Непряма модуляція зорової пам'яті людини

для більш information:ali.ma@wecistanche.com

Натисніть кнопку "До"Користь екстракту Cistanche для пам'яті

Стас Козак1,2, Ноа Герц1,2,Яір Бар-Хайм1 &Нітзан Цензор1*

Умови, в яких спогади стають дезадаптивними, надихнули на великі дослідження, спрямовані на модуляціюпам'ятьшляхом націлювання на нього прямо і явно. З огляду на обмеження модуляції прямої пам'яті, ми запитали наступне: чи можна опосередковано модулювати цільові спогади? Щоб вирішити це питання, ми унікально націлилися на візуальні спогади та використали парадигму, використовуючи інструкції, щоб або забути, або запам'ятати нещодавно закодовані спогади. Ми використовували багатодоменний підхід і застосували інструкції до вбудованої словесної інформації, представленої при кодуванні (словах), маючи намір опосередковано модулювати розпізнавання самої цільової зорової контекстної пам'яті (картинки). Відповідно, учасникам було пред'явлено два списки слів, де передувало кожному слову і за ними слідували картинки. Учасникам було доручено або згадати, або забути перший список слів. Як і очікувалося, інструкція або запам'ятати, або забути слова, що диференційовано вплинули на словопам'ятьСили. Важливо, що інструкція щодо слів, опосередковано модулювала картину пам'яті силою. Краща пам'ять на слова призвела до зменшення сили пам'яті картинки і навпаки, з інструкцією запам'ятовувати слова, зменшуючи картинкупам'ятьСили. Разом з негативною кореляцією між силою пам'яті слова і картинки результати свідчать про конкуренцію за спільні ресурси між пам'яттю для вмісту і контексту. Ці висновки можуть відкрити нові шляхи для опосередкованого модуляції дезадаптивної пам'яті.

Дисфункціональні спогади в психопатології, такі як посттравматичний стресовий розлад і депресія, заохочували дослідженняпам'ятьмодуляція1. В рамках цього починання були використані фармакологічні, поведінкові та неінвазивні підходи для безпосереднього впливу на цільові спогади2,3. Хоча досягнуто значного прогресу, надійна модуляція епізодичнихпам'ятьу людей залишається невловимим4. Фармакологічні та неінвазивні методи нейромодуляції зазвичай не мають специфічності і не завжди підходять для людини3,5, тоді як поведінкові підходи зазвичай призводять до незначного впливу на пам'ять6 і іноді можуть посилюватипам'ятьсила замість того, щоб зменшити її7.

З огляду на існуючі виклики, пов'язані з безпосередньою модуляцією спогадів, ми перевірили, чи епізодична візуальнапам'ятьможна було б модулювати опосередковано. У повсякденному житті елементи вмісту зазвичай кодуються разом із візуальними контекстуальними сценами, які потім вбудовуються впам'ятьслід8,9. Таким чином, модуляція закодованого елемента також може обернено впливати на його контекстуальний кадр, потенційно через конкуренцію за спільні ресурси10-12. На відміну від попередніх досліджень (наприклад, 13), ми застосували багатодоменний підхід, при якому безпосередньо впливали на пам'ять в одній області (словах), щоб побічно модулювати цільову пам'ять в іншій області (картинки). Ми опосередковано орієнтувалися на візуальні спогади (картинки), оскільки вони дуже стосуються реальних спогадів, які можуть стати дезадаптивними і вимагати модуляції. Зокрема, ми використовували парадигму спрямованого забування (DF), використовуючи інструкції, щоб добровільно забути або запам'ятати нещодавно закодовану інформацію14, зазвичай спрямовану на модуляцію цільовоїпам'ять, можливо, через механізми контекстних змін15-20. Однак ми застосували ці прямі інструкції до вбудованої словесної інформації, представленої під час кодування (слів), щоб опосередковано модулювати розпізнавання цільового візуального контекступам'ятьсама (картинки). Відповідно, учасники вивчили два списки слів, вбудованих в живописний контекст, який був фактичною мішенню модуляції пам'яті. Тому вони отримали репліку або забути (n = 20), або запам'ятати (n = 20) слова, представлені в першому списку (інструктований список 1), без будь-яких прямих вказівок про контекстуальні картинки, в які був вбудований список (рис. 1) (див. розділ «Матеріали і методи»). Ми міркували, що підказка забути або запам'ятати слова не тільки вплине на силу пам'яті для слів, але й опосередковано модулюватиме розпізнавання картини. Зокрема, якщо запам'ятовування інструкцій, що ведуть до кращої пам'яті для слів, призведе до зменшення зображенняпам'ятьсила і навпаки, це може підтримувати можливість конкуренції за спільні ресурси, що призводить до непрямої модуляції пам'яті картини.

