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 stöddes av US Air Force Office av vetenskaplig forskning Award FA9550-115-1-0469.

Alla metoder som beskrivs i det följande har godkänts av kontoret av den mänskliga forskning skydd Program (OHRPP) vid University of California, Los Angeles.
1. före experimentet steg
<ol><li>Under rekrytering, prescreen deltagare för att säkerställa att de har ingen medicinsk oro, ingen historia av neurologiska eller psykiska störningar och inga andra strukit villkor för genomgår TMS, till exempel en pacemaker, att ha någon metallimplantat andra än tandfyllningar, lider av en allvarlig medicinsk sjukdom, tar antidepressiva eller antipsykotiska läkemedel, att ha en personlig eller familjär historia av beslag sjukdom eller graviditet.</li>
	<li>
När prescreening (t.ex. via telefon), också ställa frågor om blivande deltagarens politiska orientering, US medborgarskap, religiositet och etnicitet.
	<ol>
<li>Utesluta icke-amerikanska medborgare eller personer som identifierar sig som ”extremt liberala' från studien för att säkerställa att deltagarna har ett negativt svar på kritik av USA (t.ex.från en Latino invandrare, som på samma sätt har gjorts i tidigare studier av intergruppen bias)12,54,55.</li>
		<li>Utesluta de som identifierar sig som antingen ”mycket religiös” eller som ”ateist/agnostiker' för att säkerställa att deltagarna bedömer inåt graden av religiös tro i stället för svar reflexmässigt på grundval av härdade övertygelser eller stadigvarande Svaren.</li>
		<li>Exkludera individer som själva identifierar sig som 'Latinamerikaner' i förväg om den studien sörja att deltagarna se tecknen invandrare i gruppen bias åtgärden som Aryanists medlemmar.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Fortsätt rekrytering tills det finns minst 20 deltagare som uppfyller granskningskriterierna i varje cell av design.</li>
	<li>Skriftliga samtycke efter grundligt förklara experimentet, inklusive vad TMS är och hur det fungerar, vid ankomsten av blivande deltagarna på laboratoriet.</li>
</ol>2. cTBS förfarande
<ol><li>Plats deltagaren i en bekväm ställning och passar en grid-märkta badmössa till dennes huvud. Använd öronproppar vid behov för att öka bekvämligheten av ämnet. Bifoga två differentiella parallell-bar EMG-inspelning elektroder, centrerad över magen av tibialis anterior muskeln, efter du rengjort huden över muskeln ordentligt. Bifoga en tredje, marken elektroden till huden över ett ben någon annanstans på hand eller arm.</li>
	<li>
Badmössa, mäta och markera center platsen (Cz) på personens huvud.
	<ol>
<li>Om använder neuronavigation (rekommenderas), starta programvaran neuronavigation och Följ programvarans förfarande för att lokalisera personens huvud. Har ämnet resten bekvämt och börja spela in EMG elektrod utdata till programvara som kommer att filtrera och Visa signalen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Utföra tröskelvärde på primära motoriska cortex. Med en dubbel-cone spole (110 mm), placerar du mitten av spolen över motoriska cortex, höll tangentiell till hårbotten ytan. Tillämpa singel-pulse TMS på 50% av maximal stimulans utdata (MSO) och observera om en motor-evoked-potential (MEP) var närvarande i EMG signalen efter stimulering.
	<ol>
<li>Om en ledamot ses efter stimulering, flytta spolen 1 cm bort i någon riktning och försök att stimulera igen. Vänta minst 6 – 10 s mellan stimuli för nervceller att helt återställa. Fortsätt att förflytta spolen 1 cm i taget, märkning på cap stimulering webbplatser som resulterar i en Parlamentsledamot 50 mV eller större.</li>
		<li>Om inga ledamöter ses efter att ha provat många platser, öka stimulering intensitet med 5% i taget, tills ledamöter observeras.</li>
		<li>Flera närliggande ställen på nätet kan framkalla pålitliga ledamöter. Om så är fallet, stimulera dessa platser på stödnivåer minskar med 1% i taget, tills endast en plats kvar som väcker pålitliga ledamöter.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
För att fastställa tröskeln aktiva motor (aMT), har ämnet något kontrakt målet muskeln. Stimulera ligger regionen för 10 repetitioner, åtskilda av ~ 7 s, på att minska stödnivåerna, tills en motsvarande observerbara rycka i hand muskeln inträffar inte längre för 50% av stimuli (5 av 10). Tröskeln är den lägsta intensitet som framkallar 5/10 ryckningar.
	<ol>
<li>Navigera spolen till den angivna platsen på cap motsvarar hjärnregionen av intresse. Om dubbel-cone spolen ska användas har en riktningen av strömflödet, och målregionen är lateralized, orientera spolen sidled så att strömflödet är riktad mot halvklotet ska stimuleras (t.ex., en åt höger strömflöde för rätt halvklotet mål)56,57.<ol>
<li>Om du använder neuronavigation, leta upp koordinaterna för regionen av intresse (pMFC) på Montreal neurologiska Institutet (MNI) koordinater [8, 16, 52] och märke den här punkt på systemet. Använd programmet vägledande för att rikta regionen med spolen.</li>
			<li>Om neuronavigation är otillgänglig på grund av logistiska eller finansiella begränsningar (som var fallet i exempel experimentet), bestämma placeringen av pMFC för varje motivets huvud med internationella 10 – 20 system58. Placera spolen 3,75 cm anterior motoriska cortex.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>Gäller cTBS enligt följande: tre pulser vid 50 Hz upprepat 200 ms intervall för 40 s, totalt på 600 pulser.</li>
	<li>Om deltagaren är i gruppen sham, tillämpa cTBS på endast 10% av maximal stimulering utdata.</li>
</ol>3. undersökningen uppgifter
<ol><li>Placera deltagare ensam, i en privat miljö, på en stationär dator att utföra datormedierad undersökning.</li>
