Účastníci
K účasti v této studii jsme získali dvacet šest dospělých (13 žen; průměrný věk = 23,12 ± 4,03) z běžné populace (pomocí letáků a internetové reklamy). Mezi vylučovací kritéria patřila jakákoli psychiatrická nebo neurologická porucha v anamnéze (hodnoceno prostřednictvím telefonického screeningového dotazníku na základě kritérií v rámci Diagnostického a statistického manuálu duševních poruch, 4. vydání; DSM-IV-TR). Všichni účastníci poskytli písemný informovaný souhlas před zahájením jakýchkoli činností souvisejících se studií. Všichni účastníci rovněž obdrželi finanční kompenzaci za účast. Institucionální revizní komise Arizonské univerzity přezkoumala a schválila výzkumný protokol této studie a všechny metody byly provedeny v souladu s příslušnými směrnicemi a předpisy.
Úkol s pracovní pamětí
Po vyplnění informovaného souhlasu byly účastníkům předloženy písemné pokyny (na přenosném počítači) k provedení úkolu WM (tento úkol je znázorněn na obr. 1). V těchto instrukcích bylo uvedeno: „Bude vám ukázána série obrázků, které obvykle vyvolávají emoční reakce“ a „v každém pokusu vám bude ukázán jeden obrázek a dostanete instrukce, abyste věnovali pozornost něčemu konkrétnímu“. Instrukce pak informovaly účastníky, že po zhlédnutí obrázku bude následovat pauza (kdy se zobrazí pouze černá obrazovka), během níž budou muset udržet v paměti položku, které věnovali pozornost. Dále bylo účastníkům sděleno, že po pauze se na obrazovce objeví tři možnosti a že budou požádáni, aby stiskli jedno ze tří odpovídajících tlačítek a otestovali tak svou paměť.
Ilustrace čtyř podmínek úlohy. Po zobrazení každého pokynu byl prezentován emočně příjemný, nepříjemný nebo neutrální obrázek (z Mezinárodního afektivního obrázkového systému ), po kterém následovala udržovací doba. Všechny kontrasty uváděné v tomto rukopise porovnávají 5sekundové udržovací periody mezi podmínkami „emoce“, „obrázek“ a „klid“. Analýzy stavu „Tělo“ budou uvedeny v samostatném rukopise. Následující rozhodovací období zahrnovalo provedení jednoduchého identifikačního úsudku z paměti, který zahrnoval 3 možnosti (přičemž správná odpověď se lišila v závislosti na instrukci spojené s danou podmínkou; podrobněji popsáno v textu). Účastníci nevěděli, jaké možnosti specifické pro danou podmínku budou v daném pokusu prezentovány, ale mohli zvolit možnost „Ani jedno“, pokud byly obě dostupné možnosti v daném pokusu nesprávné.
Před každým pokusem se objevila instrukce (v pseudonáhodném pořadí) uvádějící buď „Emoce“, „Obraz“, „Tělo“, nebo „Odpočinek“. Bylo jim řečeno, že instrukce „Emoce“ znamená, že „během pauzy byste měli věnovat pozornost své vlastní emocionální reakci na obrázek a udržet tento emocionální pocit v mysli“. Účastníci byli informováni, že když se po pauze na obrazovce objeví tři možnosti, dvě možnosti budou slova o emocích (včetně: naštvaný, znechucený, šťastný, neutrální, strach nebo smutek). Třetí možností bude „ani jedno“. Byli instruováni, aby si vybrali tu možnost (stisknutím tlačítka), která nejlépe odpovídá emoční reakci, kterou mají v paměti. Bylo jim řečeno, že