Neizravna modulacija ljudske vizualne memorije

za više informacija:ali.ma@wecistanche.com

Kliknite zaEkstrakt cistanče blagotvorno djeluje na pamćenje

Stas Kozak1,2, Noa Herz1,2,Yair Bar‑Haim1 & Nitzan Censor1*

Uvjeti u kojima sjećanja postaju neprilagodljiva potaknuli su opsežna istraživanja usmjerena na modulacijumemorijaciljajući ga izravno i eksplicitno. S obzirom na ograničenja izravne modulacije memorije, pitali smo sljedeće: mogu li se ciljne memorije modulirati neizravno? Kako bismo odgovorili na ovo pitanje, jedinstveno smo ciljali vizualna sjećanja i iskoristili paradigmu koja koristi upute za zaboravljanje ili pamćenje novokodiranih sjećanja. Koristili smo pristup s više domena i primijenili upute na ugrađene verbalne informacije predstavljene tijekom kodiranja (riječi), s namjerom da neizravno moduliramo prepoznavanje same ciljne memorije vizualnog konteksta (slike). Sukladno tome, sudionicima su predstavljena dva popisa riječi, gdje je svakoj riječi prethodila i slijedila slika. Sudionici su dobili upute da zapamte ili zaborave prvi popis riječi. Kao što je i očekivano, uputa za pamćenje ili zaboravljanje riječi različito je utjecala na riječmemorijasnaga. Važno je da je uputa u vezi s riječima neizravno modulirane snage pamćenja slike. Bolje pamćenje riječi rezultiralo je smanjenom snagom pamćenja slike i obrnuto, s uputama za pamćenje riječi koje smanjuju slikumemorijasnaga. Zajedno s negativnom korelacijom između snage pamćenja riječi i slike, rezultati sugeriraju natjecanje za zajedničke resurse između pamćenja sadržaja i konteksta. Ova otkrića mogu otvoriti nove puteve za neizravnu modulaciju neprilagodljivih sjećanja.

Disfunkcionalna sjećanja u psihopatologiji kao što su posttraumatski stresni poremećaj i depresija potaknula su istraživanja omemorijamodulacija1. Kao dio ovog nastojanja, korišteni su farmakološki, bihevioralni i neinvazivni pristupi za izravan utjecaj na ciljana sjećanja2,3. Iako je postignut značajan napredak, pouzdana modulacija epizodnihmemorijakod ljudi ostaje nedokučiv4. Farmakološkim i neinvazivnim tehnikama neuromodulacije obično nedostaje specifičnost i nisu uvijek prikladne za ljude3,5, dok bihevioralni pristupi obično rezultiraju malim učincima na pamćenje6 i ponekad mogu poboljšatimemorijasnagu umjesto da je smanji7.

S obzirom na postojeće izazove povezane s izravnom modulacijom sjećanja, testirali smo jesu li epizodne vizualnememorijamogli neizravno modulirati. U svakodnevnom životu, stavke sadržaja obično se kodiraju zajedno s vizualnim kontekstualnim scenama, koje se zatim ugrađuju umemorijatrag8,9. Kao takvo, moduliranje kodirane stavke može također obrnuto utjecati na njen kontekstualni okvir, potencijalno zbog natjecanja oko zajedničkih resursa10-12. Za razliku od prethodnih studija (npr. 13), primijenili smo višedomenski pristup, u kojem smo izravno utjecali na pamćenje u jednoj domeni (riječi), kako bismo neizravno modulirali ciljnu memoriju u drugoj domeni (slike). Neizravno smo ciljali na vizualna sjećanja (slike), budući da su ona vrlo relevantna za sjećanja iz stvarnog života koja mogu postati neprilagodljiva i zahtijevaju modulaciju. Konkretno, iskoristili smo paradigmu usmjerenog zaboravljanja (DF) koja koristi upute za dobrovoljno zaboravljanje ili pamćenje novokodiranih informacija14, obično usmjerenih na modulaciju ciljanihmemorija, vjerojatno kroz mehanizme kontekstualne promjene15–20. Međutim, primijenili smo ove izravne upute na ugrađene verbalne informacije predstavljene tijekom kodiranja (riječi), kako bismo neizravno modulirali prepoznavanje ciljanog vizualnog kontekstamemorijasebe (slike). Sukladno tome, sudionici su proučavali dva popisa riječi ugrađenih u slikovni kontekst, koji je bio stvarni cilj memorijske modulacije. Stoga su dobili znak da ili zaborave (n=20) ili upamte (n=20) riječi predstavljene na prvom popisu (popis s uputama 1), bez ikakvih izravnih uputa o kontekstualnim slikama u kojima popis je ugrađen (slika 1) (vidi odjeljak "Materijali i metode"). Rezonirali smo da znak da zaboravimo ili zapamtimo riječi neće samo utjecati na snagu pamćenja riječi, već će također neizravno modulirati prepoznavanje slike. Točnije, ako bi pamćenje uputa koje bi dovelo do boljeg pamćenja riječi rezultiralo smanjenom slikommemorijasnage i obrnuto, ovo može podržati mogućnost nadmetanja nad zajedničkim resursima, što rezultira neizravnom modulacijom memorije slike.

