Η δέσμευση περιβάλλοντος στην οπτική μνήμη εργασίας αντικατοπτρίζεται σε διμερείς δυνατότητες που σχετίζονται με συμβάντα, αλλά όχι στη δραστηριότητα ετερόπλευρης καθυστέρησης Μέρος 1

Οπτική Περίληψη

Η επιτυχής ανάκτηση ενός συγκεκριμένου στοιχείου από την οπτική μνήμη εργασίας (VWM) εξαρτάται από τη σύνδεση αυτού του στοιχείου στο μοναδικό του πλαίσιο. Πρόσφατες μελέτες λειτουργικής απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού της VWM που χειρίζεται την ομοιογένεια του συνόλου μνήμης έχουν εντοπίσει έναν σημαντικό ρόλο για την ενδοβρεγματική αύλακα στη δέσμευση περιβάλλοντος, ανεξάρτητα από οποιονδήποτε ρόλο στην αναπαράσταση της ταυτότητας του ερεθίσματος.

Η μνήμη εργασίας και η μνήμη είναι δύο διαφορετικές έννοιες, αλλά συνδέονται στενά. Η μνήμη εργασίας αναφέρεται στις πληροφορίες που μπορούμε να θυμόμαστε για ένα σύντομο χρονικό διάστημα, που συνήθως σχετίζονται με την εργασία που βρίσκεται σε εξέλιξη. Σε σύγκριση με τη μνήμη εργασίας, η μνήμη αναφέρεται περισσότερο στην ικανότητά μας να θυμόμαστε μακροπρόθεσμα, δηλαδή στην ικανότητά μας να αποθηκεύουμε και να ανακτούμε αναμνήσεις με την πάροδο του χρόνου.

Αν και η μνήμη εργασίας και η μνήμη διαφέρουν, συνδέονται μοναδικά. Μια ισχυρή μνήμη εργασίας συνήθως προβλέπει μια καλύτερη μνήμη. Αυτό συμβαίνει επειδή η εργαζόμενη μνήμη είναι ο «κόμβος» της μακροπρόθεσμης μνήμης μας και πρέπει να αποθηκεύσουμε πληροφορίες στη μνήμη εργασίας πριν μεταφερθούν στη μακροπρόθεσμη μνήμη. Έτσι, εάν η μνήμη εργασίας μας είναι ισχυρή, είναι πιο εύκολο για εμάς να αποθηκεύσουμε πληροφορίες στη μακροπρόθεσμη μνήμη.

Επιπλέον, η μνήμη εργασίας μπορεί επίσης να θεωρηθεί ως μέρος του «συστήματος ελέγχου της προσοχής» στον εγκέφαλο. Η προσοχή είναι το κλειδί για το πώς θυμόμαστε πληροφορίες και αν δεν μπορούμε να δώσουμε προσοχή σε ορισμένες πληροφορίες, δεν θα μπορούμε να τις θυμόμαστε. Επομένως, μια καλή λειτουργική μνήμη σχετίζεται στενά με την καλή γνώση της προσοχής, η οποία μας βοηθά επίσης να θυμόμαστε καλύτερα.

Συμπερασματικά, μια καλή λειτουργική μνήμη είναι κρίσιμη για τη μακροπρόθεσμη χωρητικότητα μνήμης. Ευτυχώς, υπάρχουν διάφοροι τρόποι με τους οποίους μπορούμε να ενισχύσουμε τη μνήμη εργασίας και τη μνήμη μας. Για παράδειγμα, η εξάσκηση σε παιχνίδια μνήμης, ο αρκετός ύπνος και η άσκηση μπορούν όλα να ενισχύσουν τη μνήμη εργασίας και τη μνήμη μας. Λοιπόν, ας εργαστούμε για τη βελτίωση της μνήμης εργασίας και της μνήμης μας, ώστε να μπορούμε να αντιμετωπίζουμε καλύτερα τις προκλήσεις. Μπορεί να φανεί ότι πρέπει να βελτιώσουμε τη μνήμη μας. Το Cistanche μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη μνήμη, επειδή το Cistanche μπορεί επίσης να ρυθμίσει την ισορροπία των νευροδιαβιβαστών, όπως η αύξηση του επιπέδου της ακετυλοχολίνης και των 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 διατροφή και ενέργεια, βελτιώνοντας έτσι τη ζωτικότητα και την αντοχή του εγκεφάλου.

