Name: combining behavior and eeg to study the effects of mindfulness meditation on episodic memory
Uploaded: 2020-05-11T14:45:00.000+00:00
Duration: 8 min 16 s
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Diese Arbeit wurde von der Verwaltung des Bowdoin College und dem Bowdoin Life Sciences Research Fellowship, dem Peter J. Grua and Mary G. O'Connell Faculty/Student Research Award und dem Kufe Family Student Research Fellowship unterstützt. Wir danken Benjamin Tipton für die Leitung des Achtsamkeitsmeditationskurses und Hannah Reese für die Hilfe bei der Versuchsplanung und -analyse.

Alle Verfahren wurden vom Institutional Review Board des Bowdoin College in Übereinstimmung mit den Bundesrichtlinien zum Schutz menschlicher Probanden genehmigt.
1. Rekrutierung der Probanden und Vorbereitung auf das Experiment
<ol><li>Rekrutieren Sie 40 18-29-jährige Probanden, die meditationsnaiv, rechtshändig, fließend Englisch sprechen, mit normalem oder korrigiertem Sehvermögen, ohne neurologische Erkrankungen. HINWEIS: Die Untersuchung jüngerer Kinder und älterer Erwachsener würde eine separate altersspezifische Studie erfordern. Die Entwicklung der Frontallappen und Parietallappen ist wichtig für die Durchführung der episodischen Gedächtnisaufgabe. Und es gibt Variabilität im EEG über das Alter hinweg. Die Untersuchung jüngerer Kinder und älterer Erwachsener erfordert altersspezifische kognitive Aufgaben und spezielle EEG-Aufzeichnungs- und Datenanalyseprotokolle, die im vorliegenden Protokoll nicht enthalten sind. Rekrutieren Sie nur rechtshändige Probanden, um die Variabilität der EEG-Aktivität zu reduzieren.</li>
	<li>Weisen Sie zufällig 40 Probanden einer experimentellen Achtsamkeitsmeditations- oder Wartelisten-Kontrollgruppe für insgesamt 20 Probanden in jeder Gruppe zu.</li>
	<li>Planen Sie die experimentellen Sitzungen und das Achtsamkeitsmeditationstraining so, dass die Verzögerung zwischen den experimentellen Sitzungen vor und nach dem Training für die experimentellen Achtsamkeitsmeditations- und Wartelisten-Kontrollgruppen gleich ist (siehe Abbildung 1 für eine visuelle Darstellung der Sitzungen).</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61247/61247fig1.jpg"> Abbildung 1: Visuelle Darstellung der Sitzungen. Die Probanden füllten den Five Facet Mindfulness Questionnaire (FFMQ)46 aus und führten die episodische Gedächtnisaufgabe durch, während das EEG während der experimentellen Sitzungen vor und nach dem Training aufgezeichnet wurde. Die Probanden wurden nach dem Zufallsprinzip entweder vier Wochen lang in Achtsamkeitsmeditation trainiert oder auf einer Warteliste verbleiben, um in Achtsamkeitsmeditation geschult zu werden. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/61247/61247fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.</a>
<ol start="4"><li>Informieren Sie die Probanden über die Verfahren der Verhaltenstests, der EEG-Aufzeichnung und des Achtsamkeitsmeditationstrainings. Stellen Sie sicher, dass die Probanden davon absehen, Meditation außerhalb der für die Forschungsstudie durchgeführten zu praktizieren.</li>
</ol>2. Achtsamkeitsfragebogen
<ol><li>Lassen Sie die Probanden für jede experimentelle Sitzung den Five Facet Mindfulness Questionnaire (FFMQ)46 ausfüllen (siehe Zusatzdossier 1).</li>
	<li>Analysiere die Achtsamkeitsdaten.<ol><li>Messen Sie die Achtsamkeit jedes Probanden, indem Sie die Punktzahlen für FFMQ Total sowie Observe, Describe, Awareness, Nonjudge und Nonreactive Skalen berechnen, indem Sie die Punktzahlen für jede Subskala summieren (beachten Sie, dass für einige Elemente die Bewertung gemäß den Anweisungen in der FFMQ46 umgekehrt werden muss (dh 1 zu 5, 2 zu 4, 4 zu 2 und 5 zu 1) (siehe Bewertungsanweisungen in der Zusatzdatei 1).</li>
		<li>Vergleichen Sie die FFMQ-Gesamtwerte der Probanden sowie die Ergebnisse für Beobachten, Beschreiben, Bewusstsein, Nichturteil und Nichtreaktiv für die experimentelle Achtsamkeitsmeditations- und Wartelisten-Kontrollgruppe in experimentellen Sitzungen vor und nach dem Training.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Episodische Gedächtnisaufgabe
<ol><li>Erstellen Sie eine Liste von 800 Adjektiven, die für die Worthäufigkeit gemäß den47-Wortnormen von Kucera und Francis gleichgesetzt werden (siehe Zusatzdatei 2).</li>
	<li>Lassen Sie die Probanden für jede experimentelle Sitzung die Kodierungsphase üben, indem sie 10 Wörter präsentieren und die Kodierungsaufgabe wie unten beschrieben ausführen.</li>
	<li>Lassen Sie die Probanden für jede experimentelle Sitzung die Kodierungsphase durchführen.<ol><li>Lassen Sie die Probanden eine Liste von 200 Adjektiven studieren und entweder ein mentales Bild einer räumlichen Szene erstellen, die durch das Adjektiv beschrieben wird (Ortsaufgabe) oder über die Bedeutung des Wortes nachdenken und seine Freundlichkeit bewerten (angenehme Aufgabe).</li>
		<li>Bitten Sie die Probanden nach der Präsentation jedes Wortes, zu bewerten, wie gut sie die Kodierungsaufgabe ausgeführt haben (siehe Abbildung 2 für eine visuelle Darstellung des Kodierungsvorgangs).</li>
	</ol></li>
	<li>Lassen Sie die Probanden für jede experimentelle Sitzung die Phase des Quellenabrufs üben, indem sie die 10 Wörter präsentieren, die bei der Kodierungspraxis gezeigt wurden, und fünf neue Wörter und führen Sie die Aufgabe zum Abrufen der Quelle wie unten beschrieben aus.</li>
	<li>Lassen Sie die Probanden für jede experimentelle Sitzung die Phase des Quellenabrufs durchführen, während Sie das EEG aufzeichnen.<ol><li>Präsentieren Sie die 200 Wörter, die bei der zufällig gemischten Kodierung mit 200 neuen Wörtern angezeigt wurden. Senden Sie Zeitstempel, die jeder Verhaltensbedingung entsprechen, an die EEG-Aufzeichnung. Wörter sollten in 20 Blöcken präsentiert werden, um den Probanden Ruhepausen zu geben, um ihre Augen auszuruhen.</li>
		<li>Bitten Sie die Probanden während der Präsentation jedes Wortes, anzugeben, ob das Wort neu war oder ob sie es als in der Kodierungsphase studiert erkannt haben. Bitten Sie die Probanden bei erkannten Wörtern, die Quelle anzugeben, unabhängig davon, ob das Wort in der Ortsaufgabe oder in der angenehmen Aufgabe studiert wurde (siehe Abbildung 2 für eine visuelle Darstellung des Quellenabrufverfahrens). HINWEIS: Die episodische Speicheraufgabe kann mit jeder Software entworfen werden, die für die Verhaltensforschung entwickelt wurde, wie z.B. EPrime, die Zeitstempel an die EEG-Aufzeichnung unter Verwendung von Aufgabenereignissen senden kann (siehe Materialtabelle). Tutorials und Beispielexperimente sind online verfügbar (z.B. https://pstnet.com, https://step.talkbank.org48).</li>
	</ol></li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61247/61247fig2.jpg"> Abbildung 2: Visuelle Darstellung des experimentellen Paradigmas. Während der episodischen Gedächtnisaufgabe studierten die Probanden Adjektive und stellten sich entweder eine Szene vor (Ortsaufgabe) oder beurteilten ihre Angenehmkeit (angenehme Aufgabe). Während der Quellenabrufphase entschieden die Probanden, welche Aufgabe mit jedem Wort ("Old Place Task" oder "Old Pleasant Task") oder "New" ausgeführt wurde. Diese Zahl wurde von Nyhus et al.60 modifiziert. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/61247/61247fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.</a>