Slika 1. Eksperimentalni dizajn neizravne modulacije vizualnog pamćenja (A) Sudionicima su predstavljena dva popisa riječi isprekidano prikazanih između slika koje su bile stvarni cilj za neizravnu modulaciju vizualnog pamćenja. Prikazan je znak da se ili zaboravi ili zapamti prvi popis riječi. (B) Nakon kodiranja,memorijasnaga je testirana za riječi (izravna memorijska modulacija) i slike (neizravna vizualna memorijska modulacija). Ilustrirane slike su iz FIGRIM-a, javno dostupne baze podataka54.

Rezultati

U skladu s prethodnim izravnimmemorijarezultati modulacije, uputa za pamćenje ili zaboravljanje riječi različito utječe na prisjećanje riječi.Memorijasnaga u popisu s uputama 1 u odnosu na popis 2, bila je veća u stanju pamćenja nego u stanju zaborava (F(1,38)=4.906, p=0.033, η2p {{9 }}.114, slika 2A). Troškovni učinak usmjerenog zaboravljanja14,21 potvrđen je post-hoc analizom liste s uputama 1 koja ukazuje na veću snagu pamćenja u sjećanju nego u stanju zaboravljanja (t(38)=− 3,161, p=0 .003, d=1.02).

Mogu li upute vezane uz riječi neizravno modulirati slikumemorijasnaga? Zaista, slikamemorijasnaga na popisu s uputama 1 u odnosu na popis 2 bila je niža kada su upute trebale zapamtiti riječi, u usporedbi s onima kada su upute trebale zaboraviti riječi (F(1,38)=7.107, p=0 .011, η2p=0.158, slika 2B). Post-hoc analiza pokazala je da je uputa za pamćenje riječi smanjila slikumemorijačvrstoća (popis s uputama 1 u odnosu na popis 2, t(19)=− 2,778, p=0.012, d=− 0,62, slika 2B). Treba napomenuti da ovi rezultati nisu rezultat redoslijeda testova pamćenja riječi/slike (vidi Dodatne informacije).

Ova neizravna modulacija odmemorijajer slike su tako bile u suprotnom smjeru od sjećanja na riječi. Izravno ispitati obrnuti odnos između riječi i slikememorijasnage, uključili smo u isti model i riječi i slike, izračunavanjem indeksa modulacije memorije (popis s uputama 1 u odnosu na popis 2). Rezultati ukazuju na značajnu interakciju izmeđumemorijatip (riječ/slika) i uputa (zapamti/zaboravi), (F(1,38)=9.180, p=0.004, η2p=0. 195, sl. 2C), tako da je bolje pamćenje riječi rezultiralo smanjenim prepoznavanjem slika i obrnuto. Također je bila očigledna negativna korelacija između snage pamćenja riječi i slike (popis s uputama 1, r=− 0,46, p=0,003, slika 2D). Zajedno, rezultati pokazuju da je uputa za pamćenje ili zaboravljanje riječi neizravno i obrnuto modulirala snagu pamćenja slike.