Κάντε κλικ στα συμπληρώματα γνώσης για να ενισχύσετε τη μνήμη

Η τρέχουσα μελέτη διερεύνησε εάν η δραστηριότητα ετερόπλευρης καθυστέρησης (CDA), η οποία είναι ένα συστατικό δυναμικού που σχετίζεται με συμβάντα (ERP) που προέρχεται από οπίσθια ηλεκτρόδια που παρακολουθούν την ποσότητα των πληροφοριών που τηρούνται στο VWM, μπορεί επίσης να είναι ευαίσθητη σε απαιτήσεις δέσμευσης περιβάλλοντος. Στο πείραμα 1, οι ανθρώπινοι συμμετέχοντες πραγματοποίησαν πλευρική καθυστερημένη αναγνώριση με σύνολα μνήμης που περιείχαν ένα, τρία ή πέντε στοιχεία που προέρχονται από την ίδια κατηγορία (προσανατολισμοί: "ομογενής") ή από διαφορετικές κατηγορίες (προσανατολισμός, χρώμα και φωτεινότητα: "ετερογενής" ). Επειδή η θέση και η ταυτότητα του ανιχνευτή μνήμης υποδείκνυαν το αντικείμενο που έπρεπε να ανακτηθεί, ομοιογενείς δοκιμές έθεσαν υψηλότερες απαιτήσεις δέσμευσης περιβάλλοντος.

Η χωρητικότητα VWM ήταν υψηλότερη σε ετερογενείς δοκιμές. Τα ετερόπλευρα (contra) και τα ομόπλευρα (ipsi) ERP προς τα απομνημονευμένα ερεθίσματα ήταν υψηλότερα για ομοιογενείς δοκιμές, αλλά αυτές οι διαφορές αφαιρέθηκαν στην αντίθετη ipsi αφαίρεση που παρήγαγε το CDA. Στο πείραμα 2, άνθρωποι συμμετέχοντες πραγματοποίησαν πλευρική καθυστερημένη ανάκληση με σύνολα μνήμης ενός ή τριών στοιχείων (ομογενή ή ετερογενή).

Η συμπεριφορά ήταν ανώτερη για ετερογενείς δοκιμές τριών στοιχείων από ό,τι για ομοιογενείς δοκιμές, με τη μοντελοποίηση να αποκαλύπτει σφάλματα δέσμευσης περιβάλλοντος στις τελευταίες. Διμερή ERP και CDA αποτελέσματα επαναλαμβανόμενο πείραμα 1. Αυτά τα αποτελέσματα υποστηρίζουν ότι το CDA παρακολουθεί τον αριθμό των αρχείων αντικειμένων που δεσμεύονται από το VWM και διαπιστώνει ότι δεν είναι ευαίσθητο σε απαιτήσεις δέσμευσης περιβάλλοντος.

Δήλωση Σημασίας

Η δραστηριότητα ετερόπλευρης καθυστέρησης (CDA) παρακολουθεί τον αριθμό των στοιχείων που διατηρούνται στην οπτική μνήμη εργασίας (VWM), αλλά παραμένει ασαφές ποιες γνωστικές διαδικασίες μπορούν να τον επηρεάσουν. Για παράδειγμα, αν και το VWM συνεπάγεται την αναπαράσταση της ταυτότητας κάθε στοιχείου, απαιτεί επίσης την αναπαράσταση του μοναδικού περιβάλλοντος κάθε στοιχείου (π.χ. πού ή με ποια σειρά εμφανίστηκε). Εδώ διαφοροποιήσαμε την ομοιογένεια του ερεθίσματος ως τρόπο χειρισμού των απαιτήσεων για τη δέσμευση του πλαισίου. Αν και αυτή η χειραγώγηση ήταν επιτυχής στον επηρεασμό της συμπεριφοράς, η CDA δεν ήταν ευαίσθητη σε αυτήν.

Αυτό υποστηρίζει προηγούμενα μοντέλα που υποδηλώνουν ότι, αν και το CDA λειτουργεί ως αφηρημένος δείκτης του αριθμού των στοιχείων που βρίσκονται στο VWM, δεν παρέχει ένα άμεσο μέτρο όλων των νευρογνωστικών διεργασιών των οποίων οι λειτουργίες υποστηρίζουν την απόδοση σε εργασίες VWM.

Εισαγωγή

Το τελευταίο τέταρτο του αιώνα, η έρευνα για την ανθρώπινη οπτική μνήμη εργασίας (VWM) έχει επηρεαστεί μαζικά από παραλλαγές της εργασίας «ανίχνευσης αλλαγών» που διαδόθηκε από τους Luck και Vogel (1997). Στην κανονική του μορφή, είναι μια δοκιμή καθυστερημένης αναγνώρισης στην οποία παρουσιάζεται μια σειρά από στοιχεία που πρέπει να θυμόμαστε (συχνά χρωματιστά τετράγωνα), ακολουθούμενη από μια σύντομη περίοδο καθυστέρησης που δεν έχει συμπληρωθεί, ακολουθούμενη από μια ανίχνευση αναγνώρισης.