<ol start="6"><li>Markieren Sie jede Studie basierend auf der Verhaltensbedingung und der Reaktion des Probanden (siehe Abbildung 3 und Abbildung 4) und analysieren Sie die episodischen Gedächtnisverhaltensdaten.<ol><li>Messen Sie die Fähigkeit der Probanden, sich an Quellinformationen zu erinnern, indem Sie die Item-Diskriminierung berechnen (Item d', siehe Abbildung 3): Z (Trefferquote) – Z (Fehlalarmrate)</li>
		<li>Messen Sie die Fähigkeit der Probanden, sich an Quelleninformationen zu erinnern, indem Sie die Quellendiskriminierung berechnen (Quelle d', siehe Abbildung 4). Z (korrekte Quellrate) – Z (falsche Quellrate)</li>
		<li>Vergleichen Sie die Item- und Source-Diskriminierung der Probanden (Item und Source d') für die experimentelle Achtsamkeitsmeditations- und Wartelisten-Kontrollgruppe über experimentelle Sitzungen vor und nach dem Training.</li>
	</ol></li>
</ol><img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61247/61247fig3.jpg"> Abbildung 3: Datenkategorien, die in die Messung des Wortgedächtnisses einbezogen werden. Die Versuche wurden auf der Grundlage der Verhaltensbedingung und der Reaktion des Probanden bewertet und zur Berechnung der Objektdiskriminierung verwendet (Item d'). <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/61247/61247fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61247/61247fig4.jpg"> Abbildung 4: Datenkategorien, die in die Messung des Quellspeichers einbezogen werden. Die Studien wurden basierend auf der Verhaltensbedingung und der Reaktion des Probanden bewertet und zur Berechnung der Quellendiskriminierung verwendet (Quelle d'). <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/61247/61247fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.</a>
4. EEG-Aufzeichnung und -Analyse
<ol><li>Richten Sie die EEG-Obergrenze ein (siehe Materialtabelle). HINWEIS: Ein EEG-Capping-Tutorial und andere nützliche Informationen sind über Online-Ressourcen verfügbar (z. B. https://pursue.richmond.edu49).<ol><li>Messen Sie den Kopf des Probanden und legen Sie alle Elektroden auf die richtige EEG-Kappe nach dem erweiterten internationalen 10-20-System.</li>
		<li>Reinigen Sie die Stirn des Probanden mit einem Alkoholtupfer.</li>
		<li>Tragen Sie die EEG-Kappe auf den Kopf des Probanden auf, indem Sie die Haare scheiteln und dann leitfähiges Gel mit einer Luer-Lock-Spritze mit einer abgestumpften Nadel einführen.</li>
		<li>Klicken Sie mit der EEG-Aufzeichnungssoftware auf Impedanzen und stellen Sie sicher, dass sie unter dem Widerstandsniveau liegen, das von dem spezifischen EEG-System empfohlen wird, das von den Forschern ausgewählt wurde.</li>
		<li>Bitten Sie den Probanden, während des Experiments so ruhig wie möglich zu bleiben. Zeigen Sie dem Probanden das EEG-Signal, wenn es still ist und wenn es blinkt oder Kiefer- oder Gesichtsbewegungen macht.</li>
	</ol></li>
	<li>Zeichnen Sie das EEG auf.<ol><li>Stellen Sie den EEG-Verstärker mit der EEG-Aufnahmesoftware ein, indem Sie auf Arbeitsbereich bearbeiten klicken und das Signal mit einem .1\u2012100 Hz-Bandpassfilter und einer Abtastrate von 500 Hz für alle Probanden erfassen.</li>
		<li>Starten Sie die EEG-Aufzeichnung.</li>
		<li>Starten Sie die Quellabrufphase und stellen Sie sicher, dass die Zeitstempel der Quellabrufaufgabe in der EEG-Aufzeichnung angezeigt werden.</li>
	</ol></li>
	<li>Sobald das Subjekt die Aufgabe zur Entnahme der Quelle abgeschlossen hat, reinigen Sie die EEG-Kappe und die Elektroden mit entionisiertem Wasser und Desinfektionsmittel.</li>
	<li>Verarbeiten und analysieren Sie die EEG-Daten.<ol><li>Hochpassfilter der Daten bei 1 Hz und Tiefpassfilterung bei 100 Hz.</li>
		<li>Identifizieren und interpolieren Sie fehlerhafte Kanäle mithilfe der umgebenden Kanäle50.</li>
		<li>Rereferenzierung der Daten auf eine durchschnittliche Referenz51.</li>
		<li>Segmentieren Sie die Daten relativ zum Beginn jedes Zeitstempels von der Quellabrufaufgabe und subtrahieren Sie einen Basiszeitraum vor dem Stimulus.</li>
		<li>Identifizieren und entfernen Sie Artefakte in den EEG-Daten wie Augenblinzeln und Augenbewegungsartefakte. Erkennen und Ablehnen von Versuchen mit großen Artefakten (Spannungsschwankungen von über 1.000 μV oder Daten 5 Standardabweichungen über der Norm). Rekonstruktion des EEG nach Durchführung einer unabhängigen Komponentenanalyse (ICA)52 und Identifizierung und Entfernung von Rauschkomponenten53.</li>
		<li>Konvertieren Sie die EEG-Daten in den Zeit-Frequenz-Bereich über 100 logarithmisch verteilte Frequenzen von 3 Hz bis 125 Hz mithilfe einer Morlet-Wavelet-Transformation, wobei das Wavelet von 3 Zyklen bei 3 Hz auf 25 Zyklen bei 125 Hz ansteigt.</li>
		<li>Vergleichen Sie die Theta-Power relativ zur Basislinie vor dem Stimulus in den experimentellen Achtsamkeitsmeditations- und Wartelisten-Kontrollgruppen über experimentelle Sitzungen vor und nach dem Training in rechten frontalen und linken parietalen Kanälen, die Effekte während des Quellenabrufs zeigen54,55,56,57. Alle Analysen sollten für Mehrfachvergleiche kontrolliert werden. HINWEIS: Die EEG-Daten können mit öffentlich verfügbarer Software für die Signalverarbeitung wie EEGLab58 verarbeitet und analysiert werden. EEGLab-Trainingsworkshops und Tutorials sind über das Swartz Center for Computational Neuroscience (https://sccn.ucsd.edu/eeglab/index.php) verfügbar.</li>
	</ol></li>
</ol>5. Achtsamkeitsmeditation Training
<ol><li>Stellen Sie einen Achtsamkeitsmeditationslehrer ein, der in der Mindfulness Based Stress Reduction (MBSR) -Technik59 ausgebildet ist. HINWEIS: Instruktoren, die in der MBSR-Technik geschult sind, finden Sie online (z. B. https://www.brown.edu/public-health/mindfulness/programs/mbsr-teacher-recognition).</li>
	<li>Lassen Sie die 20 Probanden der experimentellen Achtsamkeitsmeditationsgruppe vier Wochen lang jede Woche eine Stunde lang als Gruppe mit dem Achtsamkeitsmeditationslehrer zusammentreffen. HINWEIS: Der Standard-MBSR-Kurs dauert acht Wochen und beinhaltet Atembewusstsein, Sitzmeditation, Yoga und Entspannungstechniken. Das Achtsamkeitsmeditationstraining sollte Aspekte des Standard-MBSR-Kurses wie Atembewusstsein und Sitzmeditation umfassen (siehe Zusatzdatei 3). Diese Praktiken, die sich auf die Fokussierung von Aufmerksamkeit und exekutiver Funktion beziehen, tragen am ehesten zum episodischen Gedächtnis bei.</li>
	<li>Lassen Sie die Probanden jeden Tag mindestens 20 Minuten lang Achtsamkeitsmeditation üben, indem Sie eine geführte Atembewusstseinsmeditationsaufzeichnung verwenden, die vom Achtsamkeitsmeditationslehrer zur Verfügung gestellt wird.</li>
	<li>Verfolgen Sie die tägliche Achtsamkeitsmeditationspraxis, indem Sie die Probanden fragen, wie viele Minuten sie Achtsamkeitsmeditation praktiziert haben, was sie während ihrer Meditation getan haben und wie die Praxis für sie durch tägliche E-Mail-Umfragen verlief (siehe Materialtabelle). HINWEIS: Forscher sollten erwägen, Probanden auszuschließen, die nicht viel Zeit damit verbringen, Achtsamkeitsmeditation zu praktizieren.</li>
	<li>Planen Sie die experimentelle Sitzung nach dem Training so schnell wie möglich nach Abschluss des Achtsamkeitsmeditationstrainings. HINWEIS: Forscher sollten in Betracht ziehen, Probanden auszuschließen, die nicht in der Lage sind, die experimentelle Sitzung nach dem Training kurz nach Abschluss des Achtsamkeitsmeditationstrainings abzuschließen. Bitte wenden Sie sich an Experten der kognitiven Neurowissenschaften, die die EEG-Technik für randomisierte kontrollierte Experimente verwenden, um weitere Informationen zu erhalten.</li>
</ol>