Малюнок 1. Непряма модуляція зорової пам'яті експериментального дизайну (А) Учасникам були представлені два списки слів, з перервами представлених між картинками, які були фактичною мішенню для непрямої модуляції зорової пам'яті. Був представлений репліка, щоб або забути, або запам'ятати перший список слів. б) після кодування,пам'ятьміцність перевірялася і на слова (модуляція прямої пам'яті), і на картинках (непряма модуляція зорової пам'яті). Ілюстровані зображення взяті з FIGRIM, загальнодоступної бази даних54.

Результатів

Узгоджується з попередніми прямимипам'ятьрезультати модуляції, настанова або запам'ятати, або забути слова, що диференційовано вплинули на слова, згадують.Пам'ятьсила в інструктованому списку 1 щодо списку 2, була більшою в стані запам'ятовування, ніж в стані забування (F(1,38) = 4,906, p = 0,033, η2p = 0,114, рис. 2А). Спрямована вартість забування efect14,21 була підтверджена пост-хок-аналізом інструктованого списку 1, що вказує на більшу силу пам'яті в запам'ятовуванні, ніж в стані забування (t(38) = − 3,161, p = 0,003, d = 1,02).

Чи можуть інструкції щодо слів побічно модулювати картинкупам'ятьСили? Дійсно, картинапам'ятьсила в інструктованому списку 1 щодо списку 2 була нижчою, коли вказівки повинні були запам'ятовувати слова, порівняно з тим, коли вказівки повинні були забути слова (F(1,38) = 7,107, p = 0,011, η2p = 0,158, рис. 2В). Пост-хок-аналіз показав, що інструкція запам'ятовувати слова зменшила картинкупам'ятьсила (інструктований список 1 щодо списку 2, t(19) = − 2,778, p = 0,012, d = − 0,62, рис. 2В). Слід зазначити, що ці результати не були пов'язані з порядком тестів пам'яті слів/зображень (див. Додаткову інформацію).

Це непряма модуляціяпам'ятьбо картини, таким чином, були в протилежному напрямку до пам'яті про слова. Щоб безпосередньо перевірити зворотний зв'язок між словом і малюнкомпам'ятьсили, ми включили в одну і ту ж модель як слова, так і картинки, обчисливши індекс модуляції пам'яті (інструктований список 1 щодо списку 2). Результати свідчать про значну взаємодію міжпам'ятьтип (слово/картинка) і інструкція (запам'ятати/забути), (F(1,38) = 9,180, p = 0,004, η2p = 0,195, рис. 2С), така, що краща пам'ять на слова призвела до зменшення розпізнавання картинки і навпаки. Також була очевидна негативна кореляція між словом і силою пам'яті картини (інструктований список 1, r = − 0,46, p = 0,003, рис. 2Д). Разом результати свідчать про те, що в інструкції або запам'ятати, або забути слова побічно і обернено модульована картинка сили пам'яті.

Можливим альтернативним поясненням цих результатів є те, що нижче розпізнавання зображень у списку 1 відносно списку 2 відображає зворотний зв'язок22,23. Хоча застосування завдання дистрактора, яке використовується в нашому дослідженні, як правило, усуває зворотні ефекти15,18,24, ми, тим не менш, провели контрольний експеримент для вирішення цієї можливості. У контрольному експерименті учасники кодували ті самі списки, але їм було доручено безпосередньо запам'ятовувати картинки замість слів. Як і очікувалося, з'явився ефект фоора для сили слова (рис. 2Е). Важливо, картинкапам'ятьсила залишалася постійною в різних списках (інструктований список 1 щодо списку 2, t(19) = − 0,179, p = 0,860, d = − 0,03, рис. 2F), підтримуючи уявлення про те, що модуляція пам'яті розпізнавання картини була обумовлена інструкціями щодо слів, а не спростуванням ефекту повторності.

Обговорення

пам'ятьдля слів, що призвело до зменшення розпізнавання зображень. Послідовно спостерігалася негативна кореляція між словом і картинкоюпам'ятьСили. Додатковий контрольний експеримент виключав можливість того, що непряма модуляція пам'яті картини виникла в результаті ефекту повторності. У сукупності поточні результати підтримують конкуренцію між нимипам'ятьдля змісту та контексту, припускаючи, що ці два типи спогадів покладаються на загальні нервово-когнітивні ресурси.