Σε ορισμένες παραλλαγές, η μνήμη ελέγχεται μέσω της εκ νέου παρουσίασης του πίνακα δειγμάτων, με ένα στοιχείο να έχει αλλάξει με p=0.5; Σε άλλες, ένα μόνο ερέθισμα ανιχνευτή αξιολογεί τη μνήμη για το αντικείμενο που είχε καταλάβει τη θέση ανίχνευσης. Ουσιαστικά, ο αριθμός των στοιχείων στη συστοιχία δειγμάτων (το "φορτίο μνήμης") ποικίλλει από δοκιμή σε δοκιμή και η απόδοση ως συνάρτηση του φορτίου μπορεί να μετασχηματιστεί για να δώσει μια εκτίμηση της "χωρητικότητας VWM" (δηλ., "Cowan's k"· Cowan, 2001), ένα μέτρο που έχει εντυπωσιακές ψυχομετρικές ιδιότητες (Luck and Vogel, 2013; Fukuda et al., 2015b; Hakim and Vogel, 2018).

Τα αρχικά αποτελέσματα με αυτές τις κανονικές παραλλαγές της εργασίας οδήγησαν σε θεωρητικά μοντέλα περιορισμών χωρητικότητας VWM που προκύπτουν από μια αρχιτεκτονική τύπου slot (Zhang and Luck, 2008) και οι αντιρρήσεις σε αυτήν την ερμηνεία, με τη σειρά τους, προκάλεσαν την εισαγωγή μιας «καθυστερημένης εκτίμησης». παραλλαγή της εργασίας στην οποία τα υποκείμενα παρακινήθηκαν να ανακαλέσουν το χρώμα του υπό εξέταση αντικειμένου απαντώντας με έναν τροχό χρώματος (Bays et al., 2009).

Αυτή η τροποποίηση επέτρεψε την εκτίμηση της ακρίβειας της ανάκλησης, καθώς και των σφαλμάτων λανθασμένης σύνδεσης (δηλαδή, "ανταλλαγή") και προσφέρθηκε στη μοντελοποίηση του VWM ως εξαρτώμενου από έναν πεπερασμένο πόρο που εξαπλώνεται όλο και πιο αραιά καθώς αυξάνεται το φορτίο (Ma et al. , 2014· για ανασκόπηση, βλέπε Postle and Oberauer, 2022).

Μια εξέλιξη με μεγάλη επιρροή σε αυτή τη βιβλιογραφία ήταν ο χαρακτηρισμός ενός δυναμικού που σχετίζεται με γεγονότα [ERP; προέρχεται από το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (EEG)] συστατικό που παρακολουθεί στενά τις εκτιμήσεις του k.

Αυτό το συστατικό δραστηριότητας ετερόπλευρης καθυστέρησης (CDA) λαμβάνεται σε μια παραλλαγή της κανονικής εργασίας "ανίχνευσης αλλαγής" στην οποία παρουσιάζονται δύο συστοιχίες, μία σε κάθε ημιπεδίο, και τα υποκείμενα πρέπει να κωδικοποιούν μόνο τη συστοιχία που παράγεται πριν από την έναρξη της συστοιχίας. Τα δεδομένα EEG από τα οπίσθια ηλεκτρόδια υπολογίζονται στη συνέχεια ως συνάρτηση του εάν βρίσκονταν πάνω από τον φλοιό που είναι ετερόπλευρος ή ομόπλευρος προς τη συστοιχία σημαδιών και η αφαίρεση του ομόπλευρου από το ετερόπλευρο σήμα αποδίδει το CDA.

Το CDA, το οποίο αντιστοιχεί στην περίοδο καθυστέρησης της δοκιμής, συσχετίζεται στενά με τις μεμονωμένες διαφορές στο k, καθιστώντας ολοένα και πιο αρνητικό καθώς αυξάνεται το φορτίο μνήμης και κορεστεί η χωρητικότητα του ατόμου. Έτσι, το CDA έχει ερμηνευτεί από πολλούς ως ένας νευρωνικός συσχετισμός της αποθήκευσης πληροφοριών στο VWM (Vogel and Machizawa, 2004; Luria et al., 2016).

Λόγω των στενών δεσμών του με τα συμπεριφορικά και ψυχομετρικά ευρήματα που συνοψίζονται παραπάνω, τα εμπειρικά αποτελέσματα με το CDA χρησιμοποιούνται συχνά για την προώθηση θεωρητικών ισχυρισμών. Εξετάστε εργασίες που δεν έχουν φανερές απαιτήσεις για το VWM, αλλά στις οποίες η συνεχής δραστηριότητα μπορεί παρόλα αυτά να φανεί ότι είναι μεγαλύτερη στα ετερόπλευρα παρά στα ομόπλευρα ηλεκτρόδια, και να παρακολουθείτε εκτιμήσεις του k. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η δραστηριότητα "CDAlike" λαμβάνεται συχνά ως απόδειξη για τη συμβολή του VWM σε αυτές τις ονομαστικά μη μνημονικές εργασίες. Για παράδειγμα, για την εργασία παρακολούθησης πολλαπλών αντικειμένων, αν και τα στοιχεία στόχου είναι πάντα ορατά, το σήμα που μοιάζει με CDA που καταγράφεται κατά τη διάρκεια της εργασίας έχει ληφθεί ως απόδειξη ότι η επιτυχής παρακολούθηση απαιτεί μια λειτουργία παρόμοια με τη μνήμη εργασίας (McCollough and Vogel, 2010) .