Moguće alternativno objašnjenje ovih rezultata je da slabije prepoznavanje slike na popisu 1 u odnosu na popis 2 odražava učinak nedavnosti22,23. Iako primjena distraktorskog zadatka kako se koristi u našoj studiji obično eliminira efekte nedavnosti15,18,24, svejedno smo proveli kontrolni eksperiment kako bismo riješili tu mogućnost. U kontrolnom eksperimentu sudionici su kodirali iste popise, ali im je rečeno da se izravno sjećaju slika umjesto riječi. Kao što se i očekivalo, postojao je loš učinak za snagu riječi (Slika 2E). Najvažnije, slikamemorijasnaga je ostala konstantna na popisima (popis s uputama 1 u odnosu na popis 2, t(19)=− 0.179, p=0.860, d {{8} } − 0.03, sl. 2F), podupirući ideju da je memorijska modulacija prepoznavanja slike vođena uputama u vezi s riječima, a ne odražavanjem efekta nedavnosti.

Rasprava

memorijajer su riječi rezultirale smanjenim prepoznavanjem slike. Dosljedno, uočena je negativna korelacija između riječi i slikememorijasnaga. Dodatni kontrolni eksperiment isključio je mogućnost da je neizravna modulacija memorije slike rezultat efekta nedavnosti. Uzeti zajedno, trenutni rezultati podržavaju natjecanje izmeđumemorijaza sadržaj i kontekst, sugerirajući da se ove dvije vrste sjećanja oslanjaju na zajedničke neuro-kognitivne resurse.

Slika 2. Rezultati modulacije memorije (A) Izravnomemorijamodulacija. Upute za pamćenje (crveno) ili zaboravljanje (plavo) riječi različito su utjecale na prisjećanje riječi, s većom snagom pamćenja u stanju pamćenja nego u stanju zaborava (popis s uputama 1 u odnosu na popis 2). (B) Neizravnomemorijamodulacija. Snaga pamćenja slike bila je manja kada su dane upute za pamćenje riječi, u usporedbi s onima kada su dane upute za zaboravljanje riječi (popis s uputama 1 u odnosu na popis 2). (C) Neizravna modulacija memorije za slike bila je u suprotnom smjeru od memorije za riječi, s boljom memorijom za riječi pod uputama 'zapamti' što je rezultiralo smanjenim prepoznavanjem slika i obrnuto. (D) Dosljedno je primijećena negativna korelacija između snage pamćenja riječi i slike (popis s uputama 1). (E) Testiranje kontrolnog eksperimenta za efekte nedavnosti: Upute za pamćenje slika dovele su do efekta dna za prisjećanje riječi, i (F) Snaga pamćenja slike ostala je konstantna na popisima. Stupci pogrešaka predstavljaju ± 1 standardnu ​​pogrešku srednje vrijednosti (SEM) *str<0.05, **p=""><>

Sugestija da je mehanizam u podlozi posredanmemorijaModulacija je dio natjecanja između sjećanja sadržaja i konteksta u skladu je s prethodnim studijama. Emocionalno uzbudljivi podražaji često su kodirani po cijenu kodiranja okolnih informacija25-27, što sugerira natjecanje sadržaja i kontekstamemorijaresursi za kodiranje. Neuralni dokaz podupire međuovisnost između sjećanja na sadržaj i konteksta koji ga okružuje. U fMRI eksperimentu, utvrđeno je da upute za pamćenje riječi podižu neuralnu aktivnost povezanu s njihovim vizualnim kontekstom20. Iako su ovi rezultati protumačeni kao povećana zastupljenost kontekstualnih informacija pod uputama za pamćenje20, nedavni nemonotoni model plastičnosti predlaže da sjećanja koja se zaboravljaju imaju veću neuronsku aktivnost u usporedbi s zapamćenim sjećanjima28, podupirući mogućnost obrnutog odnosa između sadržaja i njegov okolni kontekst.