Малюнок 2. Результати модуляції пам'яті (A) Пряміпам'ятьМодуляції. Вказівки або запам'ятати (червоний), або забути (синій) слова, що диференціально вплинули на слово пригадування, з силою пам'яті більшою в запам'ятовуванні, ніж в умові забування (інструктований список 1 щодо списку 2). б) непряміпам'ятьМодуляції. Сила пам'яті зображення була нижчою, коли давалися вказівки запам'ятовувати слова, порівняно з тим, коли давалися вказівки забути слова (інструктований список 1 щодо списку 2). (В) Непряма модуляція пам'яті для картинок була в протилежному напрямку до пам'яті для слів, з кращою пам'яттю на слова під інструкцією «запам'ятати», що призводило до зменшення розпізнавання картини і навпаки. (Г) Послідовно спостерігалася негативна кореляція між силою пам'яті слова і картини (інструктований список 1). (E) Контрольне тестування експерименту на наявність ефектів повторності: Інструкції щодо запам'ятовування зображень призвели до ефекту фоора для пригадування слів, і (F) Сила пам'яті зображень залишалася постійною в усіх списках. Смуги похибок представляють ± 1 Стандартна похибка середнього значення (S.E.M.) *p<0.05, **p=""><>

Припущення про те, що механізм, що лежить в основі непрямогопам'ятьмодуляція є частиною конкуренції між змістом і контекстними спогадами, що узгоджується з попередніми дослідженнями. Емоційно збуджуючі подразники часто кодуються ціною кодування навколишньої інформації25-27, припускаючи конкуренцію за зміст і контекст запам'ятькодування ресурсів. Нейронні докази підтверджують взаємозалежність між пам'яттю для вмісту і навколишнім його контекстом. В експерименті fMRI були знайдені інструкції щодо запам'ятовування слів, що підвищують нейронну активність, пов'язану з їх візуальним контекстом20. Хоча ці результати були інтерпретовані як збільшення представлення контекстної інформації відповідно до інструкцій щодо запам'ятовування20, недавня модель немонотонної пластичності пропонує, що забуті спогади мають більш високу нейронну активність порівняно з пам'ятними спогадами28, підтримуючи можливість зворотного зв'язку між змістом та навколишнім його контекстом.

Пам'ятьдля контексту і змісту пропонувалося представити в парагіппокампі та периренальній корі відповідно, двох ділянках мозку, які анатомічно пов'язані29, і тому можуть ділитися ресурсами, що перекриваються. Відповідно до цього припущення, нещодавнє дослідження транскраніальної магнітної стимуляції показало, що гальмування бічної активності потиличної кори (LOC; пов'язана з обробкою об'єктів) покращує точність категоризації сцени за рахунок збільшення активності площі парагіппокампального місця (PPA; пов'язане з обробкою сцени)10,11.

Важливо, що наша експериментальна парадигма говорить про те, щопам'ятьсиловий компроміс між змістом і контекстом можна маніпулювати за допомогою процесів посткодування. Інструкції були дані для всього досліджуваного списку після того, як він вже був сприйнятий і закодований без перерви (рис. 1), що свідчить про те, що наша маніпуляція торкнулася процесів посткодування пам'яті30,31 і не була обумовлена негайною модуляцією сприйняття в Інтернеті або робочої пам'яті32-34. Крім того, наші результати, здається, не свідчать про те, що вказівки запам'ятати або забути мали загальний вплив на увагу, так як ці інструкції впливали на пам'ять слів і картинок в протилежних напрямках. А саме, інструкції з запам'ятовування не покращили загальну пам'ять, а скоріше збільшили лише один тип пам'яті, зменшуючи інший, і навпаки для інструкцій забудьте.

Слід зазначити, що раніше використовувалися методи опосередкованого впливу на закодовані спогади, орієнтуючись на онлайн, а не на обробку після кодування. Наприклад, попередні дослідження застосовували парадигму Tink No-Tink (TNT), використовуючи підказку під час презентації слів, сигналізуючи учасникам, щоб уникнути роздумів про представлене слово. Вставляючи не пов'язані між собою картини «сторонніх спостерігачів» між придушеними словами, було встановлено, що придушення думки також зменшилосяпам'ятьдля суміжних сторонніх предметів, що утворюють амнестичну тінь afect35,36. Ці результати підкреслюють, що онлайн у порівнянні з посткодуваннямпам'ятьпроцеси модуляції можуть включати різні механізми. Відповідно, ефекти тротилу пропонувалося покладатися на праворадикальне префронтальне залучення кори (DLPFC) у поєднанні з придушенням гіпокампу, тоді як було виявлено, що метод списку DF включає lef DLPFC разом із відчепленням гіпокампу та зменшенням синхронізації альфа/бета-фази частоти37.