Για την οπτική αναζήτηση, η "δραστηριότητα ετερόπλευρης αναζήτησης" που παρατηρείται κατά την πλευρική οπτική αναζήτηση έχει ερμηνευθεί ως "μνήμη σε αναζήτηση" (Kundu et al., 2013), σύμφωνα με την οποία τα υποκείμενα μπορούν να κρατούν στο VWM μια εγγραφή των αντικειμένων της συστοιχίας που έχουν ήδη επισκέφθηκαν, για να αποφευχθεί η επανεπίσκεψή τους (Emrich et al., 2009). Επίσης στην οπτική αναζήτηση, αλλά αντιμετωπίζοντας ένα διαφορετικό στάδιο επεξεργασίας, η σταδιακή μείωση, σε διαδοχικές δοκιμές που απαιτούν αναζήτηση για τον ίδιο στόχο, του σήματος τύπου CDA που καλύπτει την καθυστέρηση μεταξύ της μετατόπισης στόχου και της έναρξης της συστοιχίας αναζήτησης έχει ερμηνευτεί ως "παροχή" της αναπαράστασης του προτύπου αναζήτησης από το VWM στη μακροπρόθεσμη μνήμη (Carlisle et al., 2011).
Επειδή συχνά αποδίδεται σημαντικό θεωρητικό βάρος στο CDA, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε πλήρως τους νευρογνωστικούς παράγοντες που το διέπουν. Για το σκοπό αυτό, τα πειράματα που αναφέρονται εδώ αντλούν έμπνευση από προηγούμενες μελέτες που χρησιμοποιούν απεικόνιση λειτουργικού μαγνητικού συντονισμού (fMRI) που εγείρουν ερωτήματα σχετικά με την ειδικότητα της δραστηριότητας τύπου CDA για την ενεργή διατήρηση πληροφοριών ερεθίσματος κατά τη διάρκεια του VWM. Ως σημείο εκκίνησης, το ίδιο τεύχος περιοδικού στο οποίο η CDA περιγράφηκε για πρώτη φορά από τους Vogel και Machizawa (2004) περιείχε επίσης μια αναφορά των αποτελεσμάτων μιας μελέτης fMRI που έδειχνε ένα γενικά συνεπές πρότυπο αποτελεσμάτων.

Σε αυτό το άρθρο, οι Todd και Marois (2004) ανέφεραν ότι, όπως και το CDA, το σήμα fMRI περιόδου καθυστέρησης στην ενδοβρεγματική αύλακα (IPS) αυξήθηκε μονότονα με το φορτίο VWM πριν κορεσθεί στο k. Αν και αυτό το εύρημα έχει επαναληφθεί στο παρελθόν (Xu and Chun, 2006), μεταγενέστερη έρευνα έδειξε ότι η δραστηριότητα της περιόδου καθυστέρησης του IPS είναι επίσης ευαίσθητη σε παράγοντες άλλους από την αναπαράσταση του ερεθίσματος αυτή καθαυτή.

Για παράδειγμα, σε μια μελέτη fMRI του VWM για την κατεύθυνση της κίνησης, αν και οι Emrich et al. (2013) παρατήρησε μια μονότονη αύξηση της δραστηριότητας της περιόδου καθυστέρησης στο IPS για φορτία ενός έναντι δύο έναντι τριών κατευθύνσεων κίνησης, η ταξινόμηση πολλαπλών μεταβλητών σχεδίων (MVPA) αυτού του σήματος απέτυχε να βρει στοιχεία για πληροφορίες ερεθίσματος. (Στον ινιακό φλοιό, αντίθετα, παρά την απουσία άνω των βασικών επιπέδων έντασης σήματος fMRI, η αποκωδικοποίηση MVPA των πληροφοριών ερεθίσματος από το σήμα καθυστέρησης περιόδου ήταν επιτυχής και η απόδοση του αποκωδικοποιητή μειώθηκε γραμμικά με το φορτίο μνήμης.) Σε μια παρακολούθηση μελέτη, Gosseries et al. (2018) μέτρησε τη δραστηριότητα BOLD ενώ τα άτομα διατηρούσαν στη μνήμη εργασίας την κατεύθυνση ενός μπαλώματος κίνησης (1 M), τις κατευθύνσεις τριών επιθεμάτων κίνησης (3 M) ή την κατεύθυνση ενός εμπλάστρου κίνησης συν τις τιμές χρωματισμού δύο στατικών χρωματικών μπαλωμάτων (1M2C). Τα αποτελέσματα αποκωδικοποίησης MVPA ήταν γενικά συνεπή με εκείνα των Emrich et al. (2013), αλλά είναι το μοτίβο της έντασης του σήματος της περιόδου καθυστέρησης στο IPS που έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τους σημερινούς μας σκοπούς: ήταν ισοδύναμο για δοκιμές 1 M και 1M2C και σημαντικά υψηλότερο για δοκιμές 3 M.