Memorijajer je sugerirano da su kontekst i sadržaj predstavljeni u parahipokampalnom i peririnalnom korteksu, dvije regije mozga koje su anatomski povezane29, te stoga mogu dijeliti resurse koji se preklapaju. U skladu s ovom sugestijom, nedavna studija transkranijalne magnetske stimulacije pokazala je da inhibicija aktivnosti bočnog okcipitalnog korteksa (LOC; povezana s obradom objekta) poboljšava točnost kategorizacije scene povećanjem aktivnosti područja parahipokampalnog mjesta (PPA; povezana s obradom scene)10, 11.

Važno je da naša eksperimentalna paradigma to sugeriramemorijakompromis snage između sadržaja i konteksta može se manipulirati kroz procese nakon kodiranja. Upute su dane za cijeli popis studija nakon što je već percipiran i kodiran bez prekida (Slika 1), što sugerira da je naša manipulacija utjecala na procese pamćenja nakon kodiranja30,31 i nije bila vođena trenutnom modulacijom mrežne percepcije ili radne memorije32 –34. Osim toga, čini se da naši rezultati ne ukazuju na to da su upute za pamćenje ili zaboravljanje imale opći učinak na pozornost, budući da su te upute utjecale na pamćenje riječi i slika u suprotnim smjerovima. Naime, instrukcije za pamćenje nisu poboljšale ukupnu memoriju, već su povećale samo jednu vrstu memorije dok su drugu smanjile, i obrnuto za instrukcije za zaboravljanje.

Valja napomenuti da su metode za neizravan utjecaj na kodirana sjećanja ranije korištene, fokusirajući se na online, a ne na obradu nakon kodiranja. Na primjer, prethodne studije primijenile su paradigmu Tink No-Tink (TNT) koristeći znak tijekom predstavljanja riječi signalizirajući sudionicima da izbjegnu razmišljanje o prezentiranoj riječi. Umetanjem nepovezanih slika 'promatrača' između potisnutih riječi, otkriveno je da se potiskivanje misli također smanjilomemorijaza susjedne predmete promatrača, stvarajući amnezijski afekt sjene35,36. Ovi rezultati naglašavaju to online u usporedbi s naknadnim kodiranjemmemorijaprocesi modulacije mogu uključivati ​​različite mehanizme. U skladu s tim, predloženo je da se učinci TNT-a oslanjaju na angažman desnog dorzolateralnog prefrontalnog korteksa (DLPFC) zajedno sa supresijom hipokampusa, dok je utvrđeno da metoda popisa DF uključuje lijevi DLPFC zajedno s odvajanjem hipokampusa i smanjenjem sinkronije alfa/beta frekvencije37.

Dok su prethodni eksperimenti DF-a otkrili povećanu memoriju za stavke s popisa 2 u stanju zaborava (nazvano učinak koristi), takav učinak nije izostao u trenutnoj studiji. Nekoliko razloga može objasniti ove rezultate. Prvo, kada se od sudionika traži da se prisjete riječi s popisa 1 prije popisa 2, učinak dobrobiti često je smanjen38. Iako bi subjekti s slobodnim izborom mogli imati tendenciju prisjećati se popisa 2 najprije39, sudionici u našem istraživanju nisu imali nikakvu dosljednu tendenciju prisjećanja predmeta s popisa 2 prije stavki s popisa 1 (vidi Dodatne informacije), što je vjerojatno smanjilo našu sposobnost otkrivanja blagotvornog učinka preko predmeta. Drugo, korištenje relativno dugog popisa riječi, poput onog korištenog u ovoj studiji, moglo bi smanjiti učinak koristi40. Treće, ne možemo isključiti mogućnost da je korištena drugačija strategija kodiranja kada su sudionici naučili navesti 2 srodnika na popis 1, što je faktor za koji se također pokazalo da utječe na učinak koristi41. Konačno, umetanje kontekstualnih slika u naš dizajn moglo bi povećati kognitivno opterećenje ispitanika i smanjiti učinak koristi42.