instrukce „Obrázek“ znamená, že „během pauzy byste měli věnovat pozornost věcem na obrázku a udržet si obrázek v paměti“. Účastníci byli informováni, že když se po pauze na obrazovce objeví tři možnosti, dvě možnosti budou slova kategorie (včetně: člověk, zvíře, dítě, dospělý, muž, žena, živý nebo pouze neživý). Třetí možností bude „ani jedno“. Žáci měli za úkol vybrat tu možnost (stisknutím tlačítka), která nejlépe odpovídala jejich vzpomínce na to, co bylo na obrázku. Bylo jim řečeno, že instrukce „Tělo“ znamená „měli byste věnovat pozornost své vlastní tělesné reakci na obrázek a během pauzy si tento tělesný pocit udržet v mysli“. Účastníci byli informováni, že když se po pauze na obrazovce objeví tři možnosti, dvě možnosti budou odpovídat místům na jejich těle, kde mohli pocítit změnu (včetně: srdce, žaludku, paží, obličeje, krku nebo žádné změny). Třetí možností bylo „ani jedno“. Žáci byli instruováni, aby vybrali možnost (stisknutím tlačítka), která nejlépe odpovídala jejich vzpomínce na nejvýznamnější oblast, kde pocítili změnu na svém těle. Nakonec jim bylo řečeno, že pokyn „klid“ znamená, že si během pauzy „nemusíte nic pamatovat“. Účastníci byli informováni, že až se po pauze na obrazovce objeví tři možnosti, dvě možnosti budou říkat „netlačte“ a třetí možnost bude říkat „tlačte“. Byli instruováni, aby při každém pokusu vybrali možnost (stisknutím tlačítka), která říkala „Tlačte“. Tato podmínka fungovala jako kontrolní podmínka, ve které se během udržovacího období ve WM nic nedrželo, ale kde byly všechny stimulační podmínky identické.
Nakonec byli instruováni, aby během období pauzy pro každý typ pokusu používali určité strategie. U podmínky „Emoce“ byli požádáni, aby „udrželi v mysli emoční pocit, aby si vzpomněli, o jakou emoci se jedná“. U podmínky „Obrázek“ měli „udržet v mysli vizuální obraz obrázku, aby si zapamatovali, co na něm bylo“. U podmínky „Tělo“ měli „udržet v mysli tělesný pocit, abyste si vzpomněli, kde jste cítili reakci svého těla“. Bylo jim také řečeno, aby se „snažili co nejlépe NEdržet v mysli místo toho jednoduše slovo“ (například opakovat „zvíře, zvíře, zvíře“ nebo „smutný, smutná, smutná“ nebo „žaludek, žaludek, žaludek“, aby si vzpomněli). To bylo provedeno proto, aby se zabránilo použití sluchové strategie WM v každé podmínce (např. aby účastníci skutečně drželi v mysli pojem emoce v podmínce „Emoce“, vizuální obraz v podmínce „Obraz“ atd.) Po přečtení těchto instrukcí byla účastníkům nabídnuta možnost klást otázky a poté jim bylo umožněno procvičit si úkol v několika pokusech na notebooku. Toto cvičné období umožnilo dvakrát se seznámit s každým typem instrukce. Po tomto cvičném období mohli účastníci opět položit případné upřesňující otázky, pokud něčemu stále plně nerozuměli.
Účastníci byli poté převezeni na skener magnetické rezonance (MRI) na Arizonské univerzitě, kde během plnění úkolu WM podstoupili funkční skenování MRI (viz níže Neurozobrazovací metody). Před zahájením skenování jim byl také poskytnut malý počet cvičných pokusů, aby si zvykli na provádění úkolu v prostředí skeneru.
