elektroder, sentrert over magen av tibialis fremre muskler, etter rengjøring huden over muskelen grundig. Knytte en tredje, bakken elektrode til huden over et annet sted på hånd eller arm ben.</li>
	<li>
Svømme cap, måle og markere midten stedet (Cz) på emnet hode.
	<ol>
<li>Hvis bruker neuronavigation (anbefales), starter neuronavigation programvaren, og programvaren fremgangsmåten for lokalisere emnet hode. Har emnet resten komfortabelt og registrere EMG elektrode utdataene til programvare som vil filtrere og vise signalet.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Utføre terskelverdi på primære motorisk cortex. Med en dobbel-membran coil (110 mm), plasserer du midten av spolen over motorisk cortex, holdt tangential til hodebunnen overflaten. Bruk enkelt-puls TMS 50% av maksimal stimulans utdataene (MSO) og observere om en motor-vakte potensialet (MEP) var i EMG signalet etter stimulering.
	<ol>
<li>Hvis ingen MEP er sett etter stimulering, flytte spolen 1 cm unna i alle retninger og prøve stimulering igjen. Vent minst 6 – 10 s mellom stimulations for at nervecellene du fullstendig gjenopprette. Fortsetter flyttingen spolen 1 cm om gangen, merking på cap webområdene stimulering som resulterer i en MEP 50 mV eller større.</li>
		<li>Hvis ingen MEPs er sett etter prøver mange steder, øke intensiteten stimulering med 5% om gangen, inntil parlamentet er observert.</li>
		<li>Flere nærliggende steder på rutenettet kan framprovosere pålitelig MEPs. Hvis dette er tilfelle, stimulere disse stedene på intensiteter redusere med 1% om gangen, til bare én plassering restene som utløser pålitelig MEPs.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
For å bestemme aktive motor terskelen (aMT), har du emnet litt kontrakt mål muskler. Stimulere ligger området for 10 gjentakelser, atskilt med ~ 7 s, i synkende intensitet, til en tilsvarende observerbare twitch i hånd muskelen forekommer ikke lenger for 50% av stimulations (5 ut av 10). Terskelen er laveste intensiteten som utløser 5/10 rykninger.
	<ol>
<li>Navigere spolen på den angitte plasseringen på cap tilsvarer hjernen regionen rundt. Hvis double-membran spolen brukes har en retningen for strøm og målregion er lateralized, orientere spolen lateralt slik at gjeldende flyt er rettet mot halvkulen være stimulert (f.eksen rightward gjeldende flyt for rett halvkule mål)56,57.<ol>
<li>Hvis bruker neuronavigation, Finn koordinatene for regionen rundt (pMFC) ved Montreal nevrologiske Institute (MNI) [8, 16, 52] og markere dette punktet på systemet. Bruke veiledende programvaren for å målrette regionen med spolen.</li>
			<li>Hvis neuronavigation er utilgjengelig på grunn av logistiske eller økonomisk begrensninger (som var tilfelle i eksempel eksperimentet), finne plasseringen av pMFC for hvert emne hodet med internasjonalt 10-20 system58. Plass spolen 3.75 cm anterior motorisk cortex.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>Bruk cTBS som følger: tre pulser på 50 Hz gjentas på 200 ms intervaller for 40 s, totalt på 600 pulser.</li>
	<li>Hvis deltakeren i gruppen humbug, bruke cTBS på bare 10% av maksimal stimulering utgang.</li>
</ol>3. undersøkelsen oppgaver
<ol><li>Sete deltakere alene, i private omgivelser på en stasjonær datamaskin utføre computer-mediert undersøkelsen oppgaver.</li>
	<li>Minne deltakerne at svarene vil være anonym, konfidensiell og utilgjengelig for forskningsassistent, spesielt i den grad at målet straffedommer (f.eks, gruppe partiskhet og religiøs tro) er sannsynlig å øke egen presentasjon bekymringer (f.eksvises patriotisk, eller ikke vises forutinntatt) som kan skjule effekten av cTBS manipulasjon.</li>
	<li>
Nåværende deltakerne filler oppgaver for 10 min før du starter oppgave, som av maksimal effekt av cTBS begynner 5-10 minutter etter stimulering53, og for å redusere etterspørselen effekter.
	<ol>
<li>Administrere flere kilde forstyrrelser oppgave59 (MSIT) (eller en tilsvarende distracter), som denne aktiviteten er svært kognitivt krevende og krever ca 10 min.</li>