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Das aktuelle Protokoll lieferte den ersten Beweis dafür, dass Achtsamkeitsmeditation das Quellgedächtnis und die Theta-Oszillationen erhöhen kann. Durch die Kombination von Training in Achtsamkeitsmeditation mit Verhaltens- und neuronalen Maßnahmen sind wir besser in der Lage, die Auswirkungen der Achtsamkeitsmeditation auf das episodische Gedächtnis und seine neuronalen Korrelate zu verstehen.
Obwohl frühere Forschungen die Verhaltenseffekte der Achtsamkeitsmeditation auf das episodische Gedächtnis 17,18,19,20 und die neuronalen Auswirkungen der Achtsamkeitsmeditation 1,21,22,23,24,25,26,27,28,29 separat untersucht haben, ,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45 hat keine Studie Verhalten und EEG während des episodischen Gedächtnisses kombiniert. Darüber hinaus haben frühere Forschungen zur Achtsamkeitsmeditation oft erfahrene Meditierendeuntersucht 1,17,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,32,33,35, 36,37,38,39,40,41,43,44 und riskiert daher eine Verzerrung der Selbstselektion. Durch die Verwendung eines longitudinalen Designs mit zufällig zugewiesener Achtsamkeitsmeditation und Wartelisten-Kontrollgruppen konnten wir Gruppenunterschiede besser kontrollieren. Schließlich haben frühere Forschungen zur Achtsamkeitsmeditation oft den vollständigen 8-wöchigen MBSR-Kurs verwendet, aber die aktuelle Studie zeigte signifikante Effekte mit nur 4-wöchigem Achtsamkeitsmeditationstraining.
Es gab eine Reihe wichtiger Schritte zur erfolgreichen Implementierung dieser Methoden. Erstens war die zufällige Zuordnung zur experimentellen Achtsamkeitsmeditations- oder Wartelisten-Kontrollgruppe entscheidend, um sicherzustellen, dass die Gruppen ungefähr gleich waren. Zweitens war es wichtig, das Achtsamkeitsmeditationstraining auf Aspekte des MBSR-Kurses zu konzentrieren, die sich auf die Fokussierung von Aufmerksamkeit und exekutiven Funktionen (z. B. Atembewusstsein) beziehen, da diese am ehesten zum episodischen Gedächtnis beitragen. Drittens war es wichtig, dass die Probanden viel Zeit damit verbringen, Achtsamkeitsmeditation zu praktizieren und die Zeit, die sie jeden Tag meditieren, genau zu berichten. Viertens war es wichtig, die Zeit zwischen experimentellen Sitzungen vor und nach dem Training zwischen den experimentellen Achtsamkeitsmeditations- und Wartelistenkontrollgruppen gleichzusetzen, um das Timing zu kontrollieren und die experimentelle Sitzung nach dem Training so schnell wie möglich nach dem Achtsamkeitsmeditationstraining zu planen, damit sich die Auswirkungen des Achtsamkeitsmeditationstrainings vor dem Test nicht auflösen. Fünftens ist es wahrscheinlich, dass Achtsamkeitsmeditation das episodische Gedächtnis beeinflusst, indem sie die Aufmerksamkeit und die exekutive Funktion erhöht. Daher war es wichtig, eine episodische Gedächtnisaufgabe zu verwenden, die eine exekutive Funktion wie das Quellgedächtnis erfordert. Schließlich ist es wichtig, qualitativ hochwertige EEG-Daten zu erhalten, die frei von Artefakten sind.
Obwohl diese Methode Vorteile gegenüber bestehenden Methoden hatte, sollten einige Einschränkungen beachtet werden. Die Wirkung der Achtsamkeitsmeditation auf das Quellgedächtnis war schwach. Dies könnte auf die Verwendung von Probanden zurückzuführen sein, die gesunde junge Erwachsene mit guter Gedächtnisleistung waren, oder auf die begrenzte Zeit, die die Probanden mit Achtsamkeitsmeditation verbrachten. Das 4-wöchige Achtsamkeitsmeditationstraining war kürzer als der standardmäßige 8-wöchige MBSR-Kurs und im Durchschnitt gaben die Probanden nicht an, jeden Tag die vollen 20 Minuten mit Achtsamkeitsmeditation zu verbringen. Darüber hinaus gab es keine aktive Kontrollgruppe, so dass unklar ist, wie Achtsamkeitsmeditation im Vergleich zu anderen Behandlungen bei der Steigerung des Quellgedächtnisses oder der Theta-Oszillationen abschneidet. Schließlich trennen die hier verwendeten EEG-Analysemethoden nicht den Beitrag der periodischen Schwingleistung von der aperiodischen 1/f nicht-oszillierenden Leistung, was die Interpretation der Ergebnisse beeinflussen kann. Daher sollte zukünftige Forschung die Verwendung von Probanden mit schwächerer Gedächtnisfähigkeit, die Durchführung des vollständigen 8-wöchigen MBSR-Kurses, die Verwendung einer aktiven Kontrollbedingung und die Verwendung neu entwickelter Analysemethoden in Betracht ziehen, die oszillierende und 1/f nicht-oszillierende Aktivität trennen61.
Daher waren die aktuellen Methoden erfolgreich bei der Kombination von Verhalten und EEG, um die Auswirkungen der Achtsamkeitsmeditation auf das episodische Gedächtnis zu untersuchen. Zukünftige Forschung sollte diese Methoden verwenden, um Achtsamkeitsmeditation mit anderen Behandlungen zu vergleichen, von denen gezeigt wurde, dass sie das episodische Gedächtnis verbessern und die Struktur und Funktion des Gehirns verändern. Darüber hinaus sollte zukünftige Forschung Verhaltens- und neuronale Maßnahmen kombinieren, um die Auswirkungen von Achtsamkeitsmeditation auf andere Facetten der Kognition zu untersuchen. Durch die Kombination von Verhaltens- und neuronalen Maßnahmen und den Vergleich von Achtsamkeitsmeditation mit alternativen Behandlungen werden wir besser in der Lage sein, die vielversprechendsten Behandlungen für die kognitive Verbesserung zu bestimmen.