	<li>Påminna deltagarna att deras svar kommer att vara anonyma, konfidentiell och otillgängliga för forskningsassistent, särskilt i den mån målet domar (t.ex., gruppen bias och religiös tro) kommer sannolikt att höja egen presentation oro (t.ex., att visas patriotiska, eller inte visas fördomsfull) som kan dölja effekten av cTBS manipulation.</li>
	<li>
Närvarande deltagare med filler uppgifter i 10 min innan den viktigaste uppgiften, som den maximala effekten av cTBS börjar 5 – 10 min efter stimulering53, och för att minimera efterfrågan effekter.
	<ol>
<li>Administrera flera källa störningar uppgift59 (MSIT) (eller en jämförbar distracter), som denna uppgift är mycket kognitivt krävande och kräver ca 10 min.</li>
		<li>Därefter presenterar en uppsättning skenbart orelaterade undersökning aktiviteter, börjar med två ytterligare filler distraktorer: utmana deltagarna att uppskatta antalet färger i bilder av jellybeans och snäckskal som har konverterats till gråskala.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Instansiera hot ramen. Om de ideologiska förskjutningarna av teoretiskt intresse avser Svaren till döden (som i detta exempel studie), be deltagarna att skriva två korta passager om sin dödlighet60 genom att säga: (a) ”Beskriv kortfattat känslorna som den tanken på din egen död väcker i dig ”och (b)” snälla jot ner, som specifikt du kan, vad du tror kommer att hända med din kropp som du fysiskt dö och när du är fysiskt döda ”.</li>
	<li>Efter hot-induktion uppgiften, administrera de positiva och negativa påverka schema - expanderade formen (PANAS-X)61 att tillåta egen rapportering av potentiella effekter av cTBS ingripande på känslomässiga reaktioner till hot induktion, samt att distrahera deltagare från döden prime stött på tidigare i den protokoll55.</li>
	<li>
Nästa, administrera de relevanta ideologiska dom uppgifterna. Observera: I exemplet ges här gruppen bias och religiösa övertygelse bedömdes. Om fler än två åtgärder är anställda, presentera dem i en motviktstruckar ordning.<ol>
<li>För att bedöma gruppen bias när det gäller ideologisk konflikt, presentera deltagarna med två essäer skenbart skriven av invandrare till USA från Latinamerika (motviktstruckar ordning) och be deltagarna att utvärdera författarna och deras argument 62. Observera att det finns avsiktlig grammatiska fel i båda uppsatser som inte bör korrigeras.<ol>
<li>Presentera ”Pro-US” uppsats: Det första som slog mig när jag kom till detta land, var den otroliga frihet människor hade. Frihet att gå till skolan, frihet att arbeta alla jobb som du vill. I det här landet kan människor gå i skolan och träna för det jobb de vill ha. Alla som arbetar hårt kan här göra sin egen framgång. I mitt land lever de flesta människor i fattigdom med ingen chans att fly. I detta land har människor större möjligheter för framgång än någon annan och framgång inte beror på gruppen tillhör. Medan det finns problem i något land, Amerika verkligen är en stor nation, och jag ångrar inte mitt beslut att komma hit alls.</li>
			<li>Presentera ”Anti-US” uppsats: När jag först kom till detta land trodde jag det var ”möjligheternas land” men jag insåg snart att detta gällde bara för rika. Systemet här är inställd för rika mot fattiga. Alla människor vård om här är pengar och försöker att ha mer än andra människor. Detta ingen sympati för människor. Det är alla en grupp sätta ner andra och bryr sig ingen om utlänningar. Folk bara låta utlänningar har jobb som plocka frukt eller tvätta rätter eftersom ingen Amerikan skulle göra det. Amerikanerna är bortskämd och lata och vill allt överlämnas till dem. Amerika är ett kallt land som är oömma behov och problem av utlänningar. Det tycker att det är ett stort land men inte ”.</li>
			<li>Efter presentera varje uppsats, be deltagarna att betygsätta deras avtal med sex utdrag med en 8-gradig Likert-skala (1= 'håller '; 8 = 'Instämmer'): (i) ”Jag gillar personen som skrev detta”, (ii) ”Jag tror att denna person är intelligent”, () (III) ”Detta är den sortens person som jag skulle vilja arbeta med”, (iv) ”Jag tror att denna person är ärlig”, (v) ”Jag håller med denna persons åsikter”, och (vi) ”Jag tror att denna personens yttranden från Amerika är sanna”.</li>
			<li>Bedöma dessa Svaren för tillförlitlighet och, om tillräckligt tillförlitliga, genomsnitt dem. Att utforska potentiellt distinkta effekter av cTBS på personlig tillhörighet (poster I - iv) kontra ideologiska avtalet (artiklarna v och vi), i genomsnitt dem att skapa submeasures (se figur 1).</li>
		</ol>
</li>
		<li>Mäta religiösa övertygelse enligt en modifierad version av de övernaturliga tro skala63 (SBS) i vilken två distinkta jämfört tryck på positiva och negativa aspekter av västra religiös tro, spegling av positiva och negativa valence av den två essäer i gruppen bias åtgärd.<ol>
<li>Presentera SBS objekten i slumpmässig ordning (positiv skala: i - iii, negativ skala: iv - vi), rankade enligt samma skala anställd i gruppen bias åtgärden: (i) ”det finns en allsmäktig, allvetande, kärleksfull Gud”; (ii) det finns bra personliga andliga varelser, som vi kan kalla änglar ”; (iii) ”vissa människor kommer att gå till himlen när de dör”; (iv) det finns en ond personlig andlig varelse, som vi kan kalla djävulen ”; (v) det finns onda, personliga andliga varelser, som vi kan kalla demoner ”, och (vi)” vissa människor kommer att gå till helvetet när de dör ”.</li>
			<li>Bedöma Svaren för varje subscale för tillförlitlighet och genomsnitt dem om tillräckligt tillförlitlig.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>