		<li>Deretter presentere et sett med tilsynelatende urelaterte undersøkelsen oppgaver, begynner med to ytterligere filler villedende svar: utfordre deltakerne å anslå antall farger i bilder av jellybeans og skjell som har blitt konvertert til gråtoner.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Starte trussel sammenheng. Hvis den ideologiske Skift teoretisk rundt gjelder svar til døden (i denne eksempel studien), be deltakerne skrive to korte passasjer på faget deres dødelighet60 ved å si: (a) "Vennligst beskriv kort følelser som den tanken på din egen død vekker i deg"og (b)"Vennligst døyt ned, som spesifikt som mulig, hva du tror vil skje med kroppen din som du fysisk dør og når du er fysisk død."</li>
	<li>Etter aktiviteten trussel-induksjon, administrere Positive og Negative påvirker tidsplanen - utvidet Form (PANAS-X)61 tillate selv rapportering av potensielle virkninger av cTBS intervensjon på emosjonell svar på trusselen induksjon, samt til distrahere deltakerne fra død prime tidligere i protokollen55.</li>
	<li>
Neste, administrere relevante ideologiske dom aktivitetene. Merk: I eksempelet her, gruppe partiskhet og overbevisning var vurdert. Hvis flere enn to tiltak er ansatt, presentere dem i en balansert rekkefølge.<ol>
<li>For å vurdere gruppe partiskhet med hensyn til ideologiske konflikter, presentere deltakerne med to essays tilsynelatende skrevet av innvandrere til USA fra Latin-Amerika (balansert rekkefølge) og be deltakerne å evaluere forfatterne og deres argumenter 62. er det tilsiktet grammatiske feil i både essays som ikke bør korrigeres.<ol>
<li>Presentere "Pro-amerikanske" essay: Det første som slo meg da jeg kom til dette landet, var det utrolig frihet folk hadde. Frihet til å gå til skolen, frihet til å arbeide en jobb du ønsker. I dette landet kan folk gå på skole og trene for jobben de vil. Her kan noen som gjøre sin egen suksess. I hjemlandet mitt lever fleste i fattigdom uten sjanse til å unnslippe. I dette landet har folk flere muligheter for suksess enn noen andre og suksess ikke avhenger på gruppen hører til. Mens det er problemer i alle land, Amerika er virkelig en stor nasjon og jeg angre ikke på min beslutning å komme hit hele."</li>
			<li>Presentere "Anti-amerikanske" essay: Når jeg først kom til dette landet trodde jeg det var "mulighetenes land", men jeg innså dette gjaldt bare for rike. Systemet her er satt opp for rike mot fattige. Alle folk bryr seg om her er penger og prøver å ha mer enn andre. Dette ingen sympati for folk. Det er alle en gruppe å legge ned andre og bryr seg ingen om utlendinger. Folk bare la utlendinger har jobber som plukke frukt eller vask retter fordi ingen amerikanske ville gjøre det. Amerikanerne er bortskjemt og lat og ønsker alt overlevert til dem. Amerika er et kaldt land som er unsensitive og problemer av utlendinger. Den tror det er et flott land bortsett fra dens ikke."</li>
			<li>Etter presentere hver essay, spør deltakere vurdere deres avtale med seks setninger ved å bruke en 8-punkts Likert-skala (1= 'sterkt uenig "; 8 = helt enig): (i)"Jeg liker personen som skrev dette", ("ii) Jeg tror denne personen er intelligent", () III) "Dette er typen person som jeg ønsker å arbeide med", (iv) "Jeg tror denne personen er ærlig", (v) "Jeg er enig med denne personens utsikt", og (vi) "Jeg tror denne personens meninger av Amerika er sann."</li>
			<li>Vurdere disse svar for pålitelighet og hvis tilstrekkelig pålitelig, gjennomsnitt dem. Å utforske potensielt forskjellige effekter av cTBS på personlige tilknytning (elementer I - iv) versus ideologiske avtalen (elementer v og vi), gjennomsnittlig dem til å lage submeasures (se figur 1).</li>
		</ol>
</li>
		<li>Måle overbevisning etter en modifisert versjon av overnaturlige tro skala63 (SBS) i hvilke to distinkte subscales trykk positive og negative aspekter av vestlige religiøs tro, speiling positive og negative valence av den to essays i gruppen bias mål.<ol>
<li>Presentere SBS elementene i tilfeldig rekkefølge (positiv skala: i - iii, negative skala: iv - vi), vurdert i henhold til samme skala ansatt i gruppen bias mål: (i) "Det eksisterer en allmektig, allvitende, kjærlig Gud"; (ii) "det finnes gode personlige åndelige vesener, som vi kan kalle engler"; (iii) "noen mennesker vil gå til himmelen når de dør"; (iv) "det finnes en onde personlige åndelige blir, som vi kan kalle djevelen"; (v) "det finnes onde, personlige åndelige vesener, som vi kan kalle demoner", og (vi) "noen går til helvete når de dø."</li>
			<li>Vurdere svar for hver subscale for pålitelighet og gjennomsnitt dem hvis tilstrekkelig pålitelig.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>