In letzter Zeit gab es Interesse an Achtsamkeitsmeditation zur Behandlung von Symptomen psychischer Erkrankungen und zur Verbesserung der Kognition, aber es gibt noch viel zu tun, um die Auswirkungen der Achtsamkeitsmeditation auf die kognitive Funktion zu verstehen. Frühere Forschungen haben gezeigt, dass Achtsamkeitsmeditation Symptome von Stress, Depressionen, generalisierten Angststörungen, Süchten, Aufmerksamkeitsdefizitsyndrom und Schmerzstörungen reduzieren kann 1,2,3,4,5,6,7,8,9, sowie Aufmerksamkeit und exekutive Funktion erhöhen kann 2,3,4 ,5,6,7,10,11,12,13,14,15,16.
Trotz des Interesses an den Auswirkungen der Achtsamkeitsmeditation auf die Kognition wurde wenig Forschung über die Auswirkungen der Achtsamkeitsmeditation auf das episodische Gedächtnis betrieben17. Angesichts des Beitrags von Aufmerksamkeit und exekutiver Funktion zur episodischen Kodierung und zum Abrufen sollte die Achtsamkeitsmeditation auch das episodische Gedächtnis erhöhen. Einige neuere Verhaltensstudien haben gezeigt, dass Achtsamkeitstraining die Erinnerung an das Erkennungsgedächtnis18,19 und das freie Erinnern20 erhöht.
Zusätzlich zu den Verhaltenseffekten der Achtsamkeitsmeditation auf die Kognition haben frühere Forschungen die Auswirkungen der Achtsamkeitsmeditation auf das Gehirn untersucht. Es hat sich gezeigt, dass Achtsamkeitsmeditation sowohl die Struktur als auch die Funktion des Gehirns verändert. Wichtig ist, dass Achtsamkeitsmeditation nachweislich die Struktur und Funktion des Gehirns in Netzwerken verändert, die mit dem episodischen Gedächtnis zusammenhängen21,22,23; spezifisch Erhöhung des Volumens und der Aktivität der grauen Substanz im präfrontalen Kortex 1,24,25,26,27,28,29,30,31,32 und im Hippocampus 25,27,28,33,34,35 ,36,37 sowie Erhöhung der Theta (4\u20128 Hz) Leistung und Kohärenz1,36,38,39,40,41,42,43,44,45.
Daher haben frühere Forschungen die Verhaltenseffekte der Achtsamkeitsmeditation auf das episodische Gedächtnis 17,18,19,20 und die neuronalen Wirkungen der Achtsamkeitsmeditation 1,21,22,23,24,25,26,27,28,29 separat untersucht. ,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45 . Um die Auswirkungen der Achtsamkeitsmeditation auf das episodische Gedächtnis und seine neuronalen Korrelate zu verstehen, ist es wichtig, sowohl das Verhalten als auch die Gehirnaktivität während des episodischen Gedächtnisses zu messen. Eine Methode zur Untersuchung der neuronalen Korrelate des episodischen Gedächtnisses ist die Elektroenzephalographie (EEG). Hier beschreiben wir eine Methode, um Achtsamkeitsmeditationstraining mit einer episodischen Gedächtnisaufgabe während der EEG-Messung zu kombinieren. Durch die Kombination von Training in Achtsamkeitsmeditation mit Verhaltens- und neuronalen Messungen des episodischen Gedächtnisses können wir die Auswirkungen der Achtsamkeitsmeditation auf die kognitive Funktion besser verstehen.

<table><tbody><tr><td>BrainVision actiCHamp</td><td>Brain Products GmbH, Gilching, Germany</td><td>BP-09020</td><td>64-channel EEG system</td></tr><tr><td>BrainVision Recorder</td><td>Brain Products GmbH, Gilching, Germany</td><td>BP-00020</td><td>EEG recording software for EEG data acquisition</td></tr><tr><td>E-Prime 2.0 Professional</td><td>Psychology Software Tools, Inc., Sharpsburg, PA</td><td>PST-100577</td><td>Software designed for behavioral research that can interface with the EEG recording</td></tr><tr><td>Qualtrics</td><td>Qualtrics, Provo, UT</td><td>Core XM</td><td>Survey tool</td></tr></tbody></table>

combining behavior and eeg to study the effects of mindfulness meditation on episodic memory

Obwohl es in letzter Zeit Interesse daran gab, wie Achtsamkeitsmeditation das episodische Gedächtnis sowie die Struktur und Funktion des Gehirns beeinflussen kann, hat keine Studie die Verhaltens- und neuronalen Auswirkungen der Achtsamkeitsmeditation auf das episodische Gedächtnis untersucht. Hier präsentieren wir ein Protokoll, das Achtsamkeitsmeditationstraining, eine episodische Gedächtnisaufgabe und EEG kombiniert, um zu untersuchen, wie Achtsamkeitsmeditation die Verhaltensleistung und die neuronalen Korrelate des episodischen Gedächtnisses verändert. Probanden in einer experimentellen Achtsamkeitsmeditationsgruppe wurden mit einer Wartelisten-Kontrollgruppe verglichen. Die Probanden der experimentellen Gruppe für Achtsamkeitsmeditation verbrachten vier Wochen damit, Achtsamkeitsmeditation zu trainieren und zu praktizieren. Die Achtsamkeit wurde vor und nach dem Training mit dem Five Facet Mindfulness Questionnaire (FFMQ) gemessen. Das episodische Gedächtnis wurde vor und nach dem Training mit einer Quellenerkennungsaufgabe gemessen. Während der Abrufphase der Quellenerkennungsaufgabe wurde das EEG aufgezeichnet. Die Ergebnisse zeigten, dass Achtsamkeit, Quellenerkennung Verhaltensleistung und EEG-Theta-Power in rechten frontalen und linken Parietalkanälen nach Achtsamkeitsmeditationstraining zunahmen. Darüber hinaus korrelierte die Zunahme der Achtsamkeit mit einer Zunahme der Theta-Kraft in den rechten Frontalkanälen. Daher zeigen die Ergebnisse aus der Kombination von Achtsamkeitsmeditationstraining, einer episodischen Gedächtnisaufgabe und EEG die verhaltensbezogenen und neuronalen Auswirkungen der Achtsamkeitsmeditation auf das episodische Gedächtnis.

