Το πλεονέκτημα που παρέχει ο ολονύκτιος ύπνος σε προγραμματισμένη μνήμη μπορεί να διαρκέσει μόνο μια μέρα Μέρος 2

Πρωτόκολλο μελέτης

Οι συμμετέχοντες κατανεμήθηκαν τυχαία είτε στην ομάδα ύπνου είτε στην ενεργό αφύπνιση. Οι συμμετέχοντες ολοκλήρωσαν τη φάση 1 για να μάθουν το σχήμα και μετά από ένα διάλειμμα 10-λεπτών ολοκλήρωσαν τα τμήματα εκμάθησης της φάσης 2 για να μάθουν τη σχετική με το σχήμα καθώς και την νέα ιεραρχία.

Λοιπόν, τι είναι η ενεργή αφύπνιση; Η ενεργητική αφύπνιση αναφέρεται στην ικανότητα των ανθρώπων να αντιλαμβάνονται τις αλλαγές στο περιβάλλον, την πρωτοβουλία και την ικανότητα να κατανοούν και να ανταποκρίνονται σε πράγματα. Όταν ένα άτομο είναι σε κατάσταση έντονης αφύπνισης, τα χαρακτηριστικά του προσώπου του θα είναι πιο έντονα, η σκέψη του θα είναι πιο ευκίνητη και η ικανότητά του να αντιλαμβάνεται και να κατανοεί τα πράγματα θα είναι ισχυρότερη.

Και αυτός ο υψηλός βαθμός διέγερσης μπορεί επίσης να μας βοηθήσει να βελτιώσουμε καλύτερα τη μνήμη μας. Σε μια κατάσταση υψηλής διέγερσης, ένα άτομο μπορεί να επικεντρωθεί περισσότερο στις γνώσεις που έχει μάθει και να διατηρήσει καλύτερα το περιεχόμενο που έχει μάθει στον εγκέφαλό του. Ταυτόχρονα, μια κατάσταση υψηλής διέγερσης μπορεί επίσης να διεγείρει τη ζωτικότητα της σκέψης των ανθρώπων και να βελτιώσει το βάθος και την επίδραση της μνήμης.

Επομένως, πρέπει να βελτιώσουμε την επίγνωση και τη μνήμη μας μέσω μιας σειράς μεθόδων. Πρώτα από όλα, πρέπει να προσέχουμε να διατηρούμε επαρκή χρόνο ύπνου ώστε να μην επηρεάζουμε την αντίληψη και την κατανόησή μας λόγω υπερβολικής κόπωσης. Δεύτερον, πρέπει επίσης να ενεργοποιούμε τακτικά τον εγκέφαλό μας και να προάγουμε τη ζωτικότητα της σκέψης μας μέσω της ανάγνωσης, της σκέψης κ.λπ. Τέλος, πρέπει επίσης να δώσουμε μεγαλύτερη προσοχή στις αλλαγές στο περιβάλλον στη ζωή μας και να μάθουμε και να εκτεθούμε σε τόσα νέα πράγματα όσο το δυνατόν για να βελτιώσουμε τις ικανότητες αφύπνισης και μνήμης μας.

Εν ολίγοις, η σχέση μεταξύ ενεργητικής διέγερσης και μνήμης είναι στενή και απαραίτητη. Πρέπει να συνεχίσουμε να είμαστε θετικοί, να διατηρούμε καλές συνήθειες ζωής και να ασκούμαστε συνεχώς και να προκαλούμε τους εαυτούς μας για να βελτιώσουμε τις ικανότητες διέγερσης και μνήμης, για να ανταποκριθούμε καλύτερα στις προκλήσεις και τις ευκαιρίες της ζωής. Μπορεί να φανεί ότι πρέπει να βελτιώσουμε τη μνήμη και το Cistanche deserticola μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη μνήμη, επειδή το Cistanche deserticola μπορεί επίσης να ρυθμίσει την ισορροπία των νευροδιαβιβαστών, όπως η αύξηση των επιπέδων ακετυλοχολίνης και αυξητικών παραγόντων. Αυτές οι ουσίες είναι πολύ σημαντικές για τη μνήμη και τη μάθηση. Επιπλέον, το κρέας μπορεί επίσης να βελτιώσει τη ροή του αίματος και να προωθήσει την παροχή οξυγόνου, η οποία μπορεί να εξασφαλίσει ότι ο εγκέφαλος λαμβάνει επαρκή θρεπτικά συστατικά και ενέργεια, βελτιώνοντας έτσι τη ζωτικότητα και την αντοχή του εγκεφάλου.