Forfatterne ikke avsløre.

Downregulating pMFC via cTBS betydelig redusert bias mot en Aryanists medlem kritisk til USA og ihuga religiøs tro i kjølvannet av en levende påminnelse om døden, forenlig med begge hypotetisk gjennomsnitt rollen pMFC i ideologiske trussel-reaksjoner og med løfte om TMS for å manipulere eksperimentelt ideologiske erkjennelse. Mens oppmuntrende og konsonant med en vesentlige bakgrunn litteratur, anses resultatene av en enkelt studie å være svært foreløpige. I tillegg bør cTBS metoder brukt her bli forstått som kan betydelig forbedring.
Selv om TMS har en relativt god romlige nøyaktigheten (noen mm), er det begrensninger som hindrer nøyaktig fokal stimulering, som mellom emnet hjernen variasjon. Stedet for stimulering velges basert på gjennomsnittlig koordinatene til en bestemt hjernen regionen, og et område av interesse stedet varierer fra individ til individ. Nøyaktigheten kan forbedres ved hjelp av individuelle subjekter magnetisk resonans imaging (MRI) bilder, som disse bildene kan brukes sammen med et neuronavigation system for å målrette bestemte regioner på fotografert hjernen anbefales. Dessverre, fordi Mr skanner ofte uoverkommelig dyrt, har de fleste TMS studier (inkludert eksempelet i dette papiret) ikke hadde tilgang til neuronavigation.
Differensial rekruttering av kortikale neurons kan også bidra til en variasjon i effekten av cTBS, som resulterer i potensielt imot effekter av både cTBS og iTBS i noen individer. Hamada og kolleger64 rapporten finne noen generelle forskjell i MEP modulering blant 52 deltakerne mottar cTBS versus iTBS til primære motorisk cortex. I deres studie utstilt noen deltakere facilitatory svar på cTBS og en hemmende svar på iTBS, mens andre vises i omvendt mønster, og fortsatt andre viste jevnt hemmende eller eksitatoriske svar til enten form for stimulering. Selv om mange andre studier har kunnet indusere forventet respons i samlede utvalget, Hamada og kollegers resultater militate for vurdering av individuelle forskjeller i svar til cTBS (eller iTBS hvis det er aktuelt) i fremtiden eksperimentell design; Hamada et al. gi en detaljert beskrivelse av hvordan MEP latencies kan brukes til å forutsi cTBS/iTBS svar innen fag64.
Å oppnå riktig coil retning og plassering for hvert emne er en annen effektiv måte å redusere potensielle variasjon i effekten av TBS. Når stereotaxic neuronavigation programvare som guider posisjonering og orientering kan bidra til å sikre nøyaktige stimulering. I alle tilfelle, kan kjører en rekke fag i hver eksperimentelle tilstand også hjelpe for å redusere potensielle støy knyttet til differensial respons til TBS.
Tas når cTBS er hvordan å implementere en passende kontroll tilstand. Som ble gjort her, cTBS kan være forskjellige med en humbug tilstand (dvs., peker spolen bort for å unngå faktiske hjernen stimulering, eller senke intensiteten langt under terskelen). Men som det er tenkelig at cTBS av et område kan indusere endringer i virkemåte, en vanlig og kanskje beste praksis er å innføre en tilstand der stimulering leveres til en region antatt å være relatert til aktiviteten.
Stimulering av noen ett område kan føre til en spredning aktivering i områder som er funksjonelt nedstrøms fra eller proksimale til området av interesse, slik at kausale tolkninger av funksjonelle bidrag av individuelle områder må foretas med stor forsiktighet. Relatedly, ville forsterke cTBS av pMFC med neuroimaging viktigere avklare den relative effekten av manipulasjon på dmPFC versus dACC delkomponentene av pMFC, i tillegg til potensielle sikkerhetsstillelse enervation av sammenkoblede områder. I dag er fortsatt det uklart om observerte effektene er skyldte til downregulation dACC, dmPFC eller begge deler. I tillegg til konvensjonelle neuroimaging, kan connectomic analyser kaste lys over hvordan pMFC mekanismer artikulere med andre regioner i hjernen til å modulere ideologiske driftsmoduser erkjennelse.
Mens cTBS av pMFC å påvirke høyt nivå sosiale og ideologiske dommer er fortsatt en relativt ny og lite-testet metode, har det vært vist seg å redusere sosial konformitet48 og monetære deling39, i tillegg til stede reduksjonene i gruppe partiskhet og religiøs tro1. Mens disse funnene er oppmuntrende, fortsatt omfanget som cTBS av pMFC påvirker slike høyt nivå dommer uklart, er replicability tidligere effekter. I studien uthevet her, potensielle deltakere var nøye prescreened utelate 'uforsonlige' med hensyn til både politisk orientering (sterke venstre eller høyre) og religiøsitet (forpliktet troende eller ateister), forlater et eksempel relativt moderat individer. Dette arbeidet ble gjort å unngå personer med herdet holdninger, som kan produsere refleksiv svar via trasé skiller seg fra involvert i prosessen med aktivt vurderer ideologiske posisjoner. Mens det er fornuftig, kan disse screening kriteriene ha utilsiktet innført en sample bias av noe slag knyttet til faktorer som avskrekke 'sentrum' enkeltpersoner fra holde fast posisjoner. Hvor ressurser tillater større og mer mangfoldig eksempler, bør fremtidige forskere inkludere et bredt spekter av politiske og religiøse retninger for å vurdere modererende virkning slike individuelle forskjeller.
I dagens design, ble alle deltakerne minnet om død å etablere en sammenheng der deltakerne kan forventes å trekke på positive religiøse tro som en ideologisk løsning. Selv om resultatene var samsvarer med denne tolkningen og med tidligere arbeid knytte religiøsitet med tillit i møte med fysisk fare65,66,67,68, utsette alle deltakerne en død førsteklasses utgjør en alvorlig begrensning, som dataene ikke avsløre om downregulation av pMFC ville produsere tilsvarende effekter ved baseline, i fravær av en siste trusselen stikkordet. Videre, det er ikke mulig å fastslå om reduksjon i Aryanists bias mot kritiske innvandreren observert etter cTBS av pMFC gjenspeiler en demping i virkningen av død prime, en demping i virkningen av ideologiske konflikten utgjøres av den kritikk av USA, eller en samhandling mellom to. Dermed bør fremtidig innarbeide en ikke-trussel kontroll betingelse for å teste om, uavhengig av tilstedeværelse av en bakgrunn trussel som en påminnelse om døden, downregulation av pMFC reduserer gruppe bias eller religiøs tro.
Stede trussel-induksjon ble valgt på grunn av sammenhengen mellom utsiktene til døende og betryggende begrepene etterlivet, og fordi dødelighet-salience induksjon har vist å høyne mellom grupper fordommer sekundært69. Alternative ikke-død trussel sammenlignbare benyttes inductions knyttet til utfordringer i domener relevant til andre sosiale dommer. Viktigere, er ikke-død trussel primtall påvist pålitelig modulerer sosiale dommer14,55,69.
Endelig, en av de mest utfordrende aspektene av dette arbeidet er at det krever kompetanse ikke bare i TMS teknikker, men også i å manipulere og måle relativt abstrakte konstruksjoner som ideologiske etterlevelse. Dermed mulig bør forskergrupper inkludere etterforskere med relevant erfaring i disipliner som sosialpsykologi, politiske psykologi, eller antropologi, samt nevrovitenskap.