Úkol využíval normativní emoční podněty získané z Mezinárodního afektivního obrázkového systému (IAPS). Na základě normativních údajů IAPS (muži i ženy), které poskytl Lang et al.38 , byly pomocí devítibodové hodnotící škály vybrány obrázky pro jednotlivé valence (nepříjemné (U) = Mvalence < 4,0, neutrální (N) = 4,0 < Mvalence < 6,0, příjemné (P) = Mvalence > 6,0). Úloha byla v maximální možné míře vyvážená s ohledem na všechny proměnné podnětů a podmínek. To zahrnovalo zajištění toho, aby každá možnost odpovědi byla zobrazena přibližně stejný početkrát. Rovněž bylo zajištěno, aby každá podmínka úlohy obsahovala rovnocenný počet obrázků v každé valenční kategorii (tj. každá ze čtyř podmínek pozornosti/paměti zahrnovala prezentaci 10 nepříjemných obrázků, 5 příjemných obrázků a 5 neutrálních obrázků v pseudonáhodném pořadí) a aby tyto obrázky byly v co největší míře obsahově shodné napříč podmínkami. Větší počet normativně nepříjemných obrázků byl zařazen proto, že existuje větší počet nepříjemných základních emočních kategorií (tj. „smutný“, „strach“, „vztek“ a „znechucený“ oproti pouze „veselému“ a „neutrálnímu“). Byly také vytvořeny dvě vyvážené verze úlohy, a to záměnou použitých obrázků mezi podmínkami „emoce“ a „obrázek“ a mezi podmínkami „tělo“ a „klid“. Každý účastník provedl jednu z těchto rovnocenných verzí úlohy (tj. polovina účastníků dostala verzi 1 a polovina verzi 2). Očekává se tedy, že jakýkoli potenciální vliv různých obrázků viděných v rámci jednotlivých podmínek se v rámci skupinových analýz vyruší.
Délka úlohy (20 minut) umožnila 20 pokusů v rámci každé ze 4 podmínek. Při každém pokusu bylo načasování následující: Pokyn k pokusu = 3 s, obrázek = 2 s, udržovací období = 5 s, rozhodovací období (zobrazení tří možností) = 3 s. Po rozhodovacím období následoval také proměnlivě dlouhý interval mezi pokusy (zobrazení křížku), který byl střídán tak, aby trval buď 0,5 s, 2 s, nebo 3 s.5 s.
Po ukončení snímání byli účastníci doprovozeni zpět do laboratoře, posazeni k notebooku a požádáni o vyplnění některých dalších měření.
Druhotná měření
Měření emočního uvědomění
Byla provedena dvě měření EA. Nejprve účastníci vyplnili on-line verzi škály úrovní emočního uvědomění (LEAS) (www.eleastest.net), která využívá ověřený automatický skórovací program39. LEAS zahrnuje prezentaci 2-4 větových popisů 20 sociálních situací, z nichž každá zahrnuje 2 osoby. Popisy situací jsou navrženy tak, aby vyvolaly čtyři kategorie emocí (smutek, štěstí, hněv a strach) na pěti úrovních složitosti. Na každé elektronicky prezentované stránce je uvedena jedna situace, po níž následují dvě otázky: „Jak byste se cítili vy?“ a „Jak by se cítila druhá osoba?“. Pro vepsání odpovědí na každou otázku jsou k dispozici samostatná pole pro odpovědi. Účastníci jsou požádáni, aby své odpovědi psali s použitím tak velkého nebo tak malého prostoru, jak je potřeba k odpovědi. Jsou také upozorněni, že ve svých odpovědích musí používat slovo „cítit se“.
Úroveň hodnoceníEA je přiřazena na základě slov, která účastníci napíší do svých odpovědí. Nejnižší možné skóre je přiděleno slovům bez pocitu (úroveň 0). Slovům souvisejícím s fyziologickými pocity (např. „unavený“) je přiděleno skóre úrovně 1, zatímco skóre úrovně 2 naopak odráží činnosti související s pocity (např. „úder“) nebo jednoduché valenční rozlišení (např. „špatný“, „dobrý“), které mají inherentní obsah související s vyhýbáním se nebo přístupem. Skóre 3. úrovně jsou přidělována jednotlivým pojmům emocí (např. „šťastný“, „smutný“). Skóre úrovně 4 se uděluje, pokud jsou v jedné položce použita alespoň dvě slova z úrovně 3 (tj. vyjadřují větší emoční diferenciaci než jedno z těchto slov samostatně). Odpovědi vztahující se k sobě a k druhým se hodnotí pro každou položku zvlášť, jak je popsáno výše (tj. hodnotou 0-4). U každé z 20 položek LEAS se také uvádí „celkové“ skóre; toto skóre představuje vyšší z odpovědí týkajících se sebe a druhých, pokud není u obou položek uvedeno skóre 4. V takovém případě se pro danou položku uvádí celkové skóre 5, pokud je možné rozlišit odpovědi týkající se sebe a ostatních (podrobněji viz ref. 29). (Poznámka: Skóre LEAS z tohoto souboru dat byla již dříve publikována ve spojení s jinými neurozobrazovacími daty21,40,41. Jejich vztah k zobrazovacím údajům z této úlohy EWM je však v tomto rukopise nový).