Κάντε κλικ στα συμπληρώματα γνώσης για να βελτιώσετε τη μνήμη

Δοκιμάστηκαν μετά από ένα διάστημα 12-ώρας (ύπνου-αφύπνισης) και ακολούθησε μια δεύτερη δοκιμή 24 ώρες μετά την αρχική συνεδρία κωδικοποίησης. Ο ύπνος παρακολουθήθηκε χρησιμοποιώντας τόσο πολυυπνογραφία (PSG) όσο και με ακτιγραφία (Εικόνα 1).

Παράδειγμα μάθησης σχήματος

Παρά τις δεκαετίες έρευνας και το πρόσφατο ανανεωμένο ενδιαφέρον στην κοινότητα των νευροεπιστημών για τη μελέτη πλαισίων οργανωμένης πληροφόρησης, δεν φαίνεται να υπάρχει συναίνεση σχετικά με το τι χαρακτηρίζει το άσχημα. Αυτό συνέβαλε στην ετερογένεια στη βιβλιογραφία.

Έχει προταθεί ότι ένας λειτουργικός ορισμός των σχημάτων περιλαμβάνει «επικαλυπτόμενες, οργανωμένες αναπαραστάσεις γνώσης» που έχουν τα ακόλουθα τρία χαρακτηριστικά: ωφέλεια απόδοσης μνήμης. έχουν δυναμική και προσαρμόσιμη φύση όταν αμφισβητούνται από αταίριαστα νέα στοιχεία και διευκολύνουν τα νέα συμπεράσματα γενικεύοντας σε σχέση με όσα μαθαίνονται άμεσα [28].

Στην τρέχουσα μελέτη [26] χρησιμοποιήθηκε ένα πρότυπο μάθησης βασισμένο σε σχήμα που βασίζεται σε μεταβατικά συμπεράσματα που περιλάμβανε αυτά τα βασικά χαρακτηριστικά. Αυτό το παράδειγμα έχει χρησιμοποιηθεί σε προηγούμενες εργασίες [29-31].

Το κύριο παράδειγμα αποτελούνταν από δύο κύριες φάσεις όπως απεικονίζεται στο Σχήμα 2 και περιγράφεται λεπτομερώς παρακάτω. Συμπεριλάβαμε την ενεργή ανατροφοδότηση ως ρητή ενίσχυση στα μπλοκ μάθησης, καθώς ορισμένες μελέτες έχουν δείξει ότι η ρητή ενίσχυση κατά τη διάρκεια της μάθησης είναι ένας ουσιαστικός παράγοντας στα οφέλη που εξαρτώνται από τον ύπνο σε μεταβατικά συμπεράσματα [15]. Το κύριο παράδειγμα αποτελούνταν από τρεις κύριες φάσεις όπως φαίνεται στο Σχήμα 2 και εξηγείται λεπτομερώς παρακάτω.

Επισκόπηση του πρωτοκόλλου

Ο αρχικός σχηματισμός σχήματος αποτελούνταν από δύο μέρη με ένα διάλειμμα λεπτών 10-: (φάση 1) για να σχηματιστεί το αρχικό σχήμα ακολουθούμενο από (φάση 2): ενσωμάτωση μνήμης που σχετίζεται με σχήμα και συνθήκη εκμάθησης χωρίς σχήμα. Μετά την ολοκλήρωση της φάσης 2, οι συμμετέχοντες υποβλήθηκαν σε άμεσες και καθυστερημένες συνεδρίες δοκιμών μετά από 12 ώρες που περιείχαν ενεργή αφύπνιση ύπνου και μια τελική δοκιμή 24 ώρες μετά την αρχική κωδικοποίηση (Εικόνα 1).