Dizajnirali smo vizualmemorijatest temeljen na prethodnim studijama prepoznavanja prisilnog izbora, usmjeren na procjenu vizualne memorije fdelity43, a ne samo vjerojatnost pronalaženja44,45. Unatoč tome, različite metode za mjerenje pamćenja kroz riječi i slike mogu predstavljati ograničenje ove studije, te ostaje utvrditi jesu li učinci koji se ovdje promatraju specifični za pamćenje prepoznavanja ili se mogu proširiti na slobodno dozvano pamćenje, relevantno za dodatne memorijske domene. Nadalje, manipulacija sličnostima folijskih slika može se koristiti za uključivanje u različite aspekte vizualnog pamćenja, na primjer, jesu li učinci specifični za grube kategoričke ili fine slikovne prikaze44,45.

Naš eksperimentalni pristup bio je jedinstven i razlikovao se od prethodnih studija13,18,30 u nekoliko aspekata. Prvo, umjesto primjene podražaja unutar jedne domene, odabrali smo pristup s više domena u kojem smo izravno utjecali na pamćenje u jednoj domeni, kako bismo neizravno modulirali ciljmemorijau drugoj domeni. Drugo, ciljali smo na vizualna sjećanja, budući da su vizualna sjećanja vrlo relevantna za sjećanja iz stvarnog života koja mogu postati neprilagodljiva. Treće, od sudionika se nije tražilo prosuđivanje ili usmjeravanje pozornosti na bilo koji aspekt neizravno modulirane memorije (slike), suprotno eksplicitnim procesima kodiranja i klasičnom DF učinku13,46. Stoga naš pristup odražava prvu neizravnu i inverznu modulaciju ciljanog vizualnogmemorija. Dok dizajni DF popisnih metoda obično utječu samo na memoriju prisjećanja47, modulacija prepoznavanjamemorijamože biti vidljivo kada su veze između proučavanih stavki slabe48. Dosljedno, pristup više domena koji se ovdje koristi može uključivati ​​slabije veze između vizualnih i verbalnih domena, omogućujući modulaciju memorije vizualnog prepoznavanja.

Ukratko, primjenom neizravnihmemorijamodulacije, trenutni izazovi u polju koji se odnose na izravnu modulaciju memorije mogu se potencijalno prevladati. Razumijevanje mehanizama pomoću kojih se ciljana sjećanja mogu neizravno modulirati mogla bi postaviti pozornicu za nove pristupe liječenju kliničkih poremećaja kao što je posttraumatski stresni poremećaj, u kojem su trajna sjećanja na traumatski događaj neprilagodljiva. Trenutačni rezultati predstavljaju važnu odskočnu dasku za istraživanja koja proširuju trenutnu primjenu i na scene prepune emocija i na klinički relevantne populacije.

Materijali i metode

Sudionici. Šezdeset jedna volonterka (43 žene, mag=24.98 godina, SD=3.96, domet=19–38) regrutirana je putem internetskih i tiskanih oglasa. Kriteriji za isključenje bili su neurološki, fizički ili mentalni poremećaji koje su sami prijavili. Svi su sudionici izjavili da su spavali najmanje 6 sati noću prije eksperimentalne sesije. Jedan je sudionik bio isključen zbog poteškoća u razumijevanju uputa zadatka. Veličina uzorka određena je a priori na temelju prosječne veličine prijavljenog učinka (η2p=0.09, snaga=0.9) pronađene u prethodnim studijama zaboravljanja usmjerenih popisnom metodom49,50. Sudionici su prije testiranja dobili pismeni informirani pristanak i dobili su naknadu od 20 USD ili kredit za tečaj. Institucionalni revizijski odbor Sveučilišta Tel Aviv odobrio je studiju, a sve su metode provedene u skladu s relevantnim smjernicama i propisima.

Postupak. Sudionici su izvodili modificiranu verziju DF paradigme. Za razliku od prethodnih DF eksperimenata, neutralne riječi (16 po popisu, vidi Dodatne informacije)51,52 ugrađene su unutar neutralnog slikovnog konteksta (32 po popisu)53-55, stvarajući triplet slika-riječ-slika (Slika 1). Riječi su prikazane 3 s, a slike 1 s. Interstimulalni interval (ISI) između trojki bio je 3 s. Kako bismo sveli na najmanju moguću mjeru sve semantičke pristranosti asocijacija između riječi i njihovih okolnih slika, nasumično smo rasporedili i riječi i slike na popise.