Dette dokumentet presenterer en nylig utviklet metode for eksperimentelt neuromodulating ideologiske trussel-reaksjoner, med særlig fokus på nasjonalistiske partiskhet og religiøsitet1. Viktigere, men bør fremgangsmåten i det følgende tas som en illustrasjon av en lovende generell tilnærming til studiet av nevrale underlaget av høyt nivå sosiale og ideologiske kognisjon (f.eksmed hensyn til normative dommer, politiske holdninger) bruker Transkraniell magnetisk stimulering (TMS). Slik teoretisk plassere denne "proof-of-concept" eksempel, tidligere operere på koblinger mellom trussel-deteksjon og ideologiske investeringer, herunder plausibel nevrale korrelerer disse effektene, vurderes kort.
Trusselen og Etnosentrisme
Mennesker bor i, og noen ganger dø for sosiale grupper2. Av assorting i koalisjoner, fordelen individer av delt tilgang til både kunnskap og materielle ressurser. Fordi verdsatt materiale eller informasjon ressurser gjengir folk sårbar, er enkeltpersoner incentivized for å beregne om andre er sannsynlig å gjengjelde eller misbruke deres gavmildhet3. Kategorisere en annen person som deler en investering i en feilkontroll antas å privilegium koordinering mellom andre feilkontroll medlemmer ved å styrke felles omsorg og tillit. Denne gruppe-favoriserer Etnosentrisme kan også føre til en negativ vurdering av de oppfattet å bli justert etter post-ut-groups og derfor for å være upålitelig hvis ikke åpenlyst antagonistisk, og derfor undeserving av feilkontroll ressurser4,5. Under sammenhenger konflikt vises gruppe fordommer ikke bare å hindre samarbeid, men å motivere aggresjon mot enkeltpersoner oppfattet som tilhører eller sympatisere med fienden koalisjoner6. Hvis over dype tid feilkontroll favorisering fremskritt reproduktive fitness7,8, kan deretter sinnet har blitt formet av utvalg støtte Etnosentrisme9,10, spesielt under sammenhenger trussel 11 , 12. konsistent med denne funksjonelle tolkning av Etnosentrisme, omfanget som enkeltpersoner uttrykke forpliktelse til gruppen ideologier har blitt observert for å øke etter primtall trussel13,14, 15. Selv om samfunnsvitere har studert påvirkning av trusler på ideologiske engasjement i flere tiår, nylig har oppmerksomhet slått til hjernen mekanismer arbeid16,17,18, 19 , 20. i stede protokollen, en hjernen regionen tidligere forbundet med lavt nivå problemløsning (f.eksoppdatere motor svar for å få en belønning) er vist for å bidra til facultative endringer i ideologiske overbevisninger.
Trussel, ideologiske engasjement og bakre mediale Frontal Cortex
PMFC inkluderer dorsal anterior cingulate cortex (dACC) og dorsomedial Prefrontalområdet anterior supplerende motorisk cortex (dmPFC). PMFC har vært innblandet i en rekke reaksjoner på negative stimuli21,22,23. PMFC bidrar til påvisning av avvik mellom gjeldende og foretrukne og senere beslutninger justering av atferd å redusere slike avvik24,25,26. For eksempel dACC har vært innblandet i relativt lavt nivå kognitive kontrollfunksjoner som målt i Stroop, Flanker, delt oppmerksomhet, eller gå/nei-Go-Go oppgaver25. På samme måte på et høyere nivå av abstraksjon, er dACC komponenten av pMFC hypotesen for å fremkalle intensivert uttrykk av ideologiske forpliktelse til moralsk eller kulturelle verdier etter eksponering for trusler (f.eks, påminnelser av usikkerhet eller død) 17 , 18. signaler av begrepet død har blitt funnet å utløse tilsvarende aktivitet i dmPFC27,28 og intensivere ideologiske uttrykk (f.eks, nasjonale identifikasjon, straff av Norm-overtrederens)14. Signaler av sosial isolasjon har likeledes blitt observert å høyne Etnosentrisme12 og aktivere dACC29.
DmPFC komponenten av pMFC er en spesielt sannsynlig hemmer av prosociality mot Aryanists medlemmer, som dmPFC anses viktig å modulerende behandling av selv mot andre under sosiale beslutningstaking30, 31. en voksende litteratur antyder at menneskelige prosocial tilbøyeligheter mest uttales mot andre feilkontroll medlemmer, alt annet er lik-kan delvis være avledet fra en tendens til følelser og atferd å aktivere lignende nevrale systemer, om opprinnelse i seg selv eller en annen32. Omfanget av dette selv-andre nevrale resonans har blitt funnet for å forutsi Piezo233,34,35. Samsvar med rollen coalitional skjevhet i modererende prosociality, neural resonans og relaterte prosocial atferd påvirkes av faktorer som gruppe identitet36,32. Modulering av prosociality avhengig av identifikasjon kan skylder til