Författarna har något att avslöja.

Downregulating den pMFC via cTBS signifikant bias mot en Aryanists medlem kritisk mot USA och uttalade religiös tro i efterdyningarna av en levande påminnelse om döden, förenligt med både hypotetisk rollen av pMFC i ideologiska Hot-reaktioner och med löfte om TMS som en metod för att experimentellt manipulera ideologiska kognition. Uppmuntrande och konsonant med en materiella bakgrund litteratur, bör resultaten av någon enda studie anses vara mycket preliminära. Dessutom bör cTBS metoder här förstås som föremål för betydande förbättring.
Även om TMS har en relativt god rumsliga noggrannhet (några mm), finns det begränsningar som hindrar korrekt fokal stimulering, till exempel mellan-ämne hjärnan variabilitet. Platsen för stimulering väljs baserat på genomsnittliga koordinaterna för en viss hjärnregionen, och den faktiska platsen för någon region av intresse kommer att variera från individ till individ. Noggrannhet kan förbättras med hjälp av enskilda försökspersoner magnetisk resonanstomografi (MRT) bilder, dessa bilder kan användas i konsert med ett neuronavigation system för att rikta vissa regioner på avbildad hjärnan som bästa praxis. Tyvärr, eftersom Magnettomografi ofta oöverkomligt kostsamma, de flesta TMS-studier (inklusive de exempel som ges i detta dokument) har inte haft tillgång till neuronavigation.
Differentierad rekrytering av kortikala nervceller kan också bidra till en variation i effekterna av cTBS, vilket resulterar i potentiellt mittemot effekterna av både cTBS och iTBS hos vissa individer. Hamada och kollegor64 rapport hitta ingen total skillnad i MEP modulering bland 52 deltagare som fick cTBS kontra iTBS till primära motoriska cortex. I sin studie uppvisade vissa deltagare ett facilitatorisk svar på cTBS och ett hämmande svar på iTBS, medan andra visas det omvända mönstret och andra visade fortfarande jämnt hämmande eller excitatoriska Svaren till någon form av stimulering. Även om många andra studier har kunnat framkalla det förväntade svaret i deras övergripande prov, Hamada och kollegors resultat talar för att bedöma individuella skillnader i Svaren till cTBS (eller iTBS om tillämpligt) i framtiden experimentell design; Hamada et al. ge en detaljerad beskrivning av hur MEP latenser kan användas för att förutsäga en cTBS/iTBS svar inom ämnen64.
Att uppnå rätt spole orientering och positionering för varje ämne är ett annat effektivt sätt att minska potentiella variabilitet i effekterna av TBS. När det är tillgängligt, kan stereotaxic neuronavigation programvara som guidar placering och orientering bidra till att säkerställa korrekt stimulering. Helst kan kör ett stort antal ämnen i varje experimentella villkor också bidra till att minska potentiella buller relaterade till differential lyhördhet för TBS.
En ytterligare faktor när du utför cTBS är hur man ska genomföra en lämplig kontroll skick. Som gjordes här, cTBS kan jämföras med en simulerad sjukdom (dvspekar spolen bort för att undvika faktiska hjärnstimulering eller sänka intensiteten långt under tröskeln). Dock så är det tänkbart att cTBS av någon region kan framkalla förändringar i beteende, en gemensam och utan tvekan bästa praxis är att införa ett tillstånd vari stimulering levereras till en region tros vara orelaterade till uppgiften.
Stimulering av någon en region kan leda till en fördelande aktiveringen till regioner som är funktionellt nedströms från eller proximala till området av intresse, sådana att kausala tolkningar av individregionerna funktionella bidrag måste ske med stor försiktighet. Relatedly, skulle utöka cTBS av pMFC med neuroradiologisk allt klargöra den relativa effekten av manipulation på dmPFC kontra dACC delkomponenterna av pMFC, utöver de eventuella säkerheter kraftlöshet anslutna regioner. För närvarande är det oklart om de observerade effekterna är gentemot nedreglering av dACC, dmPFC eller båda. Förutom konventionella neuroimaging, kan connectomic analyser belysa hur pMFC mekanismer samverkar med andra regioner i hjärnan för att modulera ideologiska lägen av kognition.
CTBS av pMFC att påverka high-level sociala och ideologiska domar fortfarande är en relativt ny och liten-testad metod, har det visat sig minska sociala överensstämmelse48 och monetära dela39, utöver de nuvarande minskningarna i grupp bias och religiös tro1. Medan dessa resultat är uppmuntrande, förblir i vilken utsträckning som cTBS av pMFC kommer att påverka sådana high-level domar oklart, som är replikerbarheten av tidigare effekter. I studien belyste här presumtiva deltagare var noggrant prescreened att utesluta 'hökarna' med avseende på både politisk läggning (stark liberaler eller konservativa) och religiositet (begått troende eller ateister), lämnar ett prov av relativt måttlig individer. Denna ansträngning gjordes för att undvika individer med härdade attityder, som kan producera reflexiv Svaren via vägar skiljer sig från dem delaktiga i aktivt överväger ideologiska ståndpunkter. Medan förnuftiga, kan dessa urvalskriterier oavsiktligt infört en prov bias av något slag som relaterat till faktorer som avskräcker 'middle-of-the-road' individer från att hålla fasta positioner. Där resurser tillåter för större och mer diversifierad prover, bör framtida forskare omfatta ett brett spektrum av politiska och religiösa inriktningar för att bedöma potentiella dämpande effekterna av sådana individuella skillnader.
I den nuvarande utformningen påmindes alla deltagarna dödens att upprätta ett sammanhang där deltagarna kan förväntas dra på positiva religiösa övertygelser som en ideologisk lösning. Även om resultaten överensstämde med denna tolkning samt med tidigare arbete förbinder religiositet med tillförsikt inför fysisk fara65,66,67,68, utsätta alla deltagare till en död prime utgör en allvarlig begränsning, eftersom data inte kan avslöja om nedreglering av pMFC skulle producera jämförbara effekter vid baslinjen, i avsaknad av en nyligen hot cue. Dessutom är det inte möjligt att avgöra huruvida minskningen av Aryanists bias mot den kritiska invandraren observerats efter cTBS av pMFC återspeglar en muting i effekterna av döden prime, en muting i effekterna av de ideologiska konflikten som orsakas av den kritik mot USA, eller en interaktion mellan två. Framtida arbete bör således innehålla ett icke-hot kontroll tillstånd att testa om, oavsett förekomsten av ett bakgrund hot såsom en påminnelse om döden, minskar nedreglering av pMFC gruppen partiskhet eller religiös tro.
Den nuvarande hotet-induktionen valdes på grund av sambandet mellan utsikterna till döende och lugnande begrepp av livet efter detta, och eftersom dödligheten-framträder induktion har visat sig öka tvärpolitiska påverka sekundärt69. Alternativa icke-dödshot induktioner relaterade till utmaningar i domäner som är relevant för andra sociala domar kan användas comparably. Allt har icke-dödshot primtal visat sig tillförlitligt modulera sociala domar14,55,69.
Slutligen, en av de mest utmanande aspekterna av detta arbete är att den kräver expertis inte bara i TMS tekniker, men också i att manipulera och mäta relativt abstrakta konstruktioner såsom ideologiska följsamhet. Således möjligt bör forskarlag omfatta utredare med relevant erfarenhet av discipliner såsom social psykologi, politisk psykologi, eller antropologi, samt neurovetenskap.