Φάση 1: εκμάθηση του σχήματος με κριτήριο

Οι συμμετέχοντες έπρεπε να μάθουν τη σωστή σειρά στοιχείων σε ένα 7-σύνολο αντικειμένων που σχετίζονται με μια ηλικιακή ιεραρχία γαλαξιών. Η διαδικασία μάθησης περιελάμβανε δοκιμή και λάθος μαζί με ενεργή ανατροφοδότηση, εναλλασσόμενη μεταξύ των ομάδων μάθησης και δοκιμής, έως ότου οι συμμετέχοντες πέτυχαν ένα κριτήριο ακρίβειας άνω του 85%.

Κατά τη διάρκεια των τμημάτων μάθησης, οι συμμετέχοντες έδειξαν δύο παρακείμενους γαλαξίες στην ιεραρχία (B–C, F–E, A–B, D–C, κ.λπ.) για 3 δευτερόλεπτα και ρωτήθηκαν: «Ποιος γαλαξίας είναι παλαιότερος;». Οι συμμετέχοντες ενθαρρύνθηκαν να συμμετάσχουν ενεργά στη μάθηση και να δώσουν απαντήσεις.

Η σωστή απάντηση τονίστηκε με πράσινο χρώμα, ανεξάρτητα από το αν απάντησαν ή όχι. Τα μη γειτονικά ζεύγη (B–D, C–E, B–E, κ.λπ.) δεν παρουσιάστηκαν κατά τη διάρκεια της μάθησης.

Κάθε μπλοκ μάθησης διαδέχτηκε ένα αντίστοιχο μπλοκ δοκιμών, όπου οι συμμετέχοντες έδειχναν ένα ζευγάρι γαλαξιών και δήλωναν ποιο αντικείμενο ήταν παλαιότερο. Τους εμφανίστηκαν μαθημένα γειτονικά ζεύγη καθώς και μη γειτονικά στοιχεία (ζεύγη συμπερασμάτων) που δεν είχαν συναντηθεί κατά τη διάρκεια της μάθησης (Εικόνα 2Α–Β).

Δεν δόθηκε σχόλια. Για να απαντήσουν σωστά σε αυτές τις ερωτήσεις, οι συμμετέχοντες έκαναν μεταβατικά συμπεράσματα (δηλ. αν A > B και B > C τότε A > C).

Αυτή η φάση ολοκληρώθηκε μόλις επιτεύχθηκε ακρίβεια 85%. Με βάση πιλοτικά πειράματα και προηγούμενες εργασίες, προβλέψαμε έως και 20 μπλοκ εκμάθησης και δοκιμών για να επιτύχουμε ακρίβεια 85%. Κατά μέσο όρο, χρειάστηκαν περίπου 10 μπλοκ εκμάθησης για να επιτευχθεί το κριτήριο (M=9.6, SD=3.9).

Φάση 2: ενσωμάτωση μνήμης που σχετίζεται με σχήμα και εκμάθηση της συνθήκης χωρίς σχήμα

Αυτή η φάση περιλάμβανε την εκμάθηση μιας νέας ιεραρχίας γαλαξιών που είτε μόχλευε το αποκτηθέν σχήμα (συνθήκη σχήματος) είτε περιείχε στοιχεία που δεν είχαν συναντήσει πριν (χωρίς σχήμα συνθήκης). Στην συνθήκη του σχήματος, οι συμμετέχοντες έπρεπε να μάθουν μια νέα ιεραρχία που παρεμβλήθηκε με γαλαξίες από τη φάση 1 διατηρώντας την ίδια σειρά κατάταξης. Στη συνθήκη χωρίς σχήμα, οι συμμετέχοντες παρουσιάστηκαν με μια εντελώς νέα ιεραρχία. Οι δοκιμές τόσο σε σχήματα όσο και σε μη-σχηματικά σύνολα αποτελούνταν από γειτονικά ζεύγη και ζεύγη συμπερασμάτων παρόμοια με τη φάση 1. Κρίσιμα, οι δοκιμές δοκιμής συμπερασμάτων αποτελούνταν μόνο από νέους γαλαξίες και για τις δύο ιεραρχίες.