mekanismer for hemmende prefrontal cognitive administrere med dmPFC, som dmPFC er viktig for tonic kontroll av spontane imitasjon37,30 , samt for skiftende mellom perspektiver av selv og andre38. Mest overbevisende forårsaker downregulating dmPFC større finansielle deling atferd39, implicating direkte dmPFC som hemmer prosociality, inkludert plausibly undertrykkelse av prosociality basert på Aryanists tilknytning. Disse relativt høyt nivå sosiale funksjoner i dmPFC kan forstås som manifestasjoner av en større rolle i dmPFC i ulike cognitive administrere funksjoner40. For eksempel ble eksperimentelt upregulating dmPFC nylig vist å forbedre impulskontroll i en asosiale forsinkelse-diskontere paradigme der deltakerne som utsette umiddelbar belønning får større fremtidige belønning41.
PMFC komplekse vises mottakelig for signaler av tilstedeværelsen av ulike typer sosiale avvik pMFC aktivitet spår atferdsmessige Skift redusere sa avvik42. For eksempel, pMFC aktivitet korrelerer med preferanseendringer på en måte som å redusere kognitiv dissonans43,44,45 eller å høyne sosial konformitet følgende bevis for at en persons meninger avvike fra gruppen konsensus46,47. I en demonstrasjon av årsakssammenheng rollen som pMFC ved å aktivere slike dynamikk, har den eksperimentelle downregulation av pMFC aktivitet via TMS vist seg å redusere sosial konformitet til tross for signaler av uenighet med gruppen48. I sum, etter oppdagelsen av relativt lavt nivå problemer som mottar et negativt resultat i en motor aktivitet24eller relativt høyt nivå problemer som et avvik mellom en persons uttalte visninger og de av sine kolleger, vises pMFC i aktivering av nettverk som koordinerer problemet relevante svar23,47,49.
Regnet sammen, implicates generelle mønsteret resultater pMFC som en del av nevrobiologiske arkitektur utviklet for å håndtere utfordringer som dekker ulike lavnivå og høyt nivå domener. Følgelig når deltakerne blir presentert med en Aryanists medlem kritikk av sin gruppe, pMFC vil hypotetisk være involvert i å oppdage denne konflikten og koordinere en typisk reaksjon: unntaket at Aryanists kritiker og sine ideer. Av den samme logikken, er pMFC spådd å aktivere enkeltpersoner konfrontert med sin egen dødelighet å forsterke deres tro på en hyggelig etterlivet. Hvis så, kan deltakerne som pMFC kompleks har vært downregulated forventes å evince mindre unntak av kritiske Aryanists medlemmer og mindre religiøs tro etter påminnelser om uunngåelig død.
Downregulating rettet kortikale områder Via Kontinuerlig Theta brast stimulering
Theta burst stimulering (SS) er en form for mønstret TMS. TMS stimulerer hjernen ikke-invasively ved å produsere et raskt varierende magnetfelt over stimulert emnet hodebunnen. Dette raskt varierende magnetfelt induserer elektrisk strøm i hjernen, som igjen føre hjerneceller brann50,51,52. På denne måten kan manipulering av målrettet hjernen regioner via TMS forskning flytte forbi correlational funn av tradisjonelle hjernen tilordningsmetoder ansette neuroimaging. Ved å stimulere en gitt hjernen regionen, og dermed redusere eller øke sin virksomhet, kan kausale slutninger om relevansen av regionen på en rekke atferdsmessige oppgaver utledes.
TBS protokoller har vært modellert fra gjentatte elektrisk stimulering protokoller som indusert langsiktige potensiering (LTP) eller langsiktig depresjon (LTD) i dyrestudier53. Kontinuerlig theta brast stimulering (cTBS), som består av 50 Hz trillinger pulser levert på 5 Hz for 40 s, totalt 600 pulser, har en effekt lik LTD, redusere aktiviteten i området stimulert en estimert periode minst 1 time. Intermitterende TBS (iTBS) består av samme mønster serieopptak på samme frekvens i cTBS. Men i iTBS, emnet er stimulert 2 s om gangen, som er gjentatt hver 10 s 190 s (totalt 600 pulser, som cTBS). iTBS har en effekt lik LTP, øke aktiviteten i stimulert området for en periode tilsvarende cTBS. Mens metoden cTBS uthevet her kan redusere ideologiske trussel-svar, teoretisk sett, iTBS kan øke ideologiske trussel-svar.
Protokollen som følger detaljer metoder nylig brukt til eksperimentelt downregulate gruppe partiskhet og religiøs tro med cTBS1, i håp om at forskere interessert i alternative måter av ideologiske trussel-svar kan gjenskape dette effekter og/eller endre dette generell tilnærming for egne formål (f.ekserstatte alternative trussel primtall og/eller dom utfall, eller ved å legge en kontroll stimulering området).