Repräsentative Ergebnisse werden für 40 meditationsnaive, rechtshändige, fließend englischsprachige Probanden berichtet (10 männliche und 10 weibliche Probanden im Alter von 18 bis 22 Jahren in der Achtsamkeitsmeditations-Experimentalgruppe und 7 männliche und 13 weibliche Probanden im Alter von 18 bis 22 Jahren in der Wartelisten-Kontrollgruppe). Verhaltens- und EEG-Daten wurden unter Verwendung einer gemischten Varianzanalyse (ANOVA) analysiert, wobei experimentelle Achtsamkeitsmeditations- und Wartelisten-Kontrollgruppen (experimentell, Kontrolle) über die Zeit (vor dem Training, nach dem Training) verglichen wurden. Alle Post-hoc-Tests wurden für Mehrfachvergleiche korrigiert.
Achtsamkeitsfragebögen Zunächst wurde in der Analyse bewertet, ob das Achtsamkeitsmeditationstraining erfolgreich war. Die Probanden verbrachten viel Zeit damit, Achtsamkeitsmeditation zu praktizieren, und ihre Achtsamkeit nahm zu, gemessen am FFMQ. Insbesondere gab es eine Wechselwirkung zwischen Gruppe und Zeit für FFMQ Total (F(1,38) = 11,15, = 67,67, p <. 01) und eine marginale Interaktion zwischen Gruppe und Zeit für FFMQ Describe (F(1,38) = 3,35, = 12,26, p = .08) und Nonjudge (F(1,38) = 3,87, = 15,37, p = .06) Skalen. Die Werte stiegen von vor dem Training bis nach dem Training für die FFMQ Total (F(1,19) = 15,60, = 63,34, p < .01), Describe (F(1,19) = 6,36, = 8,44, p = .02) und Nonjudge (F(1,19) = 10,12, = 8,60, p < .01) Skalen für die Achtsamkeitsmeditations-Experimentalgruppe, während sich die Wartelisten-Kontrollgruppe nicht änderte (siehe Tabelle 1).
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td></td>
			<td colspan="2">Experimentell</td>
			<td colspan="2">Steuerung</td>
		</tr><tr><td></td>
			<td>Vorschulung</td>
			<td>Nach dem Training</td>
			<td>Vorschulung</td>
			<td>Nach dem Training</td>
		</tr><tr><td>Gesamt</td>
			<td>128.13 (2.38)</td>
			<td>138.07 (3.24)</td>
			<td>123.59 (4.19)</td>
			<td>121.25 (4.77)</td>
		</tr><tr><td>Beobachten</td>
			<td>26.98 (1.16)</td>
			<td>28.70 (1.00)</td>
			<td>23.83 (1.14)</td>
			<td>23.70 (1.26)</td>
		</tr><tr><td>Beschreiben</td>
			<td>29.5 (1.36)</td>
			<td>31.82 (.99)</td>
			<td>27.10 (1.25)</td>
			<td>26.55 (1.26)</td>
		</tr><tr><td>Bewusstsein</td>
			<td>25.25 (1.06)</td>
			<td>26.95 (1.12)</td>
			<td>25.27 (.94)</td>
			<td>24.05 (1.28)</td>
		</tr><tr><td>Nichtrichter</td>
			<td>24.65 (1.26)</td>
			<td>27.60 (1.40)</td>
			<td>27.50 (1.42)</td>
			<td>27.00 (2.05)</td>
		</tr><tr><td>Nicht reaaktiv</td>
			<td>21.75 (.99)</td>
			<td>23.00 (1.08)</td>
			<td>19.90 (1.09)</td>
			<td>19.95 (1.16)</td>
		</tr></tbody></table>Tabelle 1: Daten des Five Facet Mindfulness Questionnaire . FFMQ Total sowie Observe, Describe, Awareness, Nonjudge und Nonreactive Scores für die experimentelle Achtsamkeitsmeditation und die Wartelisten-Kontrollgruppe für das Pre-Training im Vergleich zur experimentellen Sitzung nach dem Training. Mittelwerte mit Standardfehlern in Klammern werden angezeigt. Diese Tabelle wurde von Nyhus et al.60 modifiziert.
Episodisches Gedächtnis Zweitens untersuchte die Analyse die Wirkung von Achtsamkeitsmeditation auf die Verhaltensleistung der episodischen Gedächtnisaufgabe. Das Achtsamkeitsmeditationstraining führte zu einem Anstieg des Quellgedächtnisses, gemessen an der Quellendiskriminierung (Quelle d'). Obwohl es keine Interaktion zwischen Gruppe und Zeit gab (F(1,38) = 1,16, = .12, p = .29), zeigten paarweise Vergleiche, dass die Quellendiskriminierung von vor dem Training bis nach dem Training für die Achtsamkeitsmeditations-Experimentalgruppe zunahm (F(1,19)=10,53, =.12, p<.01), nicht aber für die Wartelisten-Kontrollgruppe (siehe Tabelle 2). 
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td></td>
			<td></td>
			<td colspan="2">Experimentell</td>
			<td colspan="2">Steuerung</td>
		</tr><tr><td></td>
			<td>Zustand</td>
			<td>Vorschulung</td>
			<td>Nach dem Training</td>
			<td>Vorschulung</td>
			<td>Nach dem Training</td>
		</tr><tr><td>Schlagen</td>
			<td>Korrekte Quelle platzieren</td>
			<td>.66 (.02)</td>
			<td>.67 (.03)</td>
			<td>.71 (.03)</td>
			<td>.69 (.02)</td>
		</tr><tr><td></td>
			<td>Angenehm korrekte Quelle</td>
			<td>.61 (.03)</td>
			<td>.72 (.03)</td>
			<td>.64 (.05)</td>
			<td>.74 (.03)</td>
		</tr><tr><td>FA</td>
			<td>Falsche Quelle eingeben</td>
			<td>.34 (.02)</td>
			<td>.33 (.03)</td>
			<td>.29 (.03</td>
			<td>.31 (.02)</td>
		</tr><tr><td></td>
			<td>Angenehm falsche Quelle</td>
			<td>.39 (.03)</td>
			<td>.28 (.03)</td>
			<td>.36 (.05)</td>
			<td>.26 (.03)</td>
		</tr><tr><td>Quelle d'</td>
			<td></td>
			<td>.70 (.11)</td>
			<td>1.06 (.12)</td>
			<td>1.04 (.17)</td>
			<td>1.23 (.14)</td>
		</tr><tr><td>Quelle c</td>
			<td></td>
			<td>-.06 (.05)</td>
			<td>.07 (.05)</td>
			<td>-.12 (.12)</td>
			<td>.10 (.07)</td>
		</tr></tbody></table>Tabelle 2: Quellverhaltensdaten. Trefferquote, Fehlalarmrate, Quellendiskriminierung (Quelle d') und Antwortverbias (Quelle c) für die experimentelle Achtsamkeitsmeditation und die Wartelisten-Kontrollgruppe für das Pre-Training im Vergleich zur experimentellen Sitzung nach dem Training. Mittelwerte mit Standardfehlern in Klammern werden angezeigt. Diese Tabelle wurde von Nyhus et al.60 modifiziert.
EEG-Ergebnisse Drittens untersuchte die EEG-Analyse die Wirkung von Achtsamkeitsmeditation auf ein neuronales Korrelat des episodischen Gedächtnisses. Insbesondere wurde die Thetaleistung in rechten frontalen und linken Parietalkanälen von 1000 bis 1500 ms untersucht, da diese Effekte bei mehreren Quellenabrufaufgaben 54,55,56,57 gefunden wurden. Für die linken Parietalkanäle interagierte die Gruppe mit der Zeit (F(1,37) = 9,52, = .92, p < .01). Die Theta-Power stieg von Pre-Training bis Post-Training für die Achtsamkeitsmeditations-Experimentalgruppe (F(1,19) = 17,37, = .23, S< .01), nicht aber für die Wartelisten-Kontrollgruppe (siehe Abbildung 5).
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61247/61247fig5.jpg"> Abbildung 5: Wirkung der Achtsamkeitsmeditation auf die Theta-Kraft. Theta-Power für die experimentelle Achtsamkeitsmeditation und die Wartelisten-Kontrollgruppe für das Pre-Training im Vergleich zur experimentellen Sitzung nach dem Training. (A) Zeit-Frequenz-Spektrogramme über Zeiten und Frequenzen in einem rechten Frontalkanal. (B) Zeit-Frequenz-Spektrogramme über Zeiten und Frequenzen in einem linken Parietalkanal. (C) Theta-Leistung über alle Kanäle von 1000-1500 ms und Unterschiede von vor dem Training bis nach dem Training.<ins cite="mailto:Author"></ins> (C) Schwarze * markierte Kanäle in rechten frontalen und linken parietalen Regionen. Farbskala: Dezibeländerung von der Ausgangslinie vor dem Stimulus und dem p-Wert der Unterschiede vor dem Training zu den Unterschieden nach dem Training. Diese Zahl wurde von Nyhus et al.60 modifiziert. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/61247/61247fig5large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.</a>
Schließlich wurde die Korrelation zwischen Veränderungen der Achtsamkeit und Veränderungen der episodischen Gedächtnisverhaltensleistung und des EEG in der experimentellen Gruppe für Achtsamkeitsmeditation untersucht. Es gab eine positive Korrelation zwischen einem Anstieg der FFMQ-Beschreibungswerte von vor dem Training bis nach dem Training und dem Anstieg der EEG-Theta-Leistung von vor dem Training bis nach dem Training in rechten frontalen Kanälen (r = .72, n = 20, p < .01, zweiseitig, Bonferrroni korrigiert; siehe Abbildung 6).
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61247/61247fig6.jpg"> Abbildung 6: Korrelation zwischen Änderungen der FFMQ- und Theta-Leistung. Korrelation zwischen dem durchschnittlichen Unterschied in der Theta-Power zwischen Pre-Training und Post-Training für Treffer und korrekte Abweisungen in rechten frontalen Kanälen und dem Unterschied in FFMQ Describe Scores zwischen Pre-Training und Post-Training. Diese Zahl wurde von Nyhus et al.60 modifiziert. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/61247/61247fig6large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.</a>
Ergänzende Datei 1. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/61247/Supplemental_File_1-FFMQ.pdf" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.</a>
Ergänzende Datei 2. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/61247/Supplemental_File_2_Stims.xlsx" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.</a>
Ergänzende Datei 3. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/61247/Supplemental_File_3_BowdoinResearchOutline.docx" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterzuladen.</a>