Οι διαδικασίες ήταν πανομοιότυπες με την προηγούμενη φάση και οι συμμετέχοντες υποβλήθηκαν σε έξι εναλλασσόμενα τμήματα μάθησης και δοκιμής τόσο για τα σύνολα σχήματος όσο και για τα σύνολα χωρίς σχήμα που παρουσιάζονται σε μια ενδιάμεση εντολή. Όλα τα στοιχεία, η δεξιά/αριστερή παρουσίαση στην οθόνη, η σειρά με παρεμβολή και η σειρά παρουσίασης των ζευγαριών τυχαιοποιήθηκαν και αντισταθμίστηκαν σε όλες τις φάσεις (Εικόνα 2Α–Β).

Τεστ ανάκλησης ιεραρχίας ως μέτρο για τον έλεγχο της ελεύθερης ανάκλησης

Τέλος, στους συμμετέχοντες δόθηκαν δύο φάκελοι που περιείχαν ο καθένας τις γαλαξιακές εικόνες του συνόλου σχήματος/χωρίς σχήμα αναμεμειγμένα σε τυχαία διάταξη και τους ανατέθηκε η ανακατασκευή της ακριβούς σειράς των γαλαξιών σε κάθε ιεραρχία από τον μικρότερο στον μεγαλύτερο από αριστερά προς τα δεξιά στο τραπέζι.

Παρόμοια με τη δοκιμή ανάκλησης ιεραρχίας των δοκιμών υπολογιστή αντισταθμίστηκε επίσης με αριθμημένους φακέλους και οδηγίες στους οποίους να ανοίξει πρώτα.

Η απόδοση των συμμετεχόντων αξιολογήθηκε με βάση τον συνολικό αριθμό των σφαλμάτων που έγιναν κατά την αναδιάταξη των γαλαξιών, χρησιμοποιώντας μια μέθοδο που τιμωρεί τη λανθασμένη τοποθέτηση ενός αντικειμένου σε σχέση με την απόκλιση από τη σωστή θέση του [32].

Λογισμικό και πηγή εικόνας

Οι εικόνες γαλαξιών ελήφθησαν από τις γκαλερί HubbleSite, στις οποίες μπορείτε να αποκτήσετε πρόσβαση στη διεύθυνση (https://hubblesite.org/images). Τα ερεθίσματα δημιουργήθηκαν χρησιμοποιώντας λογισμικό E-Prime 2.0 (Psychology SoftwareTools, Inc., Sharpsburg, PA).

Απόκτηση και αναλύσεις δεδομένων PSG

Η ηλεκτροεγκεφαλογραφία (EEG) διεξήχθη με χρήση καταγραφέα SOMNOtouch (SOMNOmedics GmbH, Randersacker, Γερμανία) σε δύο κεντρικά κανάλια, C3 και C4, σχετικά με τα ετερόπλευρα μαστοειδή (A1, A2) και τα Cz και Fpz ως κοινά ηλεκτρόδια αναφοράς και γείωσης σύμφωνα με τα διεθνή 10– 20 σύστημα.

Η ηλεκτροοφθαλμογραφία (EOG) και η ηλεκτρομυογραφία (EMG) των μυών του πηγουνιού καταγράφηκαν επίσης για τη φάση ύπνου. Η σύνθετη αντίσταση διατηρήθηκε κάτω από 5 kΩ πριν ξεκινήσει η εγγραφή.

Τα δεδομένα της PSG εξετάστηκαν πρώτα οπτικά και στη συνέχεια βαθμολογήθηκαν αυτόματα χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο Z3Score (https://z3score.com), ο οποίος έχει προηγουμένως επικυρωθεί και αποδειχθεί ότι μπορεί να συγκριθεί με τους ειδικούς σκόρερ. Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκε η εργαλειοθήκη FASST EEG (http://www.montefiore.ulg.ac.be/~philips/FASST.html) [33].