Επειδή οι δοκιμές 1M2C και 3 M απαιτούσαν και οι δύο τη διατήρηση τριών στοιχείων, η διαφορά μεταξύ των δύο έδειξε ότι κάποιος άλλος παράγοντας εκτός από τον αριθμό των στοιχείων, αυτός καθαυτός, συνέβαλε σημαντικά στη δραστηριότητα της περιόδου καθυστέρησης στο IPS. [Σημειώστε ότι παρόλο που η διαφορά στο σήμα περιόδου καθυστέρησης μεταξύ 3 M και 1M2C μπορεί να εξηγηθεί, εν μέρει, από μια διαφορά στην ενέργεια ερεθίσματος μεταξύ των δύο συνθηκών (δηλαδή, η μνήμη εργασίας για τρία επιθέματα κίνησης μπορεί να οδηγήσει το IPS πιο δύσκολο από τη μνήμη εργασίας για ένα έμπλαστρο κίνησης και δύο μπαλώματα χρώματος), αυτή η ίδια λογική δεν μπορεί να εξηγήσει την απουσία ενός εφέ φόρτωσης περιόδου καθυστέρησης μεταξύ δοκιμών 1 M και 1M2C.]

Τα αποτελέσματα από τη μελέτη των Gosseries et al. (2018) αναπαράχθηκαν και επεκτάθηκαν από τους Cai et al. (2020), η μελέτη που οδηγεί απευθείας στα πειράματα που αναφέρονται εδώ. Σε αυτή τη μελέτη fMRI, τα υποκείμενα είδαν συστοιχίες δειγμάτων ενός εμπλάστρου ερεθίσματος προσανατολισμένης ράβδου (1O), τριών προσανατολισμένων ράβδων (3O) ή ενός εμπλάστρου προσανατολισμού, ενός έγχρωμου εμπλάστρου και ενός εμπλάστρου φωτεινότητας (1O1C1L) και ανακάλεσαν το ανιχνευμένο στοιχείο στο έναν τροχό προσανατολισμού, έναν τροχό χρώματος ή έναν τροχό φωτεινότητας.

Τα αποτελέσματα ήταν σε γενικές γραμμές συνεπή με αυτά από τις μελέτες των Emrich et al. (2013) και Gosseries et al. (2018)—η δραστηριότητα της περιόδου καθυστέρησης στο IPS ήταν συγκριτικά χαμηλή στις δοκιμές 1O και 1O1C1L σε σχέση με το 3O—και δημιούργησαν επίσης στοιχεία για έναν ρόλο για το IPS σε μια λειτουργία που θα μπορούσε να αντιπροσωπεύει τα μοτίβα του 1 M=1M2C , 3 M (Gosseries et al., 2018) και 1O=1O1C1L, 3O (Cai et al., 2020): η σύνδεση του μοναδικού πλαισίου δοκιμής σε κάθε στοιχείο που πρέπει να διατηρείται στη μνήμη εργασίας.

Συγκεκριμένα, η πολυμεταβλητή μοντελοποίηση ανεστραμμένης κωδικοποίησης του σήματος fMRI κατά την ανάκληση έδειξε ότι, σε δοκιμές 3O, τα άτομα με μεγαλύτερη πιθανότητα ανταπόκρισης σε μη στόχους (δηλαδή, αυτά που διέπραξαν περισσότερα "λάθη ανταλλαγής") αντιπροσώπευαν τη θέση του ανιχνευμένου στοιχείου, όπως καθώς και τον προσανατολισμό του, λιγότερο έντονα, και με λιγότερη διαφοροποίηση από μη ανιχνευμένα αντικείμενα. Επιπλέον, το σήμα περιόδου καθυστέρησης στο IPS προέβλεψε συμπεριφορικές και νευρικές συσχετίσεις της δέσμευσης περιβάλλοντος κατά την ανάκληση. Η λογική των πειραμάτων που παρουσιάζονται εδώ ήταν η καταγραφή του ΗΕΓ κατά την εκτέλεση πλευρικών παραλλαγών της εργασίας από τη μελέτη των Cai et al. (2020), για να εκτιμηθεί ο βαθμός στον οποίο το CDA μπορεί επίσης να είναι ευαίσθητο στην ομοιογένεια του συνόλου μνήμης, ένα εύρημα που θα υποδηλώνει ότι το CDA μπορεί να αντικατοπτρίζει, εν μέρει, λειτουργίες δέσμευσης περιβάλλοντος στο VWM.1
Πείραμα 1

Υλικά και μέθοδοι

Είκοσι οκτώ δεξιόχειρες εθελοντές (16 γυναίκες, ηλικία, 18–25 ετών, μέση ηλικία, 22,87, SD=3,22) συμμετείχαν στη μελέτη για αμοιβή (20 $/ώρα). Το n επιλέχθηκε να είναι συγκρίσιμο με προηγούμενες μελέτες του CDA (Vogel and Machizawa, 2004; Luria et al., 2016). Όλα τα υποκείμενα παρείχαν γραπτή ενημερωμένη συγκατάθεση σύμφωνα με τις διαδικασίες που εγκρίθηκαν από το Συμβούλιο Θεσμικής Αναθεώρησης Επιστημών Υγείας. Τα άτομα είχαν φυσιολογική ή διορθωμένη σε φυσιολογική όραση, δεν είχαν αντενδείξεις για ΗΕΓ και δεν αναφέρθηκε ιστορικό νευρολογικής ή ψυχιατρικής νόσου.