Detta dokument presenterar en nyligen utvecklad metod för experimentellt neuromodulating ideologiska hotet-reaktioner, med särskilt fokus på nationalistiska fördomar och religiositet1. Viktigt, dock bör proceduren presenteras i det följande tas som en belysande token en lovande generell strategi till studien av neurala underlaget high-level sociala och ideologiska kognition (t.ex.när det gäller normativa domar, politiska attityder) använda transkraniell magnetisk stimulering (TMS). För att teoretiskt placera detta 'proof-of-concept' exempel, tidigare arbete på länkar mellan hotidentifiering och ideologiska investeringar, inklusive rimliga neurala korrelat till dessa effekter, granskas kort.
Hot och etnocentrism
Människor bor i, och ibland dö för, sociala grupper2. Genom assorting i koalitioner, individer dra nytta av delad åtkomst till både kunskap och materiella resurser. Eftersom dela värdefulla material eller informativa resurser gör människor utsatta, är individer incentivized för att beräkna om andra sannolikt att återgälda eller missbruka sin generositet3. Kategorisera en annan person som att dela en investering i en innegänget tros privilegium samordning mellan kolleger innegänget medlemmar genom att öka ömsesidig omsorg och förtroende. Denna grupp-gynnar etnocentrism kan också leda till en negativ värdering av dessa uppfattas som justeras med ut-groups-och därmed för att vara opålitliga om inte öppet antagonistiska och, därför, inte förtjänar innegänget resurser4,5. Grupp påverkar visas under sammanhang av konflikten, inte bara att avskräcka samarbete utan att motivera aggression mot individer uppfattas som tillhör eller sympatiserar med fientliga koalitioner6. Om, med djupa tiden förskott innegänget favorisering reproduktiv konditionen7,8, kan då sinnet har formats av urval att stödja etnocentrism9,10, bestämt under sammanhang av hot 11 , 12. i enlighet med denna funktionella tolkning av etnocentrism, i vilken utsträckning som individer uttrycka engagemang för grupp ideologier har observerats för att öka efter primtal hot13,14, 15. Även om samhällsvetare har studerat påverkan av hot på ideologiska engagemang för årtionden, först nyligen har uppmärksamhet vände sig till hjärnans mekanismer vid arbete16,17,18, 19 , 20. i detta protokoll, demonstreras en hjärnregionen som tidigare associerade med lågaktivt problemlösning (t.ex., uppdatera motor Svaren för att få en belöning) för att bidra till fakultativt förskjutningar i ideologiska övertygelser.
Hot, ideologiskt engagemang och bakre mediala främre hjärnbarken
PMFC inkluderar dorsala anterior cingulate cortex (dACC) och området dorsomedial prefrontala anterior kompletterande motoriska cortex (dmPFC). PMFC har varit inblandad i en rad reaktioner till negativa stimuli21,22,23. PMFC bidrar till att upptäcka skillnader mellan nuvarande och önskade villkor samt efterföljande beslutsfattande justering av beteende för att minska sådana avvikelser24,25,26. Till exempel dACC har varit inblandad i relativt lågnivåkontroll kognitiva funktioner såsom de mäts i Stroop, Flanker, uppdelad uppmärksamhet eller Go/No-Avbryt uppgifter25. På samma sätt på en högre nivå av abstraktion antas dACC komponenten av pMFC för att framkalla intensifierade uttryck av ideologiska engagemang för moraliska eller kulturella värden efter exponering för hot (t.ex., påminnelser om osäkerhet eller dödsfall) 17 , 18. ledtrådar av begreppet död har hittats på samma sätt utlösa aktivitet i dmPFC27,28 och att intensifiera ideologiska uttryck (t.ex.nationella identifieringsmärken, bestraffning av norm-överträdare)14. Signaler av social isolering observerats jämväl att förhöja etnocentrism12 och aktivera dACC29.
Komponenten dmPFC i pMFC är en särskilt trovärdig hämmare av prosociality mot Aryanists medlemmar, som dmPFC anses viktigt att modulerande behandling av själv kontra andra under socialt beslutsfattande30, 31. en växande litteraturen tyder på att mänsklig prosocial böjelser-mest uttalad mot kolleger innegänget medlemmar, allt annat lika-maj delvis härrör från en tendens för känslor och beteenden att aktivera liknande neurala system, om med ursprung i sig själv eller en annan32. Omfattningen av denna själv-andra neurala resonans har konstaterats för att förutsäga prosocial beteende33,34,35. Konsekvent med rollen av coalitional bias i dämpande prosociality, neurala resonans och relaterade prosocial beteenden påverkas av faktorer såsom gruppen identitet36,32. Moduleringen av prosociality kontingent på gruppidentifiering kan tacka mekanismer för hämmande prefrontala kognitiv kontroll som omfattar