Jako druhé měřítko EA účastníci rovněž vyplnili úlohu Frith-Happé-Animations Task (AT;42). Tato úloha byla původně navržena k obecnějšímu měření teorie mysli; v poslední době však byla v několika studiích použita také ve spojení se skórovacím systémem LEAS, aby poskytla doplňkové měřítko EA, které nezávisí na jazykových podnětech ani nevyžaduje, aby si účastníci představovali podrobné scénáře (např. viz refs43,44,45). AT, jak byl použit v této studii, se skládal z 12 animací jednoduchých pohyblivých tvarů (tj. 2 trojúhelníky), které byly prezentovány na obrazovce počítače (každá trvala 34-45 sekund). Těchto 12 animací spadalo do 3 kategorií, z nichž každá obsahovala 4 animace: 1) kategorie „myšlenky/cit“ (TF) s animacemi, které podporovaly vnímání přesvědčení, přání a emocí v trojúhelnících; 2) kategorie „jednoduché interakce“ (SI) s animacemi, které podporovaly vnímání jednoduchého pohybu zaměřeného na cíl (např. jeden trojúhelník „následuje“ druhý); a 3) kategorie „náhodný pohyb“ (RM), která zahrnovala animace trojúhelníků plujících po obrazovce bez smysluplného vzoru. Před zobrazením animací (prezentovaných ve vyváženém pořadí pro všechny účastníky) byli účastníci informováni o třech kategoriích animací a byl jim ukázán jeden příklad animace každého typu. Poté jim bylo řečeno, aby se uvolnili a sledovali každou animaci a „popsali, co se v animaci děje“, a to tak, že bezprostředně po zhlédnutí každého klipu napíší popis do textového pole umístěného na počítači. Polovině animací (dvěma z každé kategorie) předcházel slovní pokyn informující o typu animace (tj. TF, SI nebo RM), zatímco druhé polovině tato informace nepředcházela.
Pro vyhodnocení EA byl každý z písemných popisů animace kódován a hodnocen podle kritérií pro bodování LEAS (např. jak bylo provedeno také v cit.43,44 ), a to pomocí dříve ověřeného programu pro automatické bodování LEAS39. Výzkumný asistent také následně zkontroloval písemné popisy a automatické skórování a opravil případné falešně pozitivní nebo falešně negativní výsledky ve výstupu automatického programu (podle příručky pro skórování LEAS). Protože však v rámci animací neexistovalo „já“ a „ostatní“, nebylo u každého písemného popisu uvedeno skóre 5. úrovně. Každý popis animace proto obdržel skóre úrovně EA 0-4 a tato skóre byla poté sečtena za 12 popisů animací pro každého jednotlivce. Tato druhá metoda hodnocení emočního uvědomění používala podněty, které byly vizuální, na rozdíl od jazykových podnětů popisujících sociální scénáře používaných v LEAS, a proto mohou být méně ovlivněny individuálními rozdíly ve schopnostech souvisejících s jazykem nebo představivostí.
Neurozobrazovací metody
K provedení neurozobrazení byl použit 3T skener Siemens Skyra (Siemens, Erlangen, Německo) s 32kanálovou hlavovou cívkou. Byly pořízeny T1 vážené strukturální 3D snímky MPRAGE (TR/TE/úhel překlopení = 2,1 s/2,33 ms/12 stupňů) pokrývající 176 sagitálních řezů (256 × 256) a měly tloušťku řezu 1 mm (velikost voxelu = 1 × 1 × 1). Funkční skeny vážené T2* byly pořízeny na 32 příčných řezech (tloušťka 2,5 mm). Každý objem byl pořízen pomocí prokládané sekvence (TR/TE/úhel překlopení = 2,0 s/25 ms/90 stupňů). Velikost voxelu sekvence T2* byla 2,5 × 2,5 × 3,5 mm. Zorné pole (FOV) bylo 240 mm.