Ερέθισμα

Οι δοκιμές καθυστερημένης αναγνώρισης αποκλείστηκαν από συνθήκη: ομοιογενή έναντι ετερογενών συνόλων μνήμης. Οι ομοιογενείς δοκιμές παρουσίασαν ένα, τρία ή πέντε ερεθίσματα προσανατολισμένης ράβδου (1O, 3O και 5O) που αποδίδονται ως η μαύρη διάμετρος (μήκος, 1,6 μοίρες, πλάτος, 0,08 μοίρες ) ενός λευκού κυκλικού μπαλώματος και προέρχεται από μια δεξαμενή εννέα πιθανών προσανατολισμών που κυμαίνονται από 10 μοίρες έως 180 μοίρες, σε βήματα των 20 μοιρών.

Ετερογενείς δοκιμές παρουσίασαν ένα, τρία ή πέντε στοιχεία που προέρχονται από τις κατηγορίες προσανατολισμός, χρώμα και φωτεινότητα. Τα ερεθίσματα προσανατολισμού ήταν σε ομοιογενή κατάσταση. Τα χρωματικά ερεθίσματα σχεδιάστηκαν από μια δεξαμενή εννέα ίσων αποστάσεων χρωμάτων κατά μήκος ενός κύκλου στο χρωματικό χώρο CIE L*a*b* (L {{0}}, a=20, b=38, η ακτίνα 6{{10}}, και επομένως ποικίλλει σημαντικά στην απόχρωση και ελαφρώς σε κορεσμό) και παρουσιάζεται σε κύκλους διαμέτρου 1,6 μοιρών. Τα ερεθίσματα φωτεινότητας περιλάμβαναν έναν γκρίζο δακτύλιο (διάμετρος, 1 μοίρα ) μέσα σε έναν λευκό δακτύλιο (διάμετρος=1.6 μοίρες , τιμές RGB ([0, 0, 0]).

Ο δακτύλιος θα μπορούσε να λάβει μία από τις εννέα τιμές κλίμακας του γκρι που κυμαίνονται σε ίση απόσταση από το ανοιχτό γκρι ([{{0}}.03, 0.03, {{10} }}.03] έως το πιο σκούρο γκρι ([0,97, 0,97, 0,97]). Όλες οι συστοιχίες ερεθισμάτων παρουσιάστηκαν σε δύο ορθογώνιες περιοχές 4 μοιρών 7,5 μοιρών που ήταν κεντραρισμένες 3 μοίρες αριστερά και δεξιά μιας κεντρικής στερέωσης. Σε ένα στοιχείο πίνακες, ένα ερέθισμα εμφανίστηκε στο κέντρο κάθε ορθογώνιας περιοχής. Σε πίνακες τριών στοιχείων, ένα ερέθισμα εμφανίστηκε στο κέντρο κάθε ορθογώνιας περιοχής και ένα στην πλησιέστερη στερέωση πάνω και κάτω γωνίες. Σε πίνακες πέντε στοιχείων, εμφανίστηκε ένα ερέθισμα στο κέντρο κάθε ορθογώνιας περιοχής και ένα σε κάθε μία από τις τέσσερις γωνίες (Εικ. 1Α).

Διαδικασία

Οι πειραματικές συνεδρίες περιελάμβαναν τις ακόλουθες δύο εργασίες: καθυστερημένη αναγνώριση (δηλ. "ανίχνευση αλλαγών"), ακολουθούμενη από μια εργασία διάκρισης προσανατολισμού. (Η διάκριση προσανατολισμού έγινε για διαφορετικό σκοπό και δεν θα περιγραφεί εδώ.) Όλα τα ερεθίσματα και οι διαδικασίες δημιουργήθηκαν και παρουσιάστηκαν στις επεκτάσεις MATLAB (MathWorks) και Psychtoolbox-3 (http://psychtoolbox.org).