dmPFC, som dmPFC är viktigt för tonic kontroll av spontana imitation37,30 , såväl som för växling mellan perspektiven av själv och andra38. Downregulating dmPFC orsakar mest compellingly, större finansiella delning beteende39, direkt ifrågasätta dmPFC som hämmar prosociality, plausibly inklusive undertryckandet av prosociality på grundval av Aryanists tillhörighet. Dessa relativt hög nivå samkvämet fungerar av dmPFC kan förstås som uttryck för en större roll i dmPFC i olika kognitiva kontroll funktioner40. Experimentellt exempelvis var upregulating dmPFC nyligen visat att stärka impulskontroll i ett asociala dröjsmål-diskontering paradigm där deltagare som skjuta upp omedelbar belöning får större framtida belöning41.
Den komplexa pMFC visas lyhörd för ledtrådar om förekomsten av olika typer av sociala skillnader och pMFC aktivitet förutspår beteendemässiga förändringar för att minska nämnda avvikelser42. Exempelvis pMFC aktivitet korrelerar med förkärlek förändringar på ett sätt som verkar minska kognitiv dissonans43,44,45 eller förhöja sociala överensstämmelse efter bevis för att en persons åsikter avvika från den grupp samförstånd46,47. I en demonstration av pMFC gör det möjligt för sådana dynamics kausala roll, har den experimentella nedreglering av pMFC aktivitet via TMS visat sig minska sociala överensstämmelse trots ledtrådar av oenighet med de grupp48. Sammanfattningsvis vid upptäckt av relativt låg nivå problem som tar emot ett negativt utfall en motorisk aktivitet24, eller relativt hög nivå problem såsom en avvikelse mellan en persons angivna synpunkterna och av his/hennes kamrater, visas pMFC i aktivering av nätverk som samordnar problem-relevanta Svaren23,47,49.
Det övergripande mönstret av resultat beaktas tillsammans, och ifrågasätter pMFC som en del av neurobiologiska arkitekturen utvecklats för att hantera utmaningar som spänner över olika lågaktivt och hög nivå domäner. Följaktligen när deltagare presenteras med en Aryanists medlems kritik av deras grupp, pMFC skulle hypotetiskt medverka i att upptäcka denna konflikt och samordna ett typiskt svar: undantag som Aryanists kritiker och sina idéer. Med samma logik förutspås pMFC för att hjälpa individer konfronteras med sin egen dödlighet att förstärka sin tro på en behaglig afterlife. Om så är fallet, kan då deltagarna för vilka den komplexa pMFC har varit nedreglerade förväntas evince mindre avvikelse av kritiska Aryanists medlemmar och mindre religiös tro efter påminnelser om oundvikligen döden.
Downregulating riktade kortikala områden Via Kontinuerlig Theta brast stimulering
Theta burst stimulering (TBS) är en form av mönstrade TMS. TMS stimulerar hjärnan icke-invasivt genom att producera ett snabbt varierande magnetfält över motivets stimuleras hårbotten. Detta snabbt varierande magnetfält inducerar elektriska strömmar i hjärnan, vilket i sin tur leda hjärnceller till brand50,51,52. På detta sätt tillåter manipulering av riktade hjärnan regioner via TMS forskning att gå förbi correlational upptäckterna av traditionella hjärnan mappningsmetoder anställa neuroimaging. Genom att stimulera en viss hjärnregionen och, därmed, minska eller öka sin aktivitet, kan kausala slutsatser om relevansen av regionen på en mängd olika beteendemässiga uppgifter härledas.
TBS protokoll har varit modellerad från repetitiva elektrisk stimulering protokoll som inducerad långsiktig potentiering (LTP) eller långvarig depression (LTD) i djurstudier53. Kontinuerlig theta brast stimulering (cTBS), som består av 50 Hz trillingar pulser levereras på 5 Hz till 40 s, för sammanlagt 600 pulser, har en liknande effekt som LTD, att minska aktiviteten i området stimuleras under en beräknad period av minst 1 timme. Intermittent TBS (iTBS) består av samma mönster av skurar på samma frekvens av cTBS. Dock i iTBS, ämnet är stimulerad för 2 s vid en tid, som upprepas varje 10 s för 190 s (totalt 600 pulser, liksom cTBS). iTBS har en liknande effekt som LTP, öka aktiviteten i området stimuleras för en tidsperiod som är jämförbar med cTBS. Metoden cTBS belyst här kan minska ideologiska hotet-svaren, teoretiskt, iTBS kan förhöja ideologiska hotet-svaren.
Det protokoll som följer Detaljer metoder nyligen brukade experimentellt downregulate gruppen bias och religiös tro med cTBS1, i hopp om att forskare som är intresserade av alternativa lägen ideologiska hotet-svar kan replikera dessa effekter och/eller modifiera detta generella tillvägagångssätt för egna ändamål (t.ex., att ersätta alternativa hot primtal eller dom utfall, eller genom att lägga till en kontroll stimulering webbplats).

