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@PHDTHESIS{Mochalski:1029413,
author = {Mochalski, Lisa},
title = {{M}ovies in the {M}agnet},
school = {HHU Düsseldorf},
type = {Dissertation},
reportid = {FZJ-2024-05119},
pages = {166},
year = {2024},
note = {Dissertation, HHU Düsseldorf, 2024},
abstract = {Abstract English:Naturalistic viewing (NV) is a promising
approach to studying the brain in more ecologically valid
environments than traditional task or resting state (RS)
approaches allow. In NV, subjects commonly watch excerpts
from or full movies while undergoing functional magnetic
resonance imaging (fMRI). Movies are complex, continuous and
dynamic stimuli that approximate real life in many ways
(Bottenhorn et al., 2018; Sonkusare et al., 2019). NV is
less constrained than traditional tasks, but still offers
meaningful stimulation, which is missing in RS paradigms
(Finn et al., 2017), and offers practical advantages like
higher subject compliance and engagement (Vanderwal et al.,
2019; Eickhoff et al., 2020). Movies have been employed to
study brain-behavior relationships, individual differences,
and advance socio-affective research (Sonkusare et al.,
2019, Saarimäki, 2021).The aims of the current work are an
assessment of the use of NV in individual differences and
socio-affective research and the presentation of the Movies
dataset, which was created to study these research topics in
particular.First, a study is presented that investigates the
influence of watching a full narrative movie on network
functional connectivity (NFC) in 14 functional brain
networks. Inter- and intra-subject variability in NFC are
assessed, as well as how they are affected by emotions
portrayed in the movie stimulus.Afterwards, I present the
Movies dataset, encompassing two RS, one anatomical and 8
movie (f)MRI acquisitions and extensive socio-affective
phenotyping of the subjects, including robust assessment of
traits and states. This dataset was extended with an
annotation of the emotions induced by the movie stimuli in a
separate sample and an annotation of the features of the
movie stimuli by two raters.Last, data from the Movies
dataset was used to investigate the covariation in trait and
state anxiety with NFC in 14 functional brain networks.
Results indicate that significant correlations between state
anxiety and NFC in the mirror neuron system network are not
intrinsic, but elicited by three specific movie stimuli.Both
literature and my own work emphasize the conclusion that
movie stimuli and subjects need to be characterized broadly
and robustly to understand how NV can be best leveraged in
individual differences and socio-affective research.
Stimulus choice, phenotype of interest and brain measure
need to be considered carefully and matched to uncover
brain-behavior relationships (Eickhoff et al., 2020). The
Movies dataset offers a large-scale neuroimaging dataset
suitable for advancing the understanding of how these
factors need to be combined for effective NV
research.Zusammenfassung Deutsch:Naturalistic viewing (NV)
ist ein vielversprechender Ansatz zur Untersuchung des
Gehirns in einer ökologisch valideren Umgebung als
Experimente oder Ruhemessungen (RS). In NV schauen
ProbandInnen Filme während einer funktionellen
Magnetresonanztomographie (fMRT). Filme sind komplexe,
kontinuierliche und dynamische Stimuli, die dem echten Leben
in vielerlei Hinsicht ähneln (Bottenhorn et al., 2018;
Sonkusare et al., 2019). NV ist weniger kontrolliert als
Experimente, aber bietet im Gegensatz zu RS inhaltlich
bedeutungsvolle Stimulation (Finn et al., 2017) und
praktische Vorteile, wie erhöhte Compliance (Vanderwal et
al., 2019; Eickhoff et al., 2020). Filme wurden verwendet,
um Beziehungen zwischen Gehirn und Verhalten und
individuelle Unterschiede zu untersuchen und die
sozio-affektive Forschung voranzutreiben (Sonkusare et al.,
2019; Saarimäki, 2021).Die Ziele dieser Arbeit umfassen
eine Beurteilung des Einsatzes von NV in sozio-affektiver
und Forschung zu individuellen Unterschieden, und die
Vorstellung des Movies-Datensatzes, der zur Erforschung
dieser Themen kreiert wurde.Zuerst wird ein Projekt
vorgestellt, in dem der Einfluss eines ganzen Filmes auf die
funktionelle Konnektivität in 14 funktionellen
Gehirn-Netzwerken (NFC) untersucht wird. Inter- und
intra-individuelle Variabilität in NFC wurden erhoben, und
es wurde untersucht, wie Emotionen, die im Film dargestellt
werden, diese beeinflussen.Der Movies-Datensatz umfasst zwei
RS, eine anatomische und acht NV (f)MRI-Aufnahmen, sowie
umfassende Testungen der ProbandInnen hinsichtlich
sozio-affektiver Eigenschaften als traits und states.
Erweitert wurde der Datensatz durch eine Annotation der von
den Filmen ausgelösten Emotionen in einer eigenen
Stichprobe und eine Annotation der Eigenschaften der Filme
durch zwei Beurteilende.Daten des Movies-Datensatzes wurden
genutzt, um zu untersuchen, wie trait und state
Ängstlichkeit mit NFC in 14 Netzwerken ko-variieren. Die
Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass signifikante
Korrelationen zwischen state Ängstlichkeit und NFC des
Spiegelneuronennetzwerks durch drei bestimmte Filme
hervorgerufen werden.Sowohl die Literatur als auch meine
eigene Arbeit unterstreichen, dass Film-Stimuli und
ProbandInnen genau charakterisiert werden müssen, um zu
verstehen, wie NV am besten in sozio-affektiver und
Forschung zu individuellen Unterschieden eingesetzt werden
kann. Auswahl von Stimulus, Verhalten und Gehirnmessung
müssen genau abgewogen und abgestimmt werden (Eickhoff et
al., 2020). Der Movies-Datensatz stellt einen großen
fMRT-Datensatz dar zum Zweck der Untersuchung, wie diese
Faktoren miteinander kombiniert werden müssen, um effektive
NV-Forschung zu betreiben.},
cin = {INM-7},
cid = {I:(DE-Juel1)INM-7-20090406},
pnm = {5251 - Multilevel Brain Organization and Variability
(POF4-525)},
pid = {G:(DE-HGF)POF4-5251},
typ = {PUB:(DE-HGF)11},
doi = {10.34734/FZJ-2024-05119},
url = {https://juser.fz-juelich.de/record/1029413},
}