Στην εργασία καθυστερημένης αναγνώρισης, κάθε δοκιμή ξεκινούσε με την ταυτόχρονη έναρξη του σταυρού σταθεροποίησης (που παρέμεινε παρών καθ' όλη τη διάρκεια της δοκιμής) και των ενδείξεων (που εμφανίζονται πάνω και κάτω από την καθήλωση) που έδειχναν ποια οθόνη θα δοκιμαστεί σε αυτήν τη δοκιμή (αριστερά ή δεξιά, απρόβλεπτα, ίσος αριθμός σε κάθε μπλοκ, 200 ms). Το διάστημα που ακολούθησε μη συμπληρωμένο υπόδειξη-ερέθισμα διέφερε απρόβλεπτα σε μήκος (400–600 ms, τρεμούλιασμα σε βήματα των 50 ms), ακολουθούμενο από τη διμερή παρουσίαση των συστοιχιών δειγμάτων (750 ms). Μετά από μια μη συμπληρωμένη καθυστέρηση 900 ms, εμφανίστηκε ένας ανιχνευτής στην ίδια θέση με ένα από τα ερεθίσματα του δείγματος στην υπόδειξη (απρόβλεπτο σε δοκιμές τριών και πέντε στοιχείων, Εικ. 1Α).

Σε κάθε μπλοκ, ίσος αριθμός ανιχνευτών ταίριαζε ή δεν ταίριαζε με την ταυτότητα του αντικειμένου που είχε εμφανιστεί στη θέση του, με μια απρόβλεπτη σειρά. Οι μη ταιριαστοί ανιχνευτές προέρχονταν πάντα από την ίδια κατηγορία με το ανιχνευμένο αντικείμενο, αλλά είχαν μια τιμή που διέφερε από αυτήν κατά 90 μοίρες στο χώρο του ερεθίσματος (κάθε τομέας κλιμακώθηκε σε 180 μοίρες). Τα υποκείμενα έλαβαν οδηγίες να υποδείξουν την κρίση τους για ταίριασμα/μη ταίριασμα πατώντας το πλήκτρο "F" ή "J" (με τον αριστερό ή τον δεξί δείκτη, αντίστοιχα, σε ένα πληκτρολόγιο που ακουμπάει στην αγκαλιά τους, αντισταθμισμένο μεταξύ των θεμάτων) εντός των 2 δευτερολέπτων που το εμφανίστηκε ανιχνευτής στην οθόνη. Η ομοιογένεια της δοκιμής αποκλείστηκε (120 δοκιμές/μπλοκ) και οι δύο τύποι μπλοκ παρεμβλήθηκαν με τυχαία σειρά.

Το φορτίο διέφερε απρόβλεπτα σε κάθε μπλοκ.

Τα έξι ομοιογενή μπλοκ περιείχαν συνολικά 180 1O trials, 360 3O trials και 180 5O trials; Τα εννέα ετερογενή μπλοκ περιείχαν συνολικά 540 δοκιμές ενός στοιχείου [180 δοκιμές O. 180 δοκιμές χρώματος (C). 180 δοκιμές φωτεινότητας (L). 360 δοκιμές τριών στοιχείων (όλες οι δοκιμές 1O1C1L) και 180 δοκιμές πέντε στοιχείων (δοκιμές 60 1O1C2L, 60 1O2C1L και 60 2O1C1L). Ο λόγος για τον μεγαλύτερο αριθμό δοκιμών τριών στοιχείων ήταν η επίτευξη καλύτερης ευαισθησίας για πολυμεταβλητή μοντελοποίηση ανεστραμμένης κωδικοποίησης, τα αποτελέσματα της οποίας δεν αναφέρουμε εδώ, και επομένως δεν παρουσιάζονται λεπτομέρειες ειδικά για αυτήν την εργασία]. Κάθε ετερογενές μπλοκ περιείχε ίσο αριθμό δοκιμών 1O, 1C και 1L. Για δοκιμές τριών στοιχείων και πέντε στοιχείων, η διαμόρφωση κατηγορίας των συστοιχιών ήταν η ίδια και στα δύο ημισφαίρια και ένας προσανατολισμός καταλάμβανε πάντα την κεντρική θέση του πίνακα. Το τμήμα καθυστερημένης αναγνώρισης του πειράματος χρειάστηκε 100 λεπτά για να ολοκληρωθεί.

Ανάλυση συμπεριφοράς
Για να εκτιμήσουμε την απόδοση της καθυστερημένης αναγνώρισης, υπολογίσαμε την τιμή k του Cowan σε κάθε συνθήκη μνήμης ακολουθώντας τον τύπο: k=μέγεθος ορισμού (ρυθμός επιτυχιών – ρυθμός ψευδούς συναγερμού), όπου το ποσοστό επιτυχιών αντιστοιχεί σε επιτυχείς αποκρίσεις σε δοκιμές που δεν ταιριάζουν και σε ποσοστό ψευδών συναγερμών αντιστοιχούσε σε λανθασμένες απαντήσεις σε δοκιμές αγώνα (Cowan, 2001). Η ευαισθησία στους πειραματικούς χειρισμούς μας αξιολογήθηκε με μια αμφίδρομη ANOVA επαναλαμβανόμενων μετρήσεων, με τους παράγοντες ομοιογένειας και μεγέθους συνόλου.