У той час як попередні експерименти DF виявили збільшення пам'яті для пунктів списку 2 в стані забування (так званого ефекту користі), такий ефект був відсутній в поточному дослідженні. Пояснити ці результати можуть кілька причин. По-перше, коли учасники зобов'язані відкликати слова зі списку 1 перед списком 2, ефект користі часто знижується38. Незважаючи на те, що предмети вільного вибору можуть мати тенденцію згадувати список 2 frst39, учасники нашого дослідження не мали жодної послідовної тенденції згадувати елементи зі списку 2 до пунктів зі списку 1 (див. Додаткову інформацію), можливо, зменшуючи нашу здатність виявляти корисний ефект серед суб'єктів. По-друге, використання відносно довгого списку слів, як і того, що використовується в цьому дослідженні, може зменшити користь efect40. По-третє, ми не можемо виключати можливість того, що була використана диферентна стратегія кодування, коли учасники навчилися перераховувати 2 родичів до списку 1, фактор, який також був зазначений для впливу на користь efect41. Нарешті, вставка контекстних картинок у наш дизайн могла б підвищити когнітивне навантаження суб'єктів і зменшити користь efect42.

Ми розробили візуалпам'ятьтест, заснований на попередніх дослідженнях розпізнавання примусового вибору, спрямований на оцінку точності візуальної пам'яті43 і не тільки імовірність пошуку44,45. Тим не менш, розбіжні методи вимірювання пам'яті між словами та картинками можуть становити обмеження цього дослідження, і залишається визначити, чи є ефекти, що спостерігаються тут, специфічними для розпізнавання пам'яті або можуть бути поширені на вільно відкликане вилучення пам'яті, що стосується додаткових областей пам'яті. Крім того, маніпулювання подібністю зображень фольгою може бути використано для використання диферентних аспектів зорової пам'яті, наприклад, чи є виділення специфічними для грубих категоричних або тонких живописних уявлень44,45.

Наш експериментальний підхід був унікальним і розходився з попередніми дослідженнями13,18,30 в декількох аспектах. По-перше, замість того, щоб застосовувати подразники в межах однієї області, ми вибрали багатодоменний підхід, при якому ми безпосередньо впливали на пам'ять в одній області, щоб побічно модулювати цільпам'ятьв диферентній області. По-друге, ми націлилися на візуальні спогади, оскільки візуальні спогади дуже актуальні для реальних спогадів, які можуть стати дезадаптивними. По-третє, від учасників не вимагалося судити або спрямовувати увагу на будь-який аспект опосередковано модульованої пам'яті (картинки), що суперечить явним процесам кодування і класичному DF efect13,46. Тому наш підхід відображає першу в своєму роді непряму і зворотну модуляцію цільового візуальногопам'ять. У той час як конструкції списків-методів DF зазвичай впливають лише на пам'ять про відкликання47, модуляція розпізнаванняпам'ятьможе бути очевидним, коли зв'язки між досліджуваними предметами слабкі48. Послідовно, мультидоменний підхід, що використовується тут, може включати слабші асоціації між візуальною та вербальною областями, що дозволяє модулювати пам'ять візуального розпізнавання.

Підсумовуючи, шляхом застосування непрямихпам'ятьмодуляція, поточні виклики в галузі, пов'язані з модуляцією прямої пам'яті, потенційно можуть бути подолані. Розуміння механізмів, за допомогою яких цільові спогади можуть бути опосередковано модульовані, може створити основу для нових підходів до лікування клінічних розладів, таких як посттравматичний стресовий розлад, в якому стійкі спогади про травматичну подію є дезадаптивними. Поточні результати є важливою сходинкою для досліджень, що поширюють поточне застосування як на сцени, навантажені емоціями, так і на клінічно значущі популяції.

Матеріали і методи

Учасники. Шістдесят один волонтер (43 жінки, Маг = 24,98 року, СД = 3,96, Діапазон = 19-38) був набраний через онлайн і друковану рекламу. Критеріями виключення були неврологічні, фізичні або психічні розлади, про які повідомлялося самостійно. Всі учасники повідомили про не менше 6 годин сну в ніч перед експериментальним сеансом. Один учасник був виключений через труднощі з розумінням інструкцій із завданням. Розмір вибірки визначався апріорі на основі усередненого звітного розміру ефекту (η2p = 0,09, потужність = 0,9), знайденого в попередньому списку-методі, спрямованому на дослідження забування49,50 . Учасникам надавалася письмова інформована згода перед тестуванням і їм було компенсовано $20 або кредит курсу. Рада з інституційного огляду Університету Те Тель-Авіва схвалила дослідження, і всі методи були виконані відповідно до відповідних керівних принципів та положень.