<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

Decennier av beteendevetenskap forskning har dokumenterat funktionella förändringar i attityder och ideologiska följsamhet som svar på olika utmaningar, men lite arbete hittills har belyst de neurala mekanismerna bakom dessa dynamiker. Detta dokument beskriver hur kontinuerlig theta burst transkraniell magnetisk stimulering kan vara anställd experimentellt bedöma kausala bidrag av kortikala regioner till hot-relaterade ideologiska förskjutningar. I protokollet exempel som ges här, utsätts deltagarna för en hot prime-en uttrycklig påminnelse om egna oundvikliga döden och kroppslig nedbrytning-efter en nedreglering av bakre mediala främre hjärnbarken (pMFC) eller en sham-stimulering. Nästa, förklädd inom en rad distracter uppgifter, deltagarnas relativa grad av ideologiska följsamhet är bedömt i det aktuella exemplet när det gäller coalitional fördomar och religiös tro. Deltagarna för vilka pMFC har varit nedreglerade uppvisar färre coalitionally partisk Svaren till en invandrare som är kritiska till deltagarnas nationella granskningsverktyg, och övertygelse i positiva afterlife övertygelser (dvs, Gud, änglarna och himlen), Trots att ha nyligen blivit påminda av död. Dessa resultat komplettera tidigare fynd att kontinuerlig theta burst stimulering av pMFC påverkar sociala överensstämmelse och delning och illustrera möjligheten att undersöka neurala grunden för hög social kognitiv Skift med transkraniell magnetisk stimulering.