Σε περίπτωση σημαντικών αλληλεπιδράσεων, πραγματοποιήθηκαν post hoc δοκιμές για να διευκρινιστούν περαιτέρω οι διαφορές μεταξύ ομοιογενών και ετερογενών συνόλων μνήμης σε κάθε μέγεθος συνόλου. Συμπεριλάβαμε μόνο δεδομένα από τις δοκιμές από ετερογενή μπλοκ στα οποία διερευνήθηκε η μνήμη για τον προσανατολισμό. Με αυτόν τον τρόπο, τυχόν διαφορές που βρέθηκαν μεταξύ των δύο συνθηκών ομοιογένειας θα μπορούσαν να αποδοθούν μόνο σε διαφορές στην κωδικοποίηση ή κατά τη διάρκεια της καθυστέρησης, επειδή η ακριβής εμφάνιση των ανιχνευτών και οι λειτουργίες που προκάλεσαν ήταν πανομοιότυπες.

Μέθοδοι ΗΕΓ

Απόκτηση και προεπεξεργασία δεδομένων. Κατά την εκτέλεση των εργασιών συμπεριφοράς, το ΗΕΓ καταγράφηκε με έναν ενισχυτή καναλιού Eximia 60- (Nextim) με ρυθμό δειγματοληψίας 1450 Hz. Τα 60 ηλεκτρόδια Ag/AgCl τοποθετήθηκαν σύμφωνα με το εκτεταμένο σύστημα 10–20, με ένα ηλεκτρόδιο αναφοράς στο μέτωπο. Κατά την εγγραφή, οι σύνθετες αντιστάσεις όλων των καναλιών διατηρήθηκαν στα 15 kV. Η προεπεξεργασία και η ανάλυση δεδομένων EEG διεξήχθησαν χρησιμοποιώντας την εργαλειοθήκη EEGLab στο MATLAB (Delorme and Makeig, 2004) και προσαρμοσμένα σενάρια MATLAB (MathWorks). Οι κινήσεις των ματιών παρακολουθήθηκαν με ηλεκτρόδια EOG τοποθετημένα κοντά στον εξωτερικό κάντο του δεξιού οφθαλμού και κάτω από αυτό.

Για την εργασία καθυστερημένης αναγνώρισης, τα ακατέργαστα δεδομένα τάσης υποβλήθηκαν σε μείωση δειγματοληψίας σε 250 Hz εκτός σύνδεσης, φιλτραρίστηκαν με διέλευση ζώνης (0,1;30 Hz) και τμηματοποιήθηκαν σε εποχές από 1,5 έως 12,5 δευτερόλεπτα σε σχέση με την έναρξη της συστοιχίας δειγμάτων. Μετά την τμηματοποίηση, τα κακά κανάλια EEG εντοπίστηκαν με οπτική επιθεώρηση και παρεμβλήθηκαν χρησιμοποιώντας τη μέθοδο "σφαιρικής" στο EEGLab. Στη συνέχεια, η αφαίρεση της γραμμής βάσης διεξήχθη αφαιρώντας τη μέση ενεργότητα από το διάστημα προερεθίσματος των 200 ms και απορρίφθηκαν εποχές με δραστηριότητα διορθωμένη από τη γραμμή βάσης άνω των 100 mV σε οποιοδήποτε ηλεκτρόδιο.

Επιπρόσθετα, επειδή η οριζόντια κίνηση των ματιών μπορεί να μολύνει πλευρικά μέτρα, χρησιμοποιήσαμε μια προσέγγιση συρόμενου παραθύρου διαχωρισμένου μισού (Adam et al., 2018, μέγεθος παραθύρου, 200 ms, μέγεθος βήματος, 20 ms, κατώφλι, 20 mV) στο οριζόντιο σήμα EOG . Εάν η αλλαγή της τάσης από το πρώτο μισό στο δεύτερο μισό του παραθύρου ήταν 0,20 mV, ονομαζόταν κίνηση των ματιών και αυτή η εποχή απορρίφθηκε. Για τις υπόλοιπες εποχές, ανοιγόμενα μάτια και μυϊκά τεχνουργήματα αναγνωρίστηκαν με ανάλυση ανεξάρτητων συστατικών (ICA) και αφαιρέθηκαν.

Τέλος, τα δεδομένα μετά την ICA επιθεωρήθηκαν προσεκτικά οπτικά για να εντοπιστούν τυχόν εναπομείναντα αντικείμενα και απορρίφθηκαν. Μετά την ταξινόμηση των εποχών ανά τύπο δοκιμής, οποιοδήποτε υποκείμενο με 75 δοκιμές αποκλείστηκε από τις αναλύσεις EEG. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα τον αποκλεισμό δεδομένων από 4 άτομα, αφήνοντας ένα δείγμα 24 ατόμων των οποίων τα δεδομένα EEG συμπεριλήφθηκαν στις αναλύσεις.

For more information:1950477648nn@gmail.com