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Combining Behavior and EEG to Study the Effects of Mindfulness Meditation on Episodic Memory

Hier präsentieren wir ein Protokoll zur Kombination von Achtsamkeitsmeditationstraining, einer episodischen Gedächtnisaufgabe und EEG, um die verhaltensbezogenen und neuronalen Auswirkungen der Achtsamkeitsmeditation auf das episodische Gedächtnis zu verstehen.

Kombination von Verhalten und EEG, um die Auswirkungen von Achtsamkeitsmeditation auf das episodische Gedächtnis zu untersuchen

Although there has been recent interest in how mindfulness meditation can affect episodic memory as well as brain structure and function, no study has ...

combining-behavior-eeg-to-study-effects-mindfulness-meditation-on

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Neuroscience

7.1K Aufrufe.  Bowdoin College. Hier präsentieren wir ein Protokoll zur Kombination von Achtsamkeitsmeditationstraining, einer episodischen Gedächtnisaufgabe und EEG, um die verhaltensbezogenen und neuronalen Auswirkungen der Achtsamkeitsmeditation auf das episodische Gedächtnis zu verstehen.

Serie: Combining Behavior and EEG to Study the Effects of Mindfulness Meditation on Episodic Memory

Eye Movement Monitoring of Memory

Explicit (often verbal) reports are typically used to investigate memory (e.g. "Tell me what you remember about the person you saw at the bank yesterday."), however such reports can often be unreliable or sensitive to response bias 1, and may be unobtainable in some participant populations. Furthermore, explicit reports only reveal when information has reached consciousness and cannot comment on when memories were accessed during processing, regardless of whether the information is subsequently accessed in a conscious manner. Eye movement monitoring (eye tracking) provides a tool by which memory can be probed without asking participants to comment on the contents of their memories, and access of such memories can be revealed on-line 2,3. Video-based eye trackers (either head-mounted or remote) use a system of cameras and infrared markers to examine the pupil and corneal reflection in each eye as the participant views a display monitor. For head-mounted eye trackers, infrared markers are also used to determine head position to allow for head movement and more precise localization of eye position. Here, we demonstrate the use of a head-mounted eye tracking system to investigate memory performance in neurologically-intact and neurologically-impaired adults. Eye movement monitoring procedures begin with the placement of the eye tracker on the participant, and setup of the head and eye cameras. Calibration and validation procedures are conducted to ensure accuracy of eye position recording. Real-time recordings of X,Y-coordinate positions on the display monitor are then converted and used to describe periods of time in which the eye is static (i.e. fixations) versus in motion (i.e., saccades). Fixations and saccades are time-locked with respect to the onset/offset of a visual display or another external event (e.g. button press). Experimental manipulations are constructed to examine how and when patterns of fixations and saccades are altered through different types of prior experience. The influence of memory is revealed in the extent to which scanning patterns to new images differ from scanning patterns to images that have been previously studied 2, 4-5. Memory can also be interrogated for its specificity; for instance, eye movement patterns that differ between an identical and an altered version of a previously studied image reveal the storage of the altered detail in memory 2-3, 6-8. These indices of memory can be compared across participant populations, thereby providing a powerful tool by which to examine the organization of memory in healthy individuals, and the specific changes that occur to memory with neurological insult or decline 2-3, 8-10.

Eye movement monitoring (or eye tracking) reveals where in space the eyes linger, when and for how long. Here, we demonstrate how eye tracking can be used to investigate the integrity of memory in multiple participant populations, without requiring verbal, or otherwise explicit, reports.

Eye Movement Überwachung von Speicher

Explicit (often verbal) reports are typically used to investigate memory (e.g. "Tell me what you remember about the person you saw at the bank ...