Zpracování snímků
Kroky předběžného zpracování i následné statistické analýzy byly u všech snímků MRI provedeny pomocí programu SPM12 (Wellcome Department of Cognitive Neurology, Londýn, Velká Británie; http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm). Pomocí standardních algoritmů byly surové funkční obrazy znovu zarovnány, odcloněny a coregistrovány k obrazu MPRAGE každého subjektu. Snímky byly poté normalizovány do souřadnicového prostoru Montrealského neurologického institutu (MNI), prostorově vyhlazeny na 6 mm (plná šířka v polovině maxima) a překrojeny na voxely 2 × 2 × 2 mm. Byla použita standardní kanonická funkce hemodynamické odezvy v SPM a nízkofrekvenční zmatky byly minimalizovány pomocí 128sekundového vysokofrekvenčního filtru. Sériová autokorelace byla dále korigována pomocí funkce AR(1). Nástroj pro detekci artefaktů (ART; http://www.nitrc.org/projects/artifact_detect/) byl také použit k regresi skenů jako rušivých kovariát v analýze první úrovně (prahová hodnota: 3 SD v průměrné globální intenzitě a pohyb mezi skeny, který přesáhl 1,0 mm).
Statistická analýza
Pro každého účastníka byl zadán obecný lineární model pro porovnání aktivace během udržovacího období mezi podmínkami „Emoce“, „Obraz“ a „Klid“. Kontrasty zahrnující podmínku „Tělo“ budou uvedeny v samostatném rukopise (v přípravě). Každý pokus byl modelován jako pětisekundový interval. Ke každému z těchto návrhů 1. úrovně byly také přidány regresory pohybu (generované programem ART – viz zpracování obrazu výše). Tyto kontrastní obrazy byly poté zadány do analýz SPM 2. úrovně (jednovýběrové T-testy) k posouzení hlavního účinku každého zájmového kontrastu. Prvním kontrastem byl „Obraz emocí >“, který měl zvýraznit všechny oblasti aktivované udržováním emocí, které nejsou aktivovány také udržováním vizuálních informací. Druhým kontrastem byl „Emoce > Odpočinek“, který by měl zvýraznit všechny oblasti aktivované udržováním vlastních emocí (tj. ve srovnání s obdobím bez udržování WM). Třetím kontrastem byl „Image > Rest“, který by měl zvýraznit všechny oblasti aktivované udržováním vizuálních obrazů (tj. vzhledem k období bez udržování WM). Poslední dva kontrasty a jejich inverze byly analyzovány s cílem umožnit důkladnější interpretaci primárního kontrastu „Emoce > Obraz“, který sám o sobě kopíruje kontrasty provedené mezi pozorností zaměřenou na emoce a na zrak (např. ref.13) a WM20 v předchozích studiích. Nakonec byly provedeny konjunkční analýzy (v rámci Flexibilního faktoriálního modelu v SPM12), které potvrdily oblasti aktivace společné pro (1) kontrasty „Emoce > Klid“ a „Obraz > Klid“ a (2) kontrasty „Klid > Emoce“ a „Klid > Obraz“. Tyto analýzy konjunkcí byly provedeny pomocí funkce „conjunction null“ programu SPM1246.
Pro tyto analýzy jsme stanovili práh významnosti celomozkového vrcholu p < 0,001 (bez korekce) a práh rozsahu shluku p < 0,05 (s korekcí na míru falešného objevu). První vlastní proměnná napříč subjekty byla také extrahována z klastru dACC nalezeného v kontrastu „Emoce > Obraz“ (pomocí vestavěného nástroje pro extrakci časových řad objemu zájmu v SPM12; viz část s výsledky), který byl nejblíže oblasti pozorované v předchozích studiích EA32,33, a ten byl korelován s našimi dvěma opatřeními EA (popsanými dále). Identifikace/označení klastrů byla provedena ve spojení s atlasem automatizovaného anatomického značení (AAL) v rámci SPM1247.
.