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:752px;" width="750">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:379px;">Isopropyl alcohol</td>
			<td style="width:139px;"></td>
			<td style="width:144px;"></td>
			<td style="width:91px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ear plugs</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Adult swim cap</td>
			<td>Sprint Aquatics</td>
			<td>304</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">MobiMini 2-channel recording system</td>
			<td>TMSi</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">EMG electrodes</td>
			<td>TMSi</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Covidien Kendall disposable surface electrodes (24 mm)</td>
			<td>Bio-medical</td>
			<td>H124SG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Magstim Rapid2 TMS device</td>
			<td>Magstim</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">D70 figure-of-eight coil</td>
			<td>Magstim</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Visor2 Neuronavigation software</td>
			<td>ANT Neuro</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

continuous theta burst stimulation of the posterior medial frontal cortex to experimentally reduce ideological threat responses

Tiår med opptreden vitenskap forskning har dokumentert funksjonelle endringer i holdninger og ideologiske tilslutning svar på ulike utfordringer, men lite arbeid hittil har belyst nevrale mekanismene bak denne dynamikken. Dette dokumentet beskriver hvordan kontinuerlig theta burst Transkraniell magnetisk stimulering kan brukes til å vurdere eksperimentelt kausale bidrag av kortikale områder til trusselen-relaterte ideologiske SKIFT. I eksempel protokollen her, er deltakerne utsatt for en trussel prime-en eksplisitt påminnelse om egne uunngåelig død og kroppslige nedbryting-etter en downregulation bakre mediale frontal cortex (pMFC) eller en humbug stimulering. Deretter forkledd i en rekke distracter oppgaver, deltakernes relative graden av ideologiske etterlevelse er vurdert i eksemplet finnes coalitional fordommer og religiøs tro. Deltakere som pMFC har vært downregulated viser mindre coalitionally partisk svar til en innvandrer kritisk til deltakernes nasjonale feilkontroll, og mindre overbevisning i positiv etterlivet tro (dvs., Gud, engler, og himmelen) til tross for har nylig blitt minnet om død. Disse resultatene utfyller tidligere funn at kontinuerlig theta burst stimulering av pMFC påvirker sosial konformitet og deling og illustrere muligheten for undersøke nevrale grunnlaget for høyt nivå sosiale kognitive Skift bruker Transkraniell magnetisk stimulering.

I eksempel studien, siste prøven besto av 38 deltakere (58% kvinne, Malder = 20.9 år, SD = 2,67). Om 36,8% av deltakerne identifisert som hvitt, 36,8% som asiatiske, 13,2% som sør-asiatisk, 7,9% som Midtøsten, og 5,3% som andre. Som forventet, utvalget var politisk moderat (M = 4.68, SD = 1,51; 1 = "Ekstremt Liberal", 5 = "Moderat"; 9 = "Svært konservativ").
Foreløpige ANOVA tester oppdaget en betydelig effekt av essay presentasjon på rangeringer av "anti-amerikanske" innvandrer, F(1, 36) = 5.30, p = 0,027, η2 p = 0,13, 95% konfidensintervall (CI) [-2.07,-. 13], med ingen rekkefølge effekt observert i rangeringer av "pro-amerikanske" innvandrer, p = 0.74. Følgelig var essay ordren inkludert som en justering kovariat i påfølgende analyser. (Oppfølging tester bekreftet at kontrollerende for ordren ikke endrer generelle mønsteret resultater.) Slike effekter kan oppstå med dette tiltaket gruppe skjevhet og bør rutinemessig kontrolleres som potensielle kilder til støy.
Som spådd, cTBS av pMFC økt positive vurderinger av kritiske innvandrer forfatteren, som ble vurdert 28.5% mer positivt TMS tilstanden (M = 4.10, SD = 1.66) enn kontroll tilstanden (M = 2,93, SD = 1,22), F (1, 35) = 7.01, p = 0.012, η2 p = 0,17, 95% CI [-2.06,-0.27]. Også i samsvar med hypotesen at pMFC reagerer på ideologiske konflikter, rangeringer av pro-amerikanske forfatteren (som utgjøres noen ideologiske trussel) var et gjennomsnitt på 8,2 prosent høyere i cTBS tilstand (M = 5.90, SD =.87) enn i humbug tilstand () M = 5,42, SD = 1.17), en forskjell som ikke var statistisk signifikant, F(1, 36) = 2.09, p = 0.157, η2 p = 0.06, 95% CI [-1.16, 0,20]. Bemerkelsesverdig, utforskende tester viste at effekten av cTBS var tilsvarende med hensyn til både rangeringer av innvandrere personlige egenskaper og godkjenning av deres hardt kritiske argumenter, attesterer til en effekt av cTBS manipulasjon på den intensiteten av deltakernes ideologiske investering i nasjonalistiske verdier, i stedet for en effekt begrenset til mellommenneskelige amity (se figur 1). Dette funnet antyder at programmer av denne cTBS metoden adressering former for ideologiske tilslutning relativt relatert til sosial tilhørighet kan dempes.
Også i samsvar med spådommer, deltakerne som fikk cTBS rapportert et gjennomsnitt på 32.8% mindre positive overbevisning (M = 3.05, SD = 1.92) i forhold til falsk deltakerne (M = 4,54, SD = 2.26), F(1, 36 ) = 4,80, p = 0.035, η2 p = 0,12, 95% CI [0,11, 2.87]. Deltakere i cTBS tilstand også rapportert en mindre negative overbevisning (M = 2.84, SD = 1.89) i forhold til falsk deltakerne (M = 3,98, SD = 2,50), men denne forskjellen ikke nådde statistisk betydning, F(1, 36) = 2,52, p = 0.122, η2 p = 0,07, 95% CI [0,32, 2,60]. Dette resultatet understreker tilsynelatende relevansen av pMFC rekruttering ideologiske stillinger (f.eks, positiv religiøse tro) relevant til bestemte problemer (f.eks, dødelighet), og ikke ideologiske etterlevelse, som himmelen presenterer en bedre løsning enn helvete til problemet med døden.
Det var ikke synlig effekter av tilstanden på noen av de 11 PANAS-X påvirker subscales (ps 0.09-0,92). Deltakere i begge betingelsene rapportert moderat positiv innvirkning (cTBS: M = 2.44, SD = 0,61; Humbug: M = 2.37, SD = 0,75) og lave nivåer av negativ innvirkning (cTBS: M = 1,22, SD = 0,27; Humbug: M = 1,43, SD = 0,51). Null effekten av cTBS på egenrapporterte følelser foreslår at funnene med hensyn til gruppen bias eller religiøsitet ikke ble kjørt av endringer i følelsesmessige reaktivitet til påminnelse om død.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58204/58204fig1.jpg"> Figur 1 : Effekter av cTBS på amerikanske borgere anbefaling av personlig klagen og argumenter på pro-amerikanske og anti-amerikanske innvandrere. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58204/58204fig1large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Continuous Theta Burst Stimulation of the Posterior Medial Frontal Cortex to Experimentally Reduce Ideological Threat Responses at JoVE.com