Forschung

Neurowissenschaften

Eye Tracking, Cortisol, and a Sleep vs. Wake Consolidation Delay: Combining Methods to Uncover an Interactive Effect of Sleep and Cortisol on Memory

Although rises in cortisol can benefit memory consolidation, as can sleep soon after encoding, there is currently a paucity of literature as to how these two factors may interact to influence consolidation. Here we present a protocol to examine the interactive influence of cortisol and sleep on memory consolidation, by combining three methods: eye tracking, salivary cortisol analysis, and behavioral memory testing across sleep and wake delays. To assess resting cortisol levels, participants gave a saliva sample before viewing negative and neutral objects within scenes. To measure overt attention, participants&#8217; eye gaze was tracked during encoding. To manipulate whether sleep occurred during the consolidation window, participants either encoded scenes in the evening, slept overnight, and took a recognition test the next morning, or encoded scenes in the morning and remained awake during a comparably long retention interval. Additional control groups were tested after a 20&#160;min&#160;delay in the morning or evening, to control for time-of-day effects. Together, results showed that there is a direct relation between resting cortisol at encoding and subsequent memory, only following a period of sleep. Through eye tracking, it was further determined that for negative stimuli, this beneficial effect of cortisol on subsequent memory may be due to cortisol strengthening the relation between where participants look during encoding and what they are later able to remember. Overall, results obtained by a combination of these methods uncovered an interactive effect of sleep and cortisol on memory consolidation.

We present a protocol used to discover an interactive effect between sleep and cortisol on memory consolidation, particularly for negative arousing images. Specifically, the experimental design utilizes eye tracking, salivary cortisol analysis, and behavioral memory testing &#8211; methods that can be used with both healthy and clinical participants.

Eye Tracking, Cortisol und eine Sleep-Wake vs Konsolidierung Verzögerung: Kombination von Methoden, um eine interaktive Wirkung von Schlaf-und Cortisol auf Memory Entdecken

Although rises in cortisol can benefit memory consolidation, as can sleep soon after encoding, there is currently a paucity of literature as to how these ...

Verhalten

Examining the Characteristics of Episodic Memory using Event-related Potentials in Patients with Alzheimer's Disease

Our laboratory uses event-related EEG potentials (ERPs) to understand and support behavioral investigations of episodic memory in patients with amnestic mild cognitive impairment (aMCI) and Alzheimer's disease (AD). Whereas behavioral data inform us about the patients' performance, ERPs allow us to record discrete changes in brain activity. Further, ERPs can give us insight into the onset, duration, and interaction of independent cognitive processes associated with memory retrieval. In patient populations, these types of studies are used to examine which aspects of memory are impaired and which remain relatively intact compared to a control population. The methodology for collecting ERP data from a vulnerable patient population while these participants perform a recognition memory task is reviewed. This protocol includes participant preparation, quality assurance, data acquisition, and data analysis. In addition to basic setup and acquisition, we will also demonstrate localization techniques to obtain greater spatial resolution and source localization using high-density (128 channel) electrode arrays.

The methodology for collecting high-density event-related potential data while patients with Alzheimer's disease perform a recognition memory task is reviewed. This protocol will include subject preparation, quality assurance, data acquisition, and data analysis.

Die Untersuchung der Eigenschaften des episodischen Gedächtnisses mit Event-related potentials bei Patienten mit Alzheimer-Krankheit

Our laboratory uses event-related EEG potentials (ERPs) to understand and support behavioral investigations of episodic memory in patients with amnestic ...

Medizin

Brain Imaging Investigation of the Neural Correlates of Emotional Autobiographical Recollection

Recollection of emotional autobiographical memories (AMs) is important to healthy cognitive and affective functioning 1 - remembering positive AMs is associated with increased personal well-being and self-esteem 2, whereas remembering and ruminating on negative AMs may lead to affective disorders 3. Although significant progress has been made in understanding the brain mechanisms underlying AM retrieval in general (reviewed in 4, 5), less is known about the effect of emotion on the subjective re-experience of AMs and the associated neural correlates. This is in part due to the fact that, unlike the investigations of the emotion effect on memory for laboratory-based microevents (reviewed in 6, 7-9), often times AM studies do not have a clear focus on the emotional aspects of remembering personal events (but see 10). Here, we present a protocol that allows investigation of the neural correlates of recollecting emotional AMs using functional magnetic resonance imaging (fMRI). Cues for these memories are collected prior to scanning by means of an autobiographical memory questionnaire (AMQ), therefore allowing for proper selection of emotional AMs based on their phenomenological properties (i.e., intensity, vividness, personal significance). This protocol can be used in healthy and clinical populations alike.

We present a protocol that allows investigation of the neural correlates of recollecting emotional autobiographical memories, using functional magnetic resonance imaging. This protocol can be used with both healthy and clinical participants.

Brain Imaging Untersuchung der neuronalen Korrelate der emotionalen Autobiographische Erinnerung

Recollection of emotional autobiographical memories (AMs) is important to healthy cognitive and affective functioning 1 - remembering positive AMs is ...

Brain Imaging Investigation of the Memory-Enhancing Effect of Emotion

Emotional events tend to be better remembered than non-emotional events1,2. One goal of cognitive and affective neuroscientists is 
to understand the neural mechanisms underlying this enhancing effect of emotion on memory. A method that has proven particularly influential in the 
investigation of the memory-enhancing effect of emotion is the so-called subsequent memory paradigm (SMP). This method was originally used to investigate the 
neural correlates of non-emotional memories3, and more recently we and others also applied it successfully to studies of emotional memory (reviewed in4, 5-7). 
Here, we describe a protocol that allows investigation of the neural correlates of the memory-enhancing effect of emotion using the SMP in conjunction with 
event-related functional magnetic resonance imaging (fMRI). An important feature of the SMP is that it allows separation of brain activity specifically 
associated with memory from more general activity associated with perception. Moreover, in the context of investigating the impact of emotional stimuli, 
SMP allows identification of brain regions whose activity is susceptible to emotional modulation of both general/perceptual and memory-specific processing. 
This protocol can be used in healthy subjects8-15, as well as in clinical patients where there are alterations in the neural correlates of emotion perception 
and biases in remembering emotional events, such as those suffering from depression and post-traumatic stress disorder (PTSD)16, 17.

We present a protocol that uses functional magnetic resonance imaging to investigate the neural correlates of the memory-enhancing effect of emotion. This protocol allows identification of brain activity specifically linked to memory-related processing, contrary to more general perceptual processing, and can be used with healthy and clinical populations.

Brain Imaging Untersuchung der Memory-Effekt der Emotion

Emotional events tend to be better remembered than non-emotional events1,2. One goal of cognitive and affective neuroscientists is 
to understand the ...

Using Wavelet Entropy to Demonstrate how Mindfulness Practice Increases Coordination between Irregular Cerebral and Cardiac Activities

In both the East and West, traditional teachings say that the mind and heart are somehow closely correlated, especially during spiritual practice. One difficulty in proving this objectively is that the natures of brain and heart activities are quite different. In this paper, we propose a methodology that uses wavelet entropy to measure the chaotic levels of both electroencephalogram (EEG) and electrocardiogram (ECG) data and show how this may be used to explore the potential coordination between the mind and heart under different experimental conditions. Furthermore, Statistical Parametric Mapping (SPM) was used to identify the brain regions in which the EEG wavelet entropy was the most affected by the experimental conditions. As an illustration, the EEG and ECG were recorded under two different conditions (normal rest and mindful breathing) at the beginning of an 8-week standard Mindfulness-based Stress Reduction (MBSR) training course (pretest) and after the course (posttest). Using the proposed method, the results consistently showed that the wavelet entropy of the brain EEG decreased during the MBSR mindful breathing state as compared to that during the closed-eye resting state. Similarly, a lower wavelet entropy of heartrate was found during MBSR mindful breathing. However, no difference in wavelet entropy during MBSR mindful breathing was found between the pretest and posttest. No correlation was observed between the entropy of brain waves and the entropy of heartrate during normal rest in all participants, whereas a significant correlation was observed during MBSR mindful breathing. Additionally, the most well-correlated brain regions were located in the central areas of the brain. This study provides a methodology for the establishment of evidence that mindfulness practice (i.e., mindful breathing) may increase the coordination between mind and heart activities.