I exempel studien, det slutliga provet bestod av 38 deltagare (58% kvinna, Målder = 20,9 år, SD = 2,67). Ca 36,8% av deltagarna identifierade som vit, 36,8% som östasiatiska, 13,2% som South Asian, 7,9% i Mellanöstern och 5,3% som andra. Som avsett provet var politiskt moderat (M = 4,68, SD = 1,51; 1 = ”extremt Liberal”; 5 = ”moderera”; 9 = ”extremt konservativ”).
Preliminära ANOVA tester upptäcktes en betydande effekt storleksordningen uppsats presentation på betyg av ”anti-US” invandraren, F(1, 36) = 5.30, p = 0,027, η2 p = 0,13, 95% konfidensintervall (CI) [-2.07,-. 13], med ingen ordning effekt observeras för manskap i ”pro-US” invandraren, p = 0,74. Därför ingick ordern uppsats som kovariat i efterföljande analyser. (Uppföljande tester bekräftade att kontrollera för ordern inte ändrar det övergripande mönstret av resultat.) Sådana order effekter kan uppstå använder denna åtgärd av gruppen bias och bör kontrolleras rutinmässigt för som potentiella källor till buller.
Som förutspått, cTBS av de pMFC ökade positiva utvärderingarna av kritiska invandrade författare, som var rankade 28,5% mer positivt i TMS skick (M = 4.10, SD = 1,66) än i skick som kontroll (M = 2,93, SD = 1,22), F (1, 35) = 7.01, p = 0,012, η2 p = 0,17, 95% CI [-2.06, -0,27]. Också konsekvent med hypotesen att pMFC reagerar på ideologisk konflikt, klassificeringar av den pro-amerikanska författare (som utgjorde ingen ideologisk hot) var i genomsnitt 8,2% högre i villkoret cTBS (M = 5,90, SD =.87) än i simulerad villkora () M = 5,42, SD = 1.17), en skillnad som inte var statistiskt signifikant, F(1, 36) = 2,09, p = 0,157, η2 p = 0,06, 95% CI [-1.16, 0,20]. Anmärkningsvärt, utforskande tester visade att effekterna av cTBS var likvärdiga med avseende på både betyg av invandrarnas personliga egenskaper och godkännande av deras hårt kritiska argument, intygar att en effekt av cTBS manipulation på den intensitet av deltagarnas ideologiska investeringar i nationalistiska värderingar, snarare än en effekt som begränsat till interpersonell amity (se figur 1). Detta fynd tyder på att tillämpningar av denna cTBS metod adressering former av ideologiska följsamhet relativt obesläktad till social tillhörighet kan vara försvagade.
Också konsekvent med förutsägelser, deltagare som erhöll cTBS rapporterade genomsnitt 32,8% mindre positiva religiösa övertygelse (M = 3,05, SD = 1,92) i förhållande till sham deltagarna (M = 4,54, SD = 2.26), F(1, 36 ) = 4,80, p = 0,035, η2 p = 0,12, 95% CI [0,11, 2,87]. Deltagare i villkoret cTBS rapporterade också en mindre negativ religiös övertygelse (M = 2.84, SD = 1,89) i förhållande till sham deltagarna (M = 3,98, SD = 2,50), men denna skillnad inte nå statistiska betydelse, F(1, 36) = 2,52, p = 0.122, η2 p = 0,07, 95% CI [0,32, 2,60]. Detta resultat understryker uppenbara relevansen av pMFC rekrytera ideologiska ställningstaganden (t.ex., positiva religiösa övertygelser) relevanta särskilda problem (t.ex., dödlighet) snarare ideologiska följsamhet i allmänhet som himlen är en bättre lösning än helvetet på problemet med döden.
Det fanns inga synbara effekterna av tillstånd på någon av de 11 PANAS-X påverkar subskalorna instrumentet (ps 0,09 – 0,92). Deltagarna i båda villkor redovisas måttligt positiv effekt (cTBS: M = 2,44, SD = 0,61; Bluff: M = 2,37, SD = 0,75) och låga nivåer av negativ inverkan (cTBS: M = 1,22, SD = 0,27; Bluff: M = 1,43, SD = 0,51). CTBS null effekter på självrapporterad känslor tyder på att resultaten när det gäller gruppen partiskhet eller religiositet inte drevs av förändringar i känslomässiga reaktivitet till betalningspåminnelsen dödens.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58204/58204fig1.jpg"> Figur 1 : Effekter av cTBS på amerikanska medborgarnas godkännande av personliga överklagandet och argument av pro-US och anti-amerikanska invandrare. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58204/58204fig1large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</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

Hot framkalla tillförlitligt förändringar i hög nivå ideologiska investeringar, men lite arbete hittills har utforskat de neurala mekanismerna bakom dessa dynamiker. Detta dokument beskriver hur kontinuerlig theta burst transkraniell magnetisk stimulering kan användas för att testa bidrag bakre mediala främre hjärnbarken (eller andra regioner) till hot-relaterade ideologiska förskjutningar.

Kontinuerlig Theta Burst stimulering av bakre mediala främre hjärnbarken att experimentellt minska ideologiska hotet Svaren