Continuous Theta Burst Stimulation of the Posterior Medial Frontal Cortex to Experimentally Reduce Ideological Threat Responses

Trusler fremkalle pålitelig skift i høyt nivå ideologiske investering, men lite arbeid hittil har utforsket nevrale mekanismene bak denne dynamikken. Dette dokumentet beskriver hvordan kontinuerlig theta burst Transkraniell magnetisk stimulering kan brukes å teste bidrag av bakre mediale frontal cortex (og/eller andre regioner) til trusselen-relaterte ideologiske SKIFT.

Kontinuerlig Theta Burst stimulering av bakre mediale Frontal Cortex til eksperimentelt redusere ideologiske trussel svar

Decades of behavioral science research have documented functional shifts in attitudes and ideological adherence in response to various challenges, but ...

Denne metoden kan bidra til å svare på viktige spørsmål i sosial nevrovitenskap, for eksempel hvordan hjernen støtter endringer i nasjonalistisk eller religiøs tro. Den største fordelen med denne teknikken er at den tillater oss å faktisk gå inn og endre aktivitetsnivået i en gitt hjerneregion. Dette gjør at vi kan utlede årsaksbidrag fra den gitte hjerneregionen i en bestemt atferd.Begynn med å sitte deltakeren i testrommet, og gå over i dybden med dem hvordan TMS fungerer og alle mulige bivirkninger. Be deltakeren fylle ut TMS-sikkerhetsskjermen for å sikre at de ikke har noen eksisterende faktorer som forårsaker bivirkninger. Sørg for å fjerne alle metall smykker eller tilbehør.Deretter monterer du en rutenettmerket svømmehette til deltakerens hode. Rengjør huden over tibialis fremre muskel grundig. Fest deretter to differensiale EMG-opptakselektroder til dette området.Fest en tredje jordelektrode til huden over et bein et annet sted på hånden eller armen. Deretter, på svømmehetten, måle og markere midtpunktet, CZ, på deltakerens hode. Be deltakeren sitte komfortabelt og begynne å registrere EMG-elektrodeutgangen til programvare som vil filtrere og vise signalet.Deretter, for å utføre tersklering på den primære motorcortex, plasser midten av en dobbelkjeglespole over motorcortexen, holdt over til hodebunnsoverflaten. Påfør TMS med én puls ved 50 % av den maksimale stimulansutgangen, eller MSO, og vær oppmerksom på om et motorfremkallet potensial, eller MEP, var tilstede i EMG-signalet etter stimuleringen. Hvis ingen MEP ses etter stimuleringen, flytt spolen en centimeter unna i alle retninger, og prøv stimuleringen igjen.Fortsett å flytte spolen en gang en centimeter om gangen, og merke på hetten stimuleringsstedene som resulterer i en MEP på 50 millivolt eller høyere. Deretter, har deltakeren kontrakt målmuskelen. Stimulere den lokaliserte regionen i 10 repetisjoner atskilt med omtrent syv sekunder, ved avtagende intensiteter, til en tilsvarende observerbar rykning i benmuskelen ikke lenger oppstår for 50% av stimuleringene.Naviger spolen til 3,5 centimeter fremre til motorcortex, hvor den bakre mediale frontal cortex ligger. Til slutt, påfør cTBS som følger:Tre pulser ved 50 hertz, gjentatt ved 200 millisekundintervaller i 40 sekunder, totalt 600 pulser, og sørg for at spolen er helt stille gjennom stimuleringen. Begynn med å sette en deltaker på en stasjonær datamaskin for å utføre de datamedierte undersøkelsesoppgavene.Minn deltakeren på at deres svar vil være anonyme, konfidensielle og utilgjengelige for forskningsassistenten, spesielt i den grad at måldommene sannsynligvis vil øke selvpresentasjonsbekymringer, noe som kan skjule effekten av cTBS-manipulasjonen. Deretter presenterer deltakeren med instruksjoner for den første fylloppgaven i 10 minutter før hovedoppgaven starter, for å oppnå maksimal effektiv cTBS og minimere behovseffekter. Administrer først interferensoppgaven med flere kilder eller MSIT, etterfulgt av en ikke-relatert undersøkelsesoppgave.Utfordre deltakeren til å anslå antall farger som finnes i bilder av gelébønner og skjell som har blitt konvertert til gråtoner. Etter den ikke-relaterte undersøkelsesoppgaven kan du starte trusselkonteksten. Hvis de ideologiske endringene av teoretisk interesse gjelder svar på døden, be deltakeren om å skrive to korte skriftsteder om emnet for deres dødelighet.Etter trusselen induksjon oppgave, administrere positive og negative effekter tidsplan-utvidet form, for å tillate selvrapportering av potensielle effekter av cTBS intervensjon på emosjonelle reaksjoner på trusselen induksjon, samt å distrahere deltakerne fra døden prime møtt tidligere i protokollen. Deretter administrerer du de ideologiske domsoppgavene ved å presentere deltakeren med to essays, en pro-USA og den andre anti-USA, skrevet av innvandrere til USA fra Latin-Amerika, og be deltakerne om å evaluere forfatterne og deres argumenter. Etter å ha presentere hvert essay, be deltakerne om å rangere sin avtale med seks uttalelser ved hjelp av en åtte-punkts Likert skala, med en betydning sterkt uenig og åtte betyr sterkt enig.Til slutt måler du religiøs overbevisning ved å presentere deltakeren med den overnaturlige trosskalaen på skjermen, der to forskjellige underskalaer utnytter positive og negative aspekter av vestlig religiøs tro, og innsnevrer den positive og negative valensen til de to essayene i gruppebias-tiltaket. Som spådd økte cTBS av PMFC positive evalueringer av den kritiske innvandrerforfatteren, som ble vurdert 28,5% mer positivt i TMS-tilstanden enn i sham-tilstanden. Videre rapporterte deltakere som mottok cTBS i gjennomsnitt 32,8%mindre positiv religiøs overbevisning i Gud, engler og himmelen, i forhold til de falske deltakerne.Mens du prøver denne prosedyren, er det svært viktig at deltakeren føler seg komfortabel til enhver tid, og at du holder spolen veldig stødig under stimulering. I tillegg til TMS bør neuroimaging metoder brukes til å klargjøre de nøyaktige mekanismene som er involvert i trusselrelaterte ideologiske reaksjoner. Denne teknikken gjør det mulig for forskere å utforske det nevrale grunnlaget for høyt nivå skift i sosial kognisjon.Ikke glem at å jobbe med transkraniell-magnetisk stimulering kommer med alvorlig potensiell risiko. Så alle deltakerne må være grundig screenet og gi informert samtykke før stimulering.