This manuscript describes how to use the wavelet entropy index to analyze high-density electroencephalography (EEG) and electrocardiography (ECG) data. We show that the irregularity of cerebral and cardiac activities became more coordinated during mindfulness-based stress reduction practice.

Mit Wavelet Entropy zu demonstrieren, wie Achtsamkeit Praxis erhöht die Koordination zwischen unregelmäßigen zerebralen und kardialen Aktivitäten

In both the East and West, traditional teachings say that the mind and heart are somehow closely correlated, especially during spiritual practice. One ...

A Real-world What-Where-When Memory Test

Episodic memory is a complex memory system which allows recall and mental re-experience of previous episodes from one&#39;s own life. Real-life episodic memories are about events in their spatiotemporal context and are typically visuospatial, rather than verbal. Yet often, tests of episodic memory use verbal material to be recalled (word lists, stories). The Real-World What-Where-When memory test requires participants to hide a total of 16 different objects in 16 different locations over two temporal occasions, 2 h apart. Another two hours later, they are then asked to recall which objects (What) they had hidden in which locations (Where) and on which of the two occasions (When). In addition to counting the number of correctly recalled complete what-where-when combinations, this task can also be used to test real-world spatial memory and object memory. This task is sensitive to normal cognitive aging, and correlates well with performance on other episodic memory tasks, while at the same time providing more ecological validity and being cheap and easy to run.

A Real-world What-Where-When Memory Test

The Real-World What-Where-When memory test is a novel episodic memory test, in which participants need to recall which objects have been hidden in which locations on which of two distinct occasions. It is easy to run and is sensitive to normal cognitive aging.

Eine reale Welt<em&gt; Was-Wo-Wann</em&gt; Gedächtnistest

Episodic memory is a complex memory system which allows recall and mental re-experience of previous episodes from one&#39;s own life. Real-life episodic ...

Using Practice Testing, Public Speaking, and Source Monitoring to Examine the Influences of Learning Strategies and Stress on Episodic Memory

Prior research demonstrated that learning information via retrieval practice, which entails studying and taking practice tests, resulted in less memory impairment under stress than learning information via repeated studying. The present experiment combined three experimental procedures to further examine the memory mechanisms underlying the efficacy of retrieval practice in the context of stress. A list-discrimination task was implemented, in which participants learned two distinct wordlists. This was combined with a retrieval-practice manipulation, as half of the participants engaged in practice testing and half engaged in conventional studying during learning. A week later, participants underwent stress induction, using the Trier Social Stress Test. Before and after stress induction, participants completed tests of item and source memory (i.e., list discrimination). The combination of these three procedures yielded informative results: retrieval practice, in the context of stress, improved item memory but not source memory relative to conventional studying. Limitations and future directions for the use of this methodology are discussed.

The present experiment combined three experimental procedures &#8212; a retrieval-practice learning manipulation, a list-discrimination task, and a stress-induction technique &#8212; to examine the influences of different learning strategies and acute stress on multiple measures of episodic memory.

Verwenden von Praxistests, öffentlichem Sprechen und Quellenüberwachung zur Untersuchung der Einflüsse von Lernstrategien und Stress auf episodisches Gedächtnis

Prior research demonstrated that learning information via retrieval practice, which entails studying and taking practice tests, resulted in less memory ...

Simultaneous Monitoring of Wireless Electrophysiology and Memory Behavioral Test as a Tool to Study Hippocampal Neurogenesis

Brainwaves amplitude obtained from electroencephalography (EEG) has been well-recognized as a basis for cognitive capacity, memory, and learning on animals and humans. Adult neurogenesis mechanism is also linked to memory and learning improvement. Traditionally, researchers used to assess learning and memory parameters in rodent models by behavioral tasks. Therefore, the simultaneous monitoring of behavioral changes and EEG is particularly interesting in correlating data between brain activity and task-related behaviors. However, most of the equipment required to perform both studies are either complex, expensive, or uses a wired setup network that hinders the natural animals&#8217; movement. In this study, EEG was recorded with a wireless electrophysiology device along with the execution of a novel object recognition task (NORT). The animal&#8217;s behavior was monitored simultaneously by a video tracking system. Both recordings were analyzed offline by their timestamps which were synched to link EEG signals with the animal&#8217;s actions. Subjects consist of adult Wistar rats after medium-term environmental enrichment treatment. Six skull screw electrodes were fixed in pairs on both hemispheres over frontal, central, and parietal regions and were referenced to an electrode located posterior of the nasal bone. NORT protocol consists of exposing the animal to two identical objects for 10 min. After 2 h and 24 h, one of the objects was replaced with a novel one. Exploration time for each object was monitored by a behavioral tracking software (BTS) and EEG data recording. The analysis of the EEG synced with behavioral data consists of estimations of alpha and beta relative band power and comparisons between novel object recognition versus familiar object exploration, between three experimental stages. In this manuscript, we have discussed electrodes manufacturing process, epidural electrodes implantation surgery, environmental enrichment protocol, NORT protocol, BTS setup, EEG &#8211; BTS coupling for simultaneous monitoring in real-time, and EEG data analysis based on automatic events detection.

The protocol presented here provides information on the simultaneous electroencephalography (EEG) and behavioral assessment in real-time. We have discussed all steps involved in this protocol as an attractive solution for researchers in many fields of neuroscience, particularly in learning and memory areas.

Simultane Überwachung der drahtlosen Elektrophysiologie und des Gedächtnisverhaltenstests als Werkzeug zur Untersuchung der Neurogenese des Hippocampus

Brainwaves amplitude obtained from electroencephalography (EEG) has been well-recognized as a basis for cognitive capacity, memory, and learning on ...

Learning and Memory: The Remember-Know Task

Source: Laboratories of Jonas T. Kaplan and Sarah I. Gimbel&#8212;University of Southern California
Our experience of memory is varied and complex. Sometimes we remember events in vivid detail, while other times we may only have a vague sense of familiarity. Memory researchers have made a distinction between memories that are recollected versus those that are familiar. A recollected item is one that is not only remembered, but carries with it details of the time at which it was learned or encoded. Like a recollected item, a familiar item is also remembered, but is void of any details about the circumstances surrounding its encoding. Many studies of recollection and familiarity have focused on the medial temporal lobe (MTL), specifically the hippocampus, since its involvement in memory encoding, consolidation, and retrieval is well-known and well-studied.1-3
This video shows how to administer the Remember-Know task4 to compare brain activation in these two types of memory retrieval. In this context, remember is another term for recollection, while know refers to memories that are familiar but not explicitly recollected. In this version of the Remember-Know task, participants are exposed to a series of color images, and asked to remember what they see. Inside an fMRI scanner, they will be exposed to both images that were studied and to novel images, and they will make a "remember," "know," or "new" judgment about each image, indicating what kind of memory they have for that item. Following the scan, whole brain and hippocampal activity will be examined to determine differential activity related to recollection and familiarity. This study is based on a study performed by Gimbel and Brewer.5

The Remember-Know Task: Memory Recall and Brain Activation

Lernen und Gedächtnis: Die Remember-Know Aufgabe

Source: Laboratories of Jonas T. Kaplan and Sarah I. Gimbel&#8212;University of Southern California
Our experience of memory is varied and complex. ...