Tijekom debrifinga sudionici su dobili upute da pročitaju sljedeće upute: "U sljedećem eksperimentu tražit ćemo od vas da proučite dva popisa riječi. Svaka riječ pojavit će se na nekoliko sekundi, a prethodit će joj i slijediti slika. Vaš zadatak je zapamtite predstavljene riječi, kao svojememorijajer će se ove riječi testirati na kraju eksperimenta." Instruktor je naglas ponovio ove upute.

Nakon proučavanja prvog popisa, svaki je sudionik dobio znak da zaboravi ili zapamti prvi popis riječi. Subjekti u grupi za pamćenje dobili su sljedeće pisane upute: "Popis riječi koje ste upravo vidjeli bio je prvi dio faze proučavanja. Pokušajte se sjetiti ovog popisa". Grupa koja zaboravlja dobila je sljedeće pisane upute: "Popis riječi koje ste upravo vidjeli bio je popis za vježbu. Molimo pokušajte zaboraviti ovaj popis". Obje su skupine dobile upute da zapamte drugi popis riječi. Kako bi se smanjili učinci nedavnosti, sudionici su zamoljeni da rješavaju aritmetičke probleme 1 minutu kao distraktor prije početka testne faze15,24.

Prva testna faza isporučena je odmah nakon zadatka distraktora i sastojala se od slobodnog prisjećanja riječi i testa prepoznavanja slike (slika 1B). U besplatnom testu prisjećanja, sudionici su zamoljeni da napišu onoliko riječi kojih se mogu sjetiti s oba proučavana popisa, bilo kojim redoslijedom, uključujući i one koje su im rekli da zaborave. Ovaj test nije bio vremenski ograničen. U testu prepoznavanja slika, sudionici su proveli dvoalternativni test prepoznavanja s prisilnim odabirom u kojem su istovremeno vidjeli dvije slične slike scene iz iste kategorije i morali su odlučiti koja će od njih biti prikazana tijekom faze istraživanja. Ispitanici su zamoljeni da odgovore što je moguće brže i točnije. Svaki testni pokus završio je nakon odgovora sudionika. Redoslijed testova slobodnog prisjećanja i prepoznavanja slika bio je uravnotežen među sudionicima.

Kako bi osigurali da se slike percipiraju kao neutralne, sudionici su se vratili u laboratorij jedan dan nakon faze studije i ocijenili vrijednost slika studije56. Subjekti su bili izloženi svim proučavanim neutralnim slikama (64 slike) kao i novim 32 slike s negativnom valencijom (nižom od 3 na ljestvici lutke za samoprocjenu 1–9) preuzete iz IAPS baze podataka56. Pilot studija pokazala je da su neutralne ocjene dosljednije kada su prikazane i negativne stavke (vidi Dodatne informacije).

Analiza podataka. Postotak točnih odgovora izračunat je za svaki popis riječi i slika. Podatkovne točke koje padaju iznad dvije standardne devijacije od prosjeka u svakom eksperimentalnom uvjetu dobivene su na najviši rezultat unutar raspona od − 2 < z="">< 257.="" pokusi="" s="" vremenima="" odgovora="" nižim="" od="" 300="" ms="">< 1%)="" were="" excluded="" from="" further="">

Dvosmjerna mješovita ANOVA izračunata je za riječ ili slikumemorijasnaga, s uputama (zapamti/zaboravi) kao međupredmetnim čimbenikom i popisom (lista 1, lista 2) kao unutarpredmetnim čimbenikom. Procijeniti odnos riječi i slikememorijamodulacije preko popisa, izračunata je dvosmjerna mješovita ANOVA s tipom testa (riječ/slika) kao unutarpredmetnim faktorom i uputama (zaboravi/zapamti) kao međupredmetnim faktorom. Pearsonova korelacija izračunata je između prisjećanja riječi i prepoznavanja slike za popis s uputama.