Τα στάδια ύπνου (N1, N2, N3, REM και WASO) βαθμολογήθηκαν με βάση 30-δεύτερες εποχές χρησιμοποιώντας τα κριτήρια που περιγράφονται στο Εγχειρίδιο της Αμερικανικής Ακαδημίας Ιατρικής Ύπνου (AASM) [34]. Δύο εγγραφές που περιείχαν περισσότερο από 10% τεχνουργήματα αποκλείστηκαν από τις τελικές αναλύσεις.

Οι λόγοι αποκλεισμού περιελάμβαναν είτε τον πρόωρο τερματισμό των εγγραφών από τη συσκευή είτε την ανεπαρκή ποιότητα δεδομένων για τη σταδιοποίηση του ύπνου, για παράδειγμα, λόγω πτώσης ηλεκτροδίων κατά τη διάρκεια της νύχτας. Η δραστηριότητα αργών κυμάτων (SWA) και η ενέργεια αργών κυμάτων ως ενσωματωμένη ισχύς στη ζώνη δέλτα (0.5–4 Hz) υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας μεθόδους που είχαν δημοσιευτεί προηγουμένως [35, 36].

Ανίχνευση ατράκτου

Το πακέτο Wonambi Python, v5.24 (https://wonambi-python.github.io) χρησιμοποιήθηκε για την αυτόματη ανίχνευση ατράκτου χρησιμοποιώντας επικυρωμένο αλγόριθμο [35]. Οι άτρακτοι ταξινομήθηκαν σε αργούς (9-12 Hz) ή γρήγορους (12-15 Hz) [35] και ανιχνεύθηκαν τόσο για τα στάδια ύπνου N2 όσο και για τα N3. Ο αριθμός των ατράκτων και η πυκνότητα της ατράκτου (μετρήσεις ανά λεπτό) χρησιμοποιήθηκαν ως οι κύριες μετρήσεις ατράκτου [37]. Ελέγξαμε με μη αυτόματο τρόπο δείγματα 10 συμμετεχόντων για να επαληθεύσουμε την πιστότητα της αυτόματης ανίχνευσης (για περισσότερες λεπτομέρειες, ανατρέξτε στο Συμπληρωματικό Υλικό).

Στατιστικές αναλύσεις

Η απόδοση της μνήμης αξιολογήθηκε τόσο μέσω της δοκιμής υπολογιστή με μέτρο στοιχείο προς στοιχείο (% σωστή), όσο και με τον αριθμό των σφαλμάτων ανάκλησης στη δοκιμή ανάκλησης ιεραρχίας. Για κάθε φάση και στις δύο ομάδες, αξιολογήσαμε την απόδοση της μνήμης χρησιμοποιώντας μια μικτή ANOVA για να διερευνήσουμε την ενοποίηση των αναμνήσεων με μάθηση σχήματος (σχήμα, χωρίς σχήμα) και δοκιμαστικές συνεδρίες (άμεσες, καθυστερημένες: 12 ώρες/24 ώρες) ως παράγοντες εντός των συμμετεχόντων και συνθήκη ενοποίησης (ύπνος, εγρήγορση) ως παράγοντας μεταξύ των συμμετεχόντων.

Η αλλαγή στη μνήμη μετά από ένα 12-διάστημα ωρών (ύπνου-εγρήγορσης) εξετάστηκε επίσης χρησιμοποιώντας μια μικτή ANOVA με τους παράγοντες εντός των συμμετεχόντων του σχήματος (σχήμα, χωρίς σχήμα) και τον τύπο ζεύγους (παρακείμενο, συμπέρασμα) και παράγοντας ενοποίησης μεταξύ συμμετεχόντων (ύπνος-εγρήγορση).