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

Denna metod kan hjälpa till att besvara viktiga frågor i social neurovetenskap, till exempel hur hjärnan stöder förändringar i nationalistiska eller religiösa övertygelser. Den största fördelen med denna teknik är att det tillåter oss att faktiskt gå in och ändra aktivitetsnivån i en viss hjärnregion. Detta gör det möjligt för oss att dra slutsatsen kausala bidrag av den givna hjärnan regionen i ett visst beteende.Börja med att placera deltagaren i testrummet, och gå över på djupet med dem hur TMS fungerar och alla potentiella biverkningar. Be deltagaren fylla i säkerhetsskärmen för TMS för att säkerställa att de inte har några redan existerande faktorer som orsakar negativa effekter. Se till att ta bort alla metall smycken eller tillbehör.Därefter passar du en rutnätsmärkt badmössa mot deltagarens huvud. Rengör huden över tibialis främre muskeln noggrant. Sedan bifoga två differentiell EMG inspelning elektroder till detta område.Fäst en tredje jordelektrod på huden över ett ben någon annanstans på handen eller armen. Därefter, på simma locket, mäta och markera centrum plats, CZ, på deltagarens huvud. Har deltagaren sitta bekvämt och börja spela in EMG elektrodutgången till programvara som kommer att filtrera och visa signalen.Nästa, att utföra thresholding på den primära motor cortex, placera centrum av en dubbel-kon spole över motor cortex, hålls över till hårbotten ytan. Applicera enpuls-TMS vid 50%av den maximala stimulansutgången, eller MSO, och observera om en motor-evoked potential, eller MEP, var närvarande i EMG-signalen efter stimulansen. Om ingen parlamentsledamot ses efter stimuleringen, flytta spolen en centimeter bort i någon riktning, och prova stimulering igen.Fortsätt att flytta spolen en gång en centimeter i taget, märkning på locket stimulering platser som resulterar i en parlamentsledamot på 50 millivolt eller större. Nästa, har deltagaren kontrakt målet muskeln. Stimulera den belägna regionen för 10 repetitioner åtskilda av cirka sju sekunder, vid minskande intensiteter, tills en motsvarande observerbar ryckning i benmuskeln inte längre sker för 50%av stimuleringsnivåerna.Navigera spolen till 3,5 centimeter främre till motorcortex, där den bakre mediala främre hjärnbarken är belägen. Slutligen, applicera cTBS enligt följande:Tre pulser vid 50 hertz, upprepas med 200 millisekunders intervall i 40 sekunder, totalt vid 600 pulser, och se till att spolen är helt stilla i hela stimuleringen. Börja med att placera en deltagare vid en stationär dator för att utföra de datormedierade undersökningsuppgifterna.Påminn deltagaren om att deras svar kommer att vara anonyma, konfidentiella och otillgängliga för forskningsassistenten, särskilt i den utsträckning som måldomarna sannolikt kommer att ge upphov till självpresentationsbekymmer, vilket kan dölja effekten av cTBS-manipuleringen. Därefter, presentera deltagaren med instruktioner för den första fyllmedelsuppgiften i 10 minuter innan du påbörjar huvuduppgiften, för att erhålla det maximala effektiva cTBS och minimera efterfrågeeffekter. Administrera först aktiviteten med flera källors störningar, eller MSIT, följt av en undersökningsuppgift som inte har något samband med varandra.Utmana deltagaren att uppskatta antalet färger som finns i bilder av gelébönor och snäckskal som har konverterats till gråskala. Efter den icke-närstående undersökningsuppgiften instansiera hotsammanhang. Om de ideologiska förskjutningarna av teoretiskt intresse avser svar på döden, be deltagaren att skriva två korta avsnitt om ämnet för deras dödlighet.Efter hot induktion uppgift, administrera positiva och negativa effekter schema-utökad form, för att möjliggöra självrapportering av potentiella effekter av cTBS ingripande på känslomässiga reaktioner på hotet induktion, samt att distrahera deltagarna från döden prime stött på tidigare i protokollet. Därefter administrera ideologiska dom uppgifter genom att presentera deltagaren med två uppsatser, en pro-USA och den andra anti-USA, skriven av invandrare till USA från Latinamerika, och be deltagarna att utvärdera författarna och deras argument. Efter att ha presenterat varje uppsats, be deltagarna att betygsätta sitt avtal med sex uttalanden med hjälp av en åtta-punkt Likert skala, med en mening starkt oense och åtta mening är starkt överens.Slutligen, mäta religiös övertygelse genom att presentera deltagaren med övernaturliga övertygelser skala på skärmen, där två distinkta sub-skalor utnyttja positiva och negativa aspekter av västerländska religiös tro, förträngning den positiva och negativa valens av de två essäer i gruppen bias åtgärd. Som förutspått, cTBS av PMFC ökade positiva utvärderingar av den kritiska invandrare författare, som fick betyget 28,5% mer positivt i TMS villkor än i sken villkor. Vidare rapporterade deltagare som fick cTbs i genomsnitt 32,8% mindre positiv religiös övertygelse i Gud, änglar och himlen, i förhållande till bluff deltagarna.Medan du försöker detta förfarande, Det är mycket viktigt att din deltagare känner sig bekväm hela tiden, och att du håller spolen mycket stadig under stimulering. Förutom TMS, neuroimaging metoder bör användas för att klargöra de exakta mekanismer som är inblandade i hot-relaterade ideologiska svar. Denna teknik gör det möjligt för forskare att utforska den neurala grunden för hög nivå förändringar i social kognition.Glöm inte att arbeta med transkraniell-magnetisk stimulering kommer med allvarliga potentiella risker. Så alla deltagare måste noggrant screenas och ge informerat samtycke före stimulering.

Research

JoVE Journal

Behavior

Stimulating the Lip Motor Cortex with Transcranial Magnetic Stimulation

Stimulera Lip Motor Cortex med transkraniell 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

Med hjälp av hot Sannolikhet Uppgift att bedöma ångest och rädsla Under Osäker En del hot

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

Mätning uppmärksamhets Systematiska fel för hot hos barn och vuxna

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

Kombinerad Shuttle-Box Träning med Elektro Cortex inspelning och stimulering som ett verktyg för att studera Perception och lärande

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 stimulation som ett verktyg för att inducera plasticitet i vägar som är relevanta för Extinction Lärande

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

Repetitiva transkraniell magnetisk stimulering till den ensidiga halvklotet av råtthjärna

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 avkänning av välorganiserade Theta Svängningar i Murin 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

Hur man använder H1 Djup transkraniell magnetisk stimulering Coil för andra villkor än depression

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-baserade Stress managementprogram: Med hjälp av bärbara enheter att bedöma hela kropp fysiologiska reaktioner i icke-laboratoriemiljö

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