Процедура. Учасники виконали модифіковану версію парадигми ДФ. На відміну від попередніх експериментів DF, нейтральні слова (16 на список, див. Додаткову інформацію)51,52 були вбудовані в нейтральний живописний контекст (32 на список)53-55, створюючи трійню картинку-слово-картинку (рис. 1). Слова були представлені по 3 с, а картинки по 1 с. Між стимул-інтервал (ІСІ) між трійнятами становив 3 с. Щоб звести до мінімуму будь-які смислові упередження зв'язків між словами та навколишніми їх зображеннями, ми рандомізували як слова, так і картинки в різних списках.

Під час дебрифінгу учасникам було доручено прочитати наступні інструкції: «У наступному експерименті ми попросимо вас вивчити два списки слів. Кожне слово буде з'являтися протягом декількох секунд і буде передувати, а за ним і картинка. Ваше завдання - запам'ятати представлені слова, як своїпам'ятьбо ці слова будуть перевірені в кінці експерименту". Ці вказівки вголос повторив інструктор.

Після вивчення першого списку кожен учасник отримав підказку або забути, або запам'ятати перший список слів. Предмети в групі пам'яті отримали такі письмові інструкції: «Te список слів, які ви щойно бачили, був першою частиною етапу дослідження. Будь ласка, спробуйте запам'ятати цей список». Група Te Forgets отримала такі письмові інструкції: «Список слів, які ви щойно бачили, був списком практик. Будь ласка, спробуйте забути цей список». Обом групам було доручено запам'ятати другий список слів. Щоб зменшити ефекти повторності, учасникам було запропоновано вирішити арифметичні задачі протягом 1 хв як дистрактор до початку тестової фази15,24.

Перша тестова фаза була поставлена відразу після завдання дистрактора і складалася з вільного відкликання слів і тесту на розпізнавання зображень (рис. 1В). У тесті на безкоштовне відкликання учасникам було запропоновано написати якомога більше слів з обох вивчених списків, у будь-якому порядку, включаючи ті, які їм було доручено забути. Тест Тіс не був обмежений у часі. У тесті на розпізнавання зображень учасники провели двоальтернативний тест на розпізнавання примусового вибору, в якому вони побачили одночасно два схожих зображення сцени з однієї категорії і повинні були вирішити, яке з двох було показано на етапі дослідження. Випробовуваних пропонувалося відповісти максимально швидко і максимально точно. Кожне тестове випробування закінчувалося після відповіді учасника. Порядок безкоштовного відкликання та тестів на розпізнавання зображень був врівноважений серед учасників.

Щоб переконатися, що знімки були сприйняті як нейтральні, учасники повернулися до лабораторії через день після фази дослідження та оцінили валентність досліджуваних знімків56. Суб'єкти піддавалися впливу всіх вивчених нейтральних знімків (64 фотографії), а також нових 32 знімків з негативною валентністю (нижче 3 за шкалою Самооцінювання Манікіна 1-9), взятих з бази даних IAPS56. Пілотне дослідження показало, що нейтральні оцінки є більш послідовними, коли також показуються негативні елементи (див. Додаткову інформацію).

Аналіз даних. Відсоток правильних відповідей обчислювався для кожного списку слів і картинок. Дані очок, що падають вище двох стандартних відхилень від середнього значення в кожному експериментальному стані, були підмостраховані до найвищої оцінки всередині діапазону − 2< z="">< 257.="" trials="" with="" response="" times="" lower="" than="" 300="" ms="">< 1%)="" were="" excluded="" from="" further="">

Двосторонній змішаний ANOVA обчислювався словом або картинкоюпам'ятьсила, з інструкцією (запам'ятати/ забути) як міжпредметним фактором і списком (список 1, список 2) як фактор всередині суб'єкта. Оцінити зв'язок між словом і картинкоюпам'ятьмодуляція в різних списках, двостороння змішана ANOVA розраховувалася з типом тесту (слово / картинка) як фактор всередині предмета і інструкція (забути / запам'ятати) як фактор між суб'єктами. Кореляція Пірсона була розрахована між згадуванням слів і розпізнаванням картини для інструктованого списку.