Τα άμεσα και καθυστερημένα αποτελέσματα δοκιμής 12-hour/24-hour συγκρίθηκαν με post hoc ανεξάρτητα δείγματα και ζευγαρωμένα τεστ t. Εξετάσαμε τις συσχετίσεις των σταδίων ύπνου και των μετρήσεων της ατράκτου με την απόδοση της μνήμης, το μέγεθος του οφέλους μνήμης που βασίζεται στο σχήμα (Σχήμα-Όχι-σχήμα) και την αλλαγή στα σφάλματα ανάκλησης σε δοκιμές μετά από νυχτερινές συνεδρίες χρησιμοποιώντας αναλύσεις συσχέτισης του Spearman.

Τιμές P μικρότερες από 0.05 θεωρήθηκαν στατιστικά σημαντικές. Η προεπεξεργασία δεδομένων και οι στατιστικές αναλύσεις διεξήχθησαν χρησιμοποιώντας την έκδοση MATLAB R2017b (The MathWorks, Inc., Natick, MA) και SPSS 25.0 (IBM Corp.,Armonk, Νέα Υόρκη).

Αποτελέσματα

Αρχική μάθηση σχήματος στη φάση 1 και απόδοση στη φάση 2 για ομάδες ύπνου και εγρήγορσης

Η αρχική εκμάθηση του σχήματος, στη φάση 1 ήταν συγκρίσιμη μεταξύ των ομάδων ύπνου και εγρήγορσης. Τα ανεξάρτητα δείγματα t-test αποκάλυψαν μη σημαντικές διαφορές στον αριθμό των δοκιμών που απαιτούνται για την επίτευξη του κριτηρίου στη φάση 1 στον ύπνο (M=9.3, SD=4.7), σε σύγκριση με την ομάδα εγρήγορσης (M { {7}}.9, SD=3.1), t(51)=1.42, p=0.158. ]

Δεν υπήρχε σημαντική διαφορά στην απόδοση για τα ζεύγη μη συμπερασμάτων και συμπερασμάτων στη φάση 1 (t Μικρότερο ή ίσο με 1,59, p Μεγαλύτερο ή ίσο με 0.12). Για την απόδοση σε όλες τις δοκιμαστικές ομάδες στη φάση 2, μια επαναλαμβανόμενη μέτρηση ANOVA με μάθηση σχήματος (σχήμα, χωρίς σχήμα) και μπλοκ (έξι επίπεδα) ως παράγοντες εντός των συμμετεχόντων και συνθήκη ενοποίησης (ύπνος, εγρήγορση) ως παράγοντας μεταξύ των συμμετεχόντων που βρέθηκε σημαντικές κύριες επιδράσεις του σχήματος, F(1,51)=50.66, p < 0.001, η p2=0.49,και μπλοκ, F( 5.255)=14.03, p < 0.001, η p2=0.21, αλλά δεν υπάρχει σημαντική επίδραση της συνθήκης ενοποίησης, F(1,51)=0.27, p {{30} }.60; υποδεικνύοντας βελτιωμένη απόδοση στην κατάσταση του σχήματος και βελτιώσεις στα τμήματα μάθησης τόσο για τις ομάδες ύπνου όσο και για τις ομάδες αφύπνισης.

Ουσιαστικά, η αρχική εκμάθηση του σχήματος και η ρύθμιση χωρίς σχήμα Φάσης 2 ήταν συγκρίσιμες μεταξύ των ομάδων ύπνου και εγρήγορσης, με συγκρίσιμη απόδοση και στα δύο σύνολα σχήματος κατά μήκος μπλοκ στη Φάση 2, F(1,51)=0.27, p=0.6{{1{0}}, καθώς και το τελικό μπλοκ,t(51) Μικρότερο ή ίσο με 0,67, p Μεγαλύτερο ή ίσο με 0,51.

Ομοίως, και οι δύο ομάδες απέδωσαν συγκρίσιμα στο επόμενο άμεσο τεστ, t(51)=1.207, p=0.233. Για πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με την τροχιά μάθησης κατά τη φάση 2 και την απόδοση σε επίπεδο μπλοκ και στις δύο ομάδες, ανατρέξτε στο Συμπληρωματικό Σχήμα 4.

For more information:1950477648nn@gmail.com