Research

JoVE Journal

Behavior

Stimulating the Lip Motor Cortex with Transcranial Magnetic Stimulation

Stimulere Lip Motor Cortex med transkranial magnetisk stimulering

Transcranial magnetic stimulation (TMS) has proven to be a useful tool in investigating the role of the articulatory motor cortex in speech perception. ...

Using the Threat Probability Task to Assess Anxiety and Fear During Uncertain and Certain Threat

Bruke Threat Sannsynlighet oppgave å vurdere angst og frykt i usikre og visse Threat

Fear of certain threat and anxiety about uncertain threat are distinct emotions with unique behavioral, cognitive-attentional, and neuroanatomical ...

Measuring Attentional Biases for Threat in Children and Adults

Måle Attentional Skjevheter for Threat hos barn og voksne

Investigators have long been interested in the human propensity for the rapid detection of threatening stimuli. However, until recently, research in this ...

Combined Shuttle-Box Training with Electrophysiological Cortex Recording and Stimulation as a Tool to Study Perception and Learning

Kombinert Shuttle-Box Trening med Elektro Cortex-opptak og stimulering som et verktøy for å studere Perception and Learning

Shuttle-box avoidance learning is a well-established method in behavioral neuroscience and experimental setups were traditionally custom-made; the ...

Vagus Nerve Stimulation as a Tool to Induce Plasticity in Pathways Relevant for Extinction Learning

Vagus nerve stimulering som et verktøy for å indusere plastisitet i Pathways Relevante for Extinction Learning

Extinction describes the process of attenuating behavioral responses to neutral stimuli when they no longer provide the reinforcement that has been ...

Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation to the Unilateral Hemisphere of Rat Brain

Gjentatte Transkraniell magnetisk stimulering til Ensidig halvkule av Rat Brain

Previous rodent models of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) adopted whole-brain stimulation instead of unilateral hemispheric rTMS, ...

Automatic Detection of Highly Organized Theta Oscillations in the Murine EEG

Automatisk registrering av svært organisert Theta Svingninger i Murine EEG

Theta activity is generated in the septohippocampal system and can be recorded using deep intrahippocampal electrodes and implantable ...

How to Use the H1 Deep Transcranial Magnetic Stimulation Coil for Conditions Other than Depression

Hvordan bruke H1 Deep Transkranial magnetisk stimulering Coil for Vilkår enn depresjon

Deep transcranial magnetic stimulation (dTMS) is a relatively new technique that uses different coils for the treatment of different neuropathologies. The ...

A Community-based Stress Management Program: Using Wearable Devices to Assess Whole Body Physiological Responses in Non-laboratory Settings

En Community-baserte Stress Management Program: Bruker bærbare enheter å vurdere hele kroppen fysiologiske responser i ikke-laboratoriet innstillinger

A pragmatic breath-based intervention to benefit human performance and stress management is timely and valuable to individuals seeking holistic approaches ...