Μέρος 2: Διαμόρφωση με στόχο τον στόχο των μοτίβων νευρικής μνήμης: Συνέπειες για ανίχνευση μνήμης βάσει FMRI

Επικοινωνία: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Email:audrey.hu@wecistanche.com

Κάντε κλικ εδώ για το Μέρος 1

Μοντέλο διαδικασίας και υποθέσεις

Δεδομένης της τυπικής αναγνώρισηςμνήμηοδηγίες στη ρητή εργασία, είναι πιθανό ότι, αφού συναντήσουν κάθε πρόσωπο σε αυτήν την εργασία, οι συμμετέχοντες αξιολόγησαν τη δύναμη τουμνήμηαποδεικτικά στοιχεία που προέρχονται από το πρόσωπο και τα επικυρώνουν ως "παλιά" εάν περνούν ένα ορισμένο όριο "παλαιότητας" ή "νέα" εάν ξεπερνούν ένα διαφορετικό όριο "καινοτομίας" ή αν προκαλούνται μόνο αδύναμαμνήμηστοιχεία [παραμένουμε αγνωστικιστές ως προς το αν οι συμμετέχοντες υιοθέτησαν ένα μοντέλο δύο υψηλών ορίων (Ratcliff, 1978· Snodgrass and Corwin, 1988) ή ένα μοντέλο ανίχνευσης σήματος (Green and Swets, 1966)μνήμηαποφάσεις γιατί δεν αλλάζει τις προβλέψεις ή τις ερμηνείες μας].

Στην κρυφή εργασία, οι συμμετέχοντες έλαβαν οδηγίες να κάνουν έναμνήμηαπόφαση να καθοριστεί ποια από τις δύο στρατηγικές αντιμέτρων θα αναπτυχθεί ("προσποιητή μνήμη" ή "προσποιητή καινοτομία"). Έτσι, οι συμμετέχοντες πιθανότατα αρχικά ακολούθησαν μια παρόμοια διαδικασία όπως περιγράφεται για τη ρητή εργασία, ακολουθούμενη από την ανάπτυξη μιας από τις δύο στρατηγικές αντιμέτρων. Απαιτήσαμε σκόπιμα το δέντρο αποφάσεων των συμμετεχόντων να συμπεριλάβει την προσοχήμνήμησήματα για μεγιστοποίηση της δυνατότητας ανίχνευσης μνήμης ενόψει των αντίμετρων.

Αυτό το μοντέλο διαδικασίας πρότεινε τρία εύλογα σενάρια σχετικά με την ικανότητα ενός ταξινομητή να αποκωδικοποιείμνήμηκατά τη διάρκεια προσπαθειών απόκρυψης κατάστασης μνήμης:

(1) Ένας ταξινομητής εκπαιδευμένος να ανιχνεύει αληθέςμνήμη(ρητά χτυπήματα) από αληθινή καινοτομία (ρητά CR) είναι αρκετά ευαίσθητο ώστε να ανιχνεύει την αρχική απόφαση μνήμης σε κρυφές δοκιμές (και πάλι, αυτή η απόφαση μνήμης ελήφθη για να καθοριστεί ποια από τις δύο στρατηγικές αντιμέτρων να αναπτυχθεί). Σε αυτό το σενάριο, τα ρητά μοτίβα επισκέψεων θα προβλέπουν με συνέπεια κρυφές δοκιμές επισκέψεων και τα ρητά μοτίβα CR θα προβλέπουν κρυφές δοκιμές CR. Επομένως, η απόδοση της ταξινόμησης θα ήταν υπεράνω της πιθανότητας.

(2) Οι γνωστικές λειτουργίες που εμπλέκονται στην προσποίησημνήμηκαι η καινοτομία είναι ποιοτικά διαφορετικές από τις λειτουργίες που πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια της αληθινήςμνήμηκαι καινοτομία. Σε αυτό το σενάριο, τα μοτίβα που διακρίνουν τα χτυπήματα και τα CR στη ρητή συνθήκη δεν θα βοηθούσαν στη διάκριση των επιτυχιών και των CR στην κρυφή κατάσταση. Εδώ, τα ρητά μοτίβα επιτυχιών δεν θα πρόβλεψαν με συνέπεια ούτε τα κρυφά μοτίβα επιτυχιών ούτε τα μοτίβα CR και επομένως η απόδοση ταξινόμησης θα ήταν μια ευκαιρία.

(3) Οι γνωστικές λειτουργίες που εμπλέκονται στην προσποίησημνήμηπροκαλούν μοτίβα που είναι αρκετά παρόμοια με τα μοτίβα που προκύπτουν κατά τη διάρκεια της αληθινής μνήμης, έτσι ώστε τα προσποιημένα μοτίβα μνήμης (κρυμμένα CR) να ταξινομούνται σταθερά ως αληθινάμνήμημοτίβα (ρητά χτυπήματα). Ομοίως, τα προσποιημένα μοτίβα καινοτομίας (κρυφές επιτυχίες) ταξινομούνται σταθερά ως αληθινά μοτίβα καινοτομίας (ρητά CRS). Σε αυτήν την περίπτωση, ο ταξινομητής θα παράγει σταθερά εικασίες Κατηγορίας Β ως απόκριση στα μοτίβα της Κλάσης Α (και αντίστροφα) και επομένως θα παρουσιάζει απόδοση αποκωδικοποίησης σημαντικά χαμηλότερη από την πιθανότητα.

Για να κρίνουμε μεταξύ των προαναφερθέντων σεναρίων, εκπαιδεύσαμε ταξινομητές να διακρίνουν τα χτυπήματα από CR σε δοκιμές όταν οι απαντήσεις των συμμετεχόντων ήταν αντιπροσωπευτικές τωνμνήμηαποφάσεις (το ρητό καθήκον). Για να καθορίσουμε πρώτα την απόδοση αποκωδικοποίησης γραμμής βάσης, δοκιμάσαμε την ικανότητα αυτού του ταξινομητή να διακρίνει τις επισκέψεις από CR σε δοκιμές σε αναμονή από τη ρητή εργασία. Στη συνέχεια δοκιμάσαμε την ικανότητα του ταξινομητή να διακρίνει τα χτυπήματα από CR σε δοκιμές όταν οι συμμετέχοντες έκρυβανμνήμηκατάσταση (κρυφή εργασία).

Το Cistanche μπορεί να βελτιώσει τη μνήμη

Αποκωδικοποίηση μνήμης κατά τη διάρκεια ρητών κρίσεων μνήμης

Με βάση προηγούμενα ευρήματα χρησιμοποιώντας παρόμοια ρητήμνήμηεργασία (Rissman et al., 2010), περιμέναμε ότι ο ταξινομητής "explicit ¡ explicit" θα είχε καλή απόδοση. Σύμφωνα με αυτήν την προσδοκία, η μέση AUC ήταν 0,67 (Εικ. 4Α, μπλε, μηδενική AUC κατανομής 0,50, όπως προσδιορίζεται από αναλύσεις μετάθεσης, μέση έναντι μηδενικών AUC, t(23) 8,97, p 5.74 10 9). Αυτή η απόδοση αντιστοιχεί σε μέση ακρίβεια 63 τοις εκατό κατά την εξέταση όλων των επιλογών που έγιναν από τον ταξινομητή, με τη μέση ακρίβεια να φτάνει το 73 τοις εκατό στις δοκιμές όταν ο ταξινομητής ήταν πιο σίγουρος (δηλαδή, το κορυφαίο 10 τοις εκατό των δοκιμών με τα ισχυρότερα στοιχεία που εκτιμήθηκαν από τον ταξινομητή. Εικ. 5Α, μπλε).

Οι προηγούμενες αναλύσεις ανακρίνονταιμνήμηαποκωδικοποίηση χρησιμοποιώντας δεδομένα που συμπτύσσονται σε πολλαπλά χρονικά σημεία προερεθίσματος (TR3— TR5, βλέπε Υλικά και Μέθοδοι). Επειδή μια απόφαση μνήμης ξετυλίγεται με την πάροδο του χρόνου, ένα σύνολο ταξινομητών που εκπαιδεύονται και ελέγχονται σε κάθε χρονικό σημείο κατά την ανάκτηση μπορεί να παρέχουν πρόσθετες διαγνωστικές πληροφορίες (ειδικά για τις δοκιμές κρυφής μνήμης, βλέπε παρακάτω). Το Σχήμα 4Β (μπλε) δείχνει ότι η απόδοση ταξινόμησης σε κάθε TR στο ρητό σχήμα ¡ ρητού αυξήθηκε έως ότου το TR4 (6–8 μετά την έναρξη διέγερσης), όταν επιτευχθεί το μέγιστο AUCof 0. ; TR4, p 9.44 10 10· TR5, p 2.52 10 7· TR6, p 6.{{2{0}}), επιζών από τη διόρθωση του Bon- Ferroni για πολλαπλές συγκρίσεις (μέρος 0,0083 για έξι συγκρίσεις TR).

Χάρτες που απεικονίζουν τη διαγνωστική αξία κάθε voxel στον ταξινομητή ("χάρτες σημασίας"· Εικ. 4C) αποκαλύπτουν ότι αρκετές εξέχουσες εστίες αντιπροσώπευαν τον ταξινομητή προς την επιλογή της ιστοσελίδας. VLPFC. Ένα τέτοιο μοτίβο είναι συνεπές με μια πλούσια βιβλιογραφία ανάκτησης και υποδηλώνει ότι ο ταξινομητής βασίστηκε συλλογικά σε σήματα που αντιπροσώπευαν πληροφορίες προσώπου στη μνήμη, καθώς και σε περιοχές που πιστεύεται ότι υποβάλλουν την προσοχή και την αξιολόγηση της συσσώρευσης μνημονικών στοιχείων (IPS και VLPFC). Αντίθετα, οι περιοχές που προκατέλαβαν τις προβλέψεις CR περιελάμβαναν τον αριστερό ιππόκαμπο και την υπερπεριθωριακή έλικα (SMG) και τα αμφοτερόπλευρα μετωπιαία οφθαλμικά πεδία (FEFs). Συλλογικά, τα σήματα σε αυτές τις περιοχές πιθανότατα αντικατοπτρίζουν τη δειγματοληψία του αντιληπτικού χώρου στην υπηρεσία της επεξεργασίας ενδείξεων ανάκτησης (FEF και SMG) και της κωδικοποίησης νέων αντιληπτικών πληροφοριών (ιππόκαμπος).

Αποκωδικοποίηση μνήμης κατά τη διάρκεια προσπαθειών απόκρυψης Αν και τα μονομεταβλητά ευρήματα έδειξαν ότι οι συμμετέχοντες ήταν σε θέση να διαμορφώσουν με επιτυχία το μέσο σήμα τους κατά τη διάρκεια της κρυφής εργασίας σε περιοχές που παραδοσιακά σχετίζονται με την ανάκτηση

(Εικ. 2), αυτό δεν προϋποθέτει ότι η ακρίβεια αποκωδικοποίησης δοκιμής-δοκιμής θα επηρεαστεί από προσπάθειες απόκρυψηςμνήμηκαι καινοτομία. Στη συνέχεια προσδιορίσαμε εάν ένας ταξινομητής εκπαιδευμένος σε δεδομένα από τη δοκιμή ρητής μνήμης θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη διάκριση των επισκέψεων από CR όταν οι συμμετέχοντες προσπάθησαν να αποκρύψουνμνήμηκατάσταση (δηλαδή, ρητή ¡ απόκρυψη). Και πάλι, εάν η απόδοση της ταξινόμησης αποκαλύπτεται ότι είναι πάνω, σε ή κάτω από την πιθανότητα μπορεί να παρέχει μια εικόνα για τη σχέση μεταξύ αληθινής και προσποιημένης μνήμης/καινοτομίας (βλ. υποθέσεις παραπάνω). Βρήκαμε ότι ο ρητά εκπαιδευμένος ταξινομητής δεν είχε διαφορετική απόδοση από την τύχη στη διάκριση των επιτυχιών έναντι των CR στην εργασία κρυφής μνήμης (μέση AUC 0.51 έναντι μηδενικής AUC διανομής 0.5{{ 6}}, όπως προσδιορίζεται από αναλύσεις μετάθεσης· t(23) 0.33, p 0.75· Εικ. 4Α, πράσινο). Δεδομένης αυτής της κακής απόδοσης, ήταν ιδιαίτερα σημαντικό να καθοριστεί εάν οι πιο σίγουρες εικασίες του ταξινομητή μπορούσαν να διακρίνουν αξιόπιστα τις δύο κατηγορίες. Για να προσδιορίσουμε το ανώτερο όριο απόδοσης, εξετάσαμε το 10 τοις εκατό των δοκιμών με τα ισχυρότερα στοιχεία ταξινόμησης. Σε αυτή την περίπτωση, η ακρίβεια δεν διέφερε και πάλι από την τύχη (μέσος όρος 52 τοις εκατό, Εικ. 5Α, πράσινοι κύκλοι). Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι η προσποιητή μνήμη και η καινοτομία προκαλούν ως επί το πλείστον πρότυπα ποιοτικά διαφορετικά από την αληθινή μνήμη και την καινοτομία.

Ωστόσο, η ανάλυση χρονικής πορείας (ειδικοί ταξινομητές TR) έδειξε μια ελαφρά αύξηση της απόδοσης πάνω από την πιθανότητα σε μια στιγμή. Η ταξινόμηση με βάση το TR3 (4–6 δευτ. μετά την έναρξη του ερεθίσματος) ήταν μέτρια αλλά σημαντικά μεγαλύτερη από την πιθανότητα (AUCof0.55 έναντι μηδενικής AUC 0.50· t(23) 3.35, p 0,003, επιζών από τη διόρθωση του Bonferroni· Εικ. 4Β, πράσινο) και το κορυφαίο 10 τοις εκατό των δοκιμών αποδεικτικών στοιχείων ταξινομητή, με βάση το TR3, οδήγησε σε μέση ακρίβεια 59 τοις εκατό (Εικ. 5Α, πράσινα τρίγωνα). Το εύρημα αυτό δείχνει ότι κάποιοιπου σχετίζονται με τη μνήμημπορεί να υπήρχαν σήματα ακόμη και όταν χρησιμοποιούνται αντίμετρα αλλά ότι αυτό το σήμα είναι παροδικό.

Η απόδοση ταξινόμησης σε δοκιμές TR3 υποδηλώνει προκαταρκτικά ότι ο ταξινομητής μπορεί να είναι σε θέση να ανιχνεύσει παροδικέςμνήμημοτίβα στην κρυφή εργασία (δηλαδή, προσφορά προκαταρκτικής υποστήριξης για την υπόθεση 1 παραπάνω). Μια τέτοια ερμηνεία θα προέβλεπε περαιτέρω ότι η απόδοση της ταξινόμησης θα πρέπει να κλιμακώνεται ως των συμμετεχόντωνμνήμηη δύναμη αυξάνεται. Για να ελέγξουμε αυτήν την πρόβλεψη, εξετάσαμε εάν οι μεμονωμένες διαφορές στην απόδοση ταξινόμησης στο TR3 για κρυφές δοκιμές συσχετίστηκαν με την ισχύ της μνήμης (δ) στις κρυφές δοκιμές. Πράγματι, η ταξινόμηση έτεινε να είναι καλύτερη για τους συμμετέχοντες με την ισχυρότερη μνήμη (r 0.46, p 0.025; Εικ. 5Β), γεγονός που υποδηλώνει ότι η ελαφρά και παροδική αποκωδικοποίηση υπεράνω πιθανότητας στο TR3 μπορεί αντικατοπτρίζουν την ανίχνευση παροδικών σημάτων μνήμης που εμφανίστηκαν πριν από τις προσπάθειες των συμμετεχόντων να κρύψουν αυτά τα σήματα (φέρνοντας τον ταξινομητή ξανά σε τυχαία επίπεδα).

Το μοντέλο διαδικασίας μας υποστηρίζει ότι οι κρυφές δοκιμές περιέχουν αληθέςμνήμη/μοτίβα νεωτερισμού ακολουθούμενα από προσποιητή μνήμη/μοτίβα καινοτομίας επειδή οι συμμετέχοντες παρακολούθησαν πρώτα τη μνημονική τους κατάσταση πριν καθορίσουν ποιο αντίμετρο θα εφαρμόσουν. Στο βαθμό που αυτά τα προσποιημένα μοτίβα μνήμης/καινοτομίας εμφανίζονται μόνο μετά από μοτίβα αληθινής μνήμης/καινοτομίας, προβλέπουμε ότι ένας ταξινομητής έχει εκπαιδευτεί να ανιχνεύει την εμφάνιση αληθινών μοτίβων μνήμης αλλά έχει δοκιμαστεί κατά την εμφάνιση προσποιημένωνμνήμηΤα μοτίβα θα εμφανίζουν απόδοση κάτω από την πιθανότητα (δηλαδή, υπόθεση 3 παραπάνω, σημείωση: ανάλογες προβλέψεις ισχύουν για τα αληθινά μοτίβα καινοτομίας). Για να ελέγξουμε αυτήν την πρόβλεψη, εκπαιδεύσαμε ταξινομητές στο TR3 ρητών δοκιμών και τους δοκιμάσαμε ξεχωριστά σε καθεμία από τις TR4–TR6 σε κρυφές δοκιμές. Αυτό μας επέτρεψε να προσδιορίσουμε εάν τα σήματα πρώιμης μνήμης θα ήταν ανιχνεύσιμα κατά τη διάρκεια μεταγενέστερων προσποιημένων προσπαθειών μνήμης. Σημειώστε ότι αυτό είναι διαφορετικό από τον ειδικό ταξινομητή TR που αναφέρεται στο Σχήμα 4Β, επειδή αυτά τα δεδομένα αντικατοπτρίζουν ταξινομητές που έχουν εκπαιδευτεί και δοκιμαστεί στο ίδιο TR. Επίσης, αν και οι προβλέψεις μας σχετίζονται με το TR4– TR6, αναφέρουμε και τα έξι TR στο Σχήμα 5Cto για να παρέχουμε ένα πλήρες χρονικό προφίλ απόδοσης ταξινόμησης.

Εντυπωσιακά, αυτός ο σαφής ¡ κρυφός ταξινομητής cross-TR είχε ελαφρώς αλλά σημαντικά χαμηλότερη πιθανότητα στο TR5 (Εικ. 5C, πράσινο, AUC 0.43 vs null AUC of 0.5{{1{{ 13}}}}; t(23) 3,74,p 0.001) και απέδωσε ελαφρώς κάτω από την πιθανότητα στο TR6 (AUC 0,44 έναντι μηδενικής AUC 0,50, t(23) 2,19, p 0,038). Οι επιδόσεις στο TR5 αλλά όχι στο TR6 επέζησαν της διόρθωσης του Bonferroni. Το εύρημα της αποκωδικοποίησης σημαντικά κάτω από την πιθανότητα στο TR5 υποδηλώνει ότι (1) το πρώιμο αναδυόμενο αληθέςμνήμηΤα μοτίβα στην κρυφή κατάσταση μπορούν στη συνέχεια να καλυφθούν (δηλαδή, σε μεταγενέστερα TR) προσέχοντας την καινοτομία, "ξεγελώντας" έναν ταξινομητή ώστε να μαντέψει ότι το μοτίβο προκλήθηκε από την αναγνώριση στοιχείων από την κατηγορία καινοτομίας και (2) πρώιμα αναδυόμενα αληθινά μοτίβα καινοτομίας μπορεί στη συνέχεια να καλυφθεί προσποιώντας τη μνήμη, "ξεγελώντας" έναν ταξινομητή ώστε να μαντέψει ότι το μοτίβο που προκύπτει από ένα νέο στοιχείο είναι από την αναγνωρισμένη κλάση. Το μοτίβο των ευρημάτων ενημερώνει τις μηχανιστικές προβλέψεις μας υποδεικνύοντας ότι ο ταξινομητής εξέθεσε ορισμένα (παροδικά) κοινά νευρωνικά μοτίβα μεταξύ προσποιημένης και αληθινής μνήμης/καινοτομίας. Ωστόσο, αξίζει να σημειωθεί ότι θέτουν μια σημαντική οριακή συνθήκη στη χρήση πεδίου των αποκωδικοποιητών μνήμης που βασίζονται σε fMRI, επειδή υποδηλώνουν ότι οι συμμετέχοντες είναι πράγματι σε θέση να συγχέουν ηθελημένα και με συνέπεια έναν αποκωδικοποιητή μνήμης.

Πιθανά προβλήματα που επηρεάζουν την αποκωδικοποίηση της μνήμης

Στη συνέχεια, αναζητήσαμε να προσδιορίσουμε εάν το συνολικό μοτίβο των ευρημάτων - ότι τα χτυπήματα και τα CR από δοκιμές κρυφής μνήμης δεν μπορούσαν να διαφοροποιηθούν σθεναρά από έναν ταξινομητή εκπαιδευμένο σε ρητά αναφερόμενες επιτυχίες και CR - θα μπορούσε να εξηγηθεί από (1) διαφορές στην απόδοση της μνήμης μεταξύ των εργασιών. (2) κακή μνήμη στη ρητή εργασία, (3) κακή ταξινόμηση των επιτυχιών έναντι των CR ακόμη και στα δεδομένα εκπαίδευσης (δηλαδή, ρητές δοκιμές), ή (4) χρονικές ή κινητικές συγχύσεις.

Πρώτον, είναι πιθανό η κακή απόδοση στον ρητό ¡ κρυφό ταξινομητή να αποδίδεται στο υποσύνολο των συμμετεχόντων των οποίων η απόδοση μνήμης διέφερε σημαντικά μεταξύ των εργασιών ρητής και κρυφής μνήμης. Για να ελέγξουμε αυτήν την πιθανότητα, επαναλάβαμε όλες τις αναλύσεις σχετικά με τη διάμεση κατανομή των συμμετεχόντων που εμφανίζουν την καλύτερη αντιστοίχιση μεταξύ εργασιών σαφούς και κρυφής μνήμης (μέση διαφορά d των καλύτερα αντιστοιχισμένων συμμετεχόντων 0.17, που κυμαίνονται από 0. 02 έως 0.29). Αυτές οι αναλύσεις αποκάλυψαν ότι το συνολικό μοτίβο διαπίστωσης διαπιστώθηκε κατά την εξέταση αυτών των 12 συμμετεχόντων (μέσες AUC: ρητή ¡ ρητή, 0.66· ρητή ¡ κρυφή, 0,52).

Ομοίως, είναι σημαντικό να αποκλειστεί ότι η χαμηλή μέση ακρίβεια στον ρητό ¡ κρυφό ταξινομητή αποδόθηκε σε κακή ταξινόμηση για εκείνους τους συμμετέχοντες με κακή μνήμη. Συνεπώς, υπολογίσαμε εκ νέου όλες τις αναλύσεις σε μια διάμεση κατανομή συμμετεχόντων με την καλύτερη απόδοση μνήμης στη ρητή εργασία (μέσος όρος d από τους 12 κορυφαίους συμμετέχοντες 1,74, που κυμαίνεται από 1,26 έως 2,31). Και πάλι, το συνολικό μοτίβο των ευρημάτων που διατηρούνται σε αυτό το υποσύνολο συμμετεχόντων (μέσες AUC: ρητή ¡ ρητή, 0.69· ρητή ¡ κρυφή, 0.48).

Είναι επίσης κατανοητό ότι ο ρητός ¡ κρυφός ταξινομητής είχε κακή απόδοση, επειδή η διάκριση μεταξύ επιτυχιών και CR στα δεδομένα εκπαίδευσης (δηλαδή, ρητές δοκιμές) δεν κερδήθηκε καλά από τον ταξινομητή. Δοκιμάσαμε αυτή τη δυνατότητα επαναλαμβάνοντας αναλύσεις σε μια διάμεση διάκριση συμμετεχόντων, χρησιμοποιώντας τους 12 συμμετέχοντες στους οποίους ο ρητός ¡ ρητός ταξινομητής είχε την καλύτερη απόδοση (μέση AUC των κορυφαίων 12 συμμετεχόντων, 0.74, κυμαινόμενη από {{4} }.69 έως 0.82). Το συνολικό μοτίβο των ευρημάτων που διατηρήθηκαν σε αυτό το υποσύνολο συμμετεχόντων, καθώς η ρητή ¡ κρυφή απόδοση εξακολουθεί να μην διέφερε από την τύχη σε αυτούς τους συμμετέχοντες (μέση τιμή AUC 0,48).

Μια επιπλέον ανησυχία σχετικά με την κακή απόδοση του ρητού ¡ κρυφού ταξινομητή είναι η πιθανότητα χρονικών συγχύσεων. Χρονικές σύγχυση μπορεί να έχουν προκύψει επειδή οι εκτελέσεις εργασιών κρυφής μνήμης ακολουθούσαν πάντα τις εκτελέσεις εργασίας ρητής μνήμης, και επομένως ο ταξινομητής μπορεί να έχει υποστεί βλάβη ως αποτέλεσμα παραγόντων που μετατοπίστηκαν ή διέφεραν απλώς ως συνάρτηση του χρόνου. Για παράδειγμα, οι συμμετέχοντες μπορεί να έχουν βιώσει γνωστική κόπωση ή παρέμβαση από προηγούμενες δοκιμές που βοήθησαν στη μείωση της απόδοσης ταξινόμησης σε μεταγενέστερες δοκιμές (κρυφής μνήμης). Η γνωστική κόπωση ή παρεμβολή θα μπορούσε να χρησιμεύσει για (1) εισαγωγή στοχαστικού θορύβου στις μεταγενέστερες δοκιμές ή (2) μείωση της ικανότητας των συμμετεχόντων να διαφοροποιούν παλιά και νέα στοιχεία σε μεταγενέστερες δοκιμές. Και οι δύο δυνατότητες θα μείωναν την ικανότητα των ταξινομητών να αναγνωρίζουν σταθερά μοτίβα που σχετίζονται με επιτυχίες και CR σε αυτές τις μεταγενέστερες δοκιμές. Ωστόσο, όπως αναφέρεται παρακάτω, διαπιστώσαμε ότι οι ταξινομητές που εκπαιδεύτηκαν και δοκιμάστηκαν στις μεταγενέστερες (κρυφές) δοκιμές απέδωσαν πολύ υψηλή απόδοση, στην πραγματικότητα, καλύτερη από αυτή των ταξινομητών που εκπαιδεύτηκαν και δοκιμάστηκαν στις προηγούμενες (ρητές) δοκιμές. Επιπλέον, οι συμμετέχοντες ανέφεραν ότι η εργασία της κρυφής μνήμης ήταν πιο ελκυστική γνωστικά από την προηγούμενη εργασία σαφούς μνήμης, επειδή οι συμμετέχοντες ένιωθαν ότι προσπαθούσαν να «νικήσουν» έναν αλγόριθμο υπολογιστή. Αυτές οι παρατηρήσεις αμβλύνουν εν μέρει την ανησυχία ότι αυτές οι μεταγενέστερες δοκιμές περιελάμβαναν γνωστικά κουρασμένες -και επομένως θορυβώδεις ή πιο μεταβλητές-δοκιμές που μειώνουν τη συνολική ικανότητα ταξινόμησης δοκιμών.

Αξίζει επιπρόσθετα να σημειωθεί ότι η απόδοση των προαναφερθέντων σχημάτων ταξινόμησης (ρητό ¡ ρητή και ρητή ¡ κρυφή) ήταν ασύνδετη (r {{0}}.30,p 0,15), δίνοντας περαιτέρω βαρύτητα στο συμπέρασμα ότι η αποκωδικοποίηση Τα σήματα μνήμης σε μια παραδοσιακή εργασία ανάκτησης ήταν ουσιαστικά μη ανιχνεύσιμα όταν αναπτύχθηκαν γνωστικά αντίμετρα.

Τέλος, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η κακή απόδοση σαφούς ¡ κρυφής αποκωδικοποίησης δεν αποδόθηκε σε ασθενή μονομεταβλητήμνήμησήματα στην κρυφή εργασία, ιδιαίτερα σε περιοχές που σχετίζονται μεμνήμηανάκτηση, όπως ιππόκαμπος και AnG (Εικ. 1Β, ψυχρά χρώματα).

Αναλύσεις προβολέων

Η ακρίβεια αποκωδικοποίησης ολόκληρου του εγκεφάλου μπορεί να συμπληρωθεί με προσεγγίσεις φωτός αναζήτησης που παρέχουν τοπικές ακρίβειες αποκωδικοποίησης (Krieges- Korte et al., 2006). Ιδιαίτερο ενδιαφέρον ήταν εάν οι περιοχές στις οποίες το μέσο BOLD (μονομεταβλητό) σήμα διαμορφώθηκε σημαντικά από αντίμετρα (Εικ. 2Α) έδειξαν επίσης ακρίβεια αποκωδικοποίησης δοκιμής που απείχε σημαντικά από την τύχη. Επομένως, πραγματοποιήσαμε την κρίσιμη ταξινόμηση (ρητά ¡ κρυφά χτυπήματα έναντι CR) σε τοπικές σφαιρικές μάσκες με επίκεντρο μεμονωμένα κάθε voxel στη μάσκα ολόκληρου του εγκεφάλου (εξαιρουμένων των voxel στον κινητικό και προκινητικό φλοιό και την παρεγκεφαλίδα). Κάθε σφαιρική μάσκα περιελάμβανε οποιοδήποτε voxel που άγγιζε την άκρη του κεντρικού voxel. Έτσι, οι σφαίρες που προέκυψαν περιείχαν 19 voxels, εκτός εάν η σφαίρα εκτεινόταν πέρα ​​από τη μάσκα ολόκληρου του εγκεφάλου. Για να προσδιορίσουμε εάν οι τοπικές ακρίβειες αποκωδικοποίησης εξελίχθηκαν κατά τη διάρκεια της δοκιμής (όπως θα ήταν αναμενόμενο εάν οι συμμετέχοντες αρχικά παρακολουθούσαν σήματα μνήμης και στη συνέχεια προσπαθούσαν να αποκρύψουν τέτοια σήματα), πραγματοποιήσαμε αυτούς τους προβολείς ξεχωριστά για καθένα από τα έξι TR.

Αυτές οι αναλύσεις προβολέα αποκάλυψαν αρκετές περιοχές στους έσω μετωπιαίους και βρεγματικούς φλοιούς που έδειξαν ελαφρά αλλά σημαντικά υπερτυχαία αποκωδικοποίηση σε πρώιμα χρονικά σημεία (0–4 δευτ.; Εικ. 6), όταν οι συμμετέχοντες προφανώς έκαναν την αρχική τουςμνήμηκρίση. Ο έσω βρεγματικός φλοιός εμπλέκεται έντονα σε εργασίες επεισοδιακής μνήμης, είτε λαμβάνοντας υπόψη μονομεταβλητά δεδομένα (για μετα-αναλύσεις, βλ. McDermott et al., 2009; Spaniol et al., 2009; Kim, 2010; Hutchinson et al., 2014),multi -μεταβλητά δεδομένα (Εικ. 4C; Rissman et al., 2010) ή δεδομένα ενδοκρανιακού ΗΕΓ (Foster et al., 2015). Έτσι, αυτή η αποκωδικοποίηση πάνω από την πιθανότητα αποδεικνύει ότι ορισμένα μοτίβα περιφερειακής δραστηριότητας μπορεί να είναι παροδικά ανιχνεύσιμα και πιθανότατα αντανακλά την απαίτηση των συμμετεχόντων να ανακτήσουν πρώτα μνημονικές πληροφορίες πριν αναπτύξουν αντίμετρα.

Αυτά τα ευρήματα μπορεί να βοηθήσουν να κριθεί μεταξύ πιθανών αντικρουόμενων προηγούμενων δεδομένων σχετικά με την αποκωδικοποίηση τουμνήμηκάτω από διάφορες καταστάσεις στόχων. Από τη μια πλευρά, οι Kuhl et al. (2013) έδειξε ότι οι μνημονικές πληροφορίες μπορούσαν να αποκωδικοποιηθούν όταν οι συμμετέχοντες δεν έλαβαν οδηγίες να παρακολουθήσουν τη μνημονική τους κατάσταση, αλλά μπορεί να το έκαναν τυχαία. Από την άλλη πλευρά, όταν οι συμμετέχοντες έλαβαν ρητά οδηγίες να εκτελέσουν μια εργασία ορθογώνια προςμνήμηεργασία (κάντε μια βαθμολογία ελκυστικότητας για τα παλιά και τα νέα πρόσωπα αντί για μια ρητή κρίση μνήμης), η αποκωδικοποίηση μνήμης μειώθηκε σε επίπεδα κατά ή σχεδόν πιθανά (Rissman et al., 2010). Επιπλέον, πρόσφατα δεδομένα υποδεικνύουν ότι οι συμμετέχοντες μπορούν να διδαχθούν να υιοθετούν μια παγκόσμια στρατηγική όπου αποφεύγουν να παρακολουθούν σήματα μνήμης που προκαλούνται από εμφανείς, ψευδείς ενδείξεις ανάκτησης που σχετίζονται με το έγκλημα, αποκρύπτοντας έτσι πιθανούς δείκτες ενοχής που σχετίζονται με γεγονότα

γνώση (Bergstrm et al., 2013). Ο στόχος της παρούσας μελέτης ήταν να προσδιορίσει εάν τα σήματα μνήμης μπορούν να καταστούν μη ανιχνεύσιμα ακόμη και μετά την αρχική φροντίδα τους, κάτι που μπορεί να είναι αναπόφευκτο σε σενάρια του πραγματικού κόσμου που χρησιμοποιούν εξαιρετικά σημαντικά στοιχεία ανάκτησης, όπως απεικονίσεις σκηνής εγκλήματος. Οι προβολείς που δείχνουν απόδοση κάτω από την πιθανότητα επεκτείνουν τα ευρήματα των Bergstrom et al. δείχνοντας ότι, όταν παρακολουθείται η μνήμη, η ανίχνευση μνήμης μπορεί να εξακολουθήσει να αποκρύπτεται σε μεταγενέστερα χρονικά σημεία μέσω της στοχευόμενης διαμόρφωσης περιοχών που σχετίζονται μεμνήμηανάκτηση και αντίληψη (βλ. AnG και ινιακά σμήνη στην Εικ. 6).

Συζήτηση

Οι πρόσφατες εξελίξεις στις μεθόδους νευροαπεικόνισης δείχνουν πολλά υποσχόμενες για την ενίσχυση της ανίχνευσης μεμονωμένων αναμνήσεων. Η παρούσα μελέτη εξέτασε εάν μια τεχνική ανίχνευσης μνήμης που βασίζεται σε fMRI θα μπορούσε να αποκωδικοποιήσει τη μνήμη ακόμη και όταν οι συμμετέχοντες προσπαθούν να κρύψουν τις καταστάσεις μνήμης τους ενώ φαίνονται συνεργάσιμοι. Αναφέρουμε αρκετά βασικά ευρήματα. Πρώτον, οι μονομεταβλητές αναλύσεις έδειξαν ότι τα αντίμετρα ρυθμίζουν τη νευρική δραστηριότητα, έτσι ώστε τα αποτελέσματα της επιτυχίας της μνήμης σε μια τυπική εργασία ανάκτησης αντιστρέφονται όταν οι συμμετέχοντες ανέπτυξαν αντίμετρα. Ιδιαίτερα, οι συμμετέχοντες παρουσίαζαν ισχυρότερες αναμνήσεις δυσκολεύονταν περισσότερο να αντιστρέψουν τα μονομεταβλητά αποτελέσματα επιτυχίας της μνήμης. Δεύτερον, οι ταξινομητές MVPA αποκωδικοποίησαν αξιόπιστα μεμονωμένες μνήμες όταν οι συμμετέχοντες ανέφεραν ειλικρινά τη μνήμη τους. Τρίτον, αυτή η ικανότητα αποκωδικοποίησης της μνήμης ως επί το πλείστον απέτυχε και μάλιστα αντιστράφηκε ελαφρώς, όταν οι συμμετέχοντες χρησιμοποίησαν απλές γνωστικές στρατηγικές για να αποτρέψουν ταξινομητές που είχαν εκπαιδευτεί σε αληθινές αποκρίσεις μνήμης. Τέλος, οι καταστάσεις στρατηγικού στόχου δεσμεύτηκαν για να επιτρέψουν την απόκρυψη της κατάστασης της μνήμης στο μέσο σήμα, καθώς και σε βάση δοκιμής. Οι μηχανισμοί μετωπικού ελέγχου επέτρεψαν την απόκρυψη της μνήμης με τον επαναπροσανατολισμό της προσοχής μακριά από τις ενδεικτικές μνήμες και προς τα νέα αντιληπτικά χαρακτηριστικά, ενώ οι μηχανισμοί MTL-AnG επέτρεψαν την απόκρυψη της καινοτομίας δημιουργώντας και διατηρώντας online προηγούμενες αναμνήσεις. Μαζί, αυτά τα ευρήματα καταδεικνύουν τη δύναμη που ασκούν οι καταστάσεις στρατηγικών στόχων στα εγκεφαλικά μοτίβα, επειδή μπορούν κυρίως να καλύψουν μεμονωμένες αναμνήσεις από την ανίχνευση.

Η πρώτη ένδειξη που αποκαλύπτει τη βαθιά επιρροή που ασκούν τα αντίμετρα στις μνημονικές λειτουργίες αποκαλύφθηκε στα μονομεταβλητά ευρήματα. Εδώ παρατηρήσαμε αποτελέσματα επιτυχίας της μνήμης (hitsCRs) όταν οι συμμετέχοντες ανέφεραν ειλικρινά τις καταστάσεις μνήμης τους, οι οποίες αντιστράφηκαν (επιτυχίες CR) όταν οι συμμετέχοντες δημιουργούσαν αναμνήσεις ως απόκριση σε νέα πρόσωπα ή εστίαζαν σε νέες πτυχές των προσώπων που μελετήθηκαν. Συγκεκριμένα, αυτές οι αναστροφές δραστηριότητας συνέβησαν σε περιοχές που εμπλέκονται σταθερά στην ανάκτηση μνήμης, συγκεκριμένα στον αμφοτερόπλευρο ιππόκαμπο και στο αριστερό AnG (για μετα-αναλύσεις, βλ. McDermott et al., 2009; Spaniol et al., 2009; Kim, 2010; Hutchinson et al., 2014). Στο βαθμό που το σήμα ιππόκαμπου και AnG BOLD αντικατοπτρίζει το ανακτημένο μνημονικό περιεχόμενο, το εύρημα ότι τα αποτελέσματα που αντιστρέφονται μεταξύ των εργασιών υποδηλώνει ότι οι συμμετέχοντες ήταν πράγματι σε θέση να εμπλακούν σκόπιμα στις κατευθυντήριες στρατηγικές αντιμέτρων σε όλες τις δοκιμές. Πράγματι, οι μονομεταβλητές συγκρίσεις των δύο εργασιών αντιμέτρων αποκάλυψαν τις περιοχές που πιθανώς μεσολάβησαν σε αυτήν τη στρατηγική διαμόρφωση της δραστηριότητας που σχετίζεται με τη μνήμη (Εικ. 7Α): (1) για απόκρυψη μνήμης - που απαιτεί επαναπροσανατολισμό της προσοχής από μνημονικές πληροφορίες και προς νέες αντιληπτικές πτυχές των ερεθισμάτων — ασχολήθηκαν οι περιοχές που σχετίζονται με την στοχευμένη κατανομή της προσοχής και τις αντιληπτικές αναπαραστάσεις. και (2) για την απόκρυψη της καινοτομίας - που απαιτεί τη δημιουργία αναμνήσεων ως απάντηση σε νέα πρόσωπα - χρησιμοποιήθηκαν περιοχές που σχετίζονται με την ανάκτηση.

Όταν οι συμμετέχοντες ανέφεραν ειλικρινά τη μνήμη, οι ταξινομητές MVPA αποκωδικοποίησαν αξιόπιστα την κατάσταση μνήμης που διέθετε κάθε συμμετέχων για κάθε δοκιμαστική όψη. Οι περιοχές που παρείχαν διαγνωστικά σήματα σε αυτόν τον ταξινομητή ήταν παρόμοιες με εκείνες που αναφέρθηκαν στην προηγούμενη μελέτη μας (Rissman et al., 2010), με ταξινομήσεις κτυπήματος πόλωσης PFC και οπίσθιου κυλινδρικού φλοιού και ταξινομήσεις CR με πόλωση πρόσθιου ιππόκαμπου. Σε αντίθεση με την παρούσα μελέτη, η οποία απαιτούσε απλές «παλιές» ή «νέες» απαντήσεις (για να ταιριάζουν οι απαντήσεις στην εργασία της κρυφής μνήμης), οι Rissman et al. απαιτούσε ρητές αποφάσεις σχετικά με το εάν κάποια λεπτομέρεια της προηγούμενης συνάντησης με το πρόσωπο είχε ανακαλυφθεί ή, ελλείψει ανακαλούμενης λεπτομέρειας, εάν το πρόσωπο ανακτήθηκε με υψηλή σιγουριά. Έτσι, η ομοιότητα στους χάρτες σημασίας μεταξύ των πειραμάτων υποδηλώνει προκαταρκτικά ότι οι ταξινομητές βασίζονται σε παρόμοια νευρικά σήματα για να διακρίνουν σωστά τα παλιά από τα νέα πρόσωπα όταν γίνονται κρίσεις μνήμης, ανεξάρτητα από την ακριβή φύση της κρίσης μνήμης. Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η ακρίβεια αποκωδικοποίησης μειώνεται δραματικά στην τύχη όταν δεν γίνονται κρίσεις για τη μνήμη (Rissman et al., 2010, το Implicit καθήκον τους στο Πείραμα 2) ή, όπως αποκαλύπτεται από τα παρόντα ευρήματα, όταν οι συμμετέχοντες παρακολουθούνμνήμηκράτη, αλλά στη συνέχεια να αναπτύξουν αντίμετρα για να τα αποκρύψουν.

Αυτό το τελευταίο εύρημα έχει συνέπειες για τις νευροβιολογικές θεωρίες της μνήμης και τις συστάσεις σχετικά με την ετοιμότητα για χρήση στο πεδίο. Συγκεκριμένα, η διαπίστωση ότι οι μνημονικές πληροφορίες θα μπορούσαν να αποκωδικοποιηθούν ακόμη και όταν οι συμμετέχοντες δεν έχουν εντολή να παρακολουθήσουν αυτές τις πληροφορίες (Kuhl et al., 2013) εγείρει το ερώτημα εάν τα σήματα μνήμης μπορούν να καταστούν μη ανιχνεύσιμα ακόμη και μετά την αρχική φροντίδα τους, όπως μπορεί να συμβαίνει σε σενάρια πραγματικού κόσμου με ιδιαίτερα εμφανή στοιχεία ανάκτησης, όπως μια σκηνή εγκλήματος. Βρήκαμε ότι αυτό συμβαίνει κυρίως, επιβάλλοντας έτσι μια σημαντική οριακή συνθήκη στην εγκυρότητα των αποκωδικοποιητών μνήμης που βασίζονται σε fMRI και υποδηλώνοντας ότι η μέθοδος δεν είναι ακόμη έτοιμη για χρήση πεδίου.

Η διαπίστωση ότι τα γνωστικά αντίμετρα μπορούν να εμποδίσουν ή ακόμα και να αντιστρέψουν την ικανότητα ενός ταξινομητή να ανιχνεύει με ακρίβεια μεμονωμένες μνήμες ακόμη και όταν παρακολουθείται η μνήμη, εγείρει το ερώτημα εάν τα μεταβατικά σήματα μνήμης μπορούν να ανιχνευθούν έναντι των αντίμετρων. Εδώ, στα κρυφάμνήμηδεδομένα, μπορέσαμε να αποκωδικοποιήσουμε ασθενώς επισκέψεις από CR μόνο σε ένα μόνο σημείο (Εικ. 4Β, 5Α) και τα χτυπήματα συγχέονταν αξιόπιστα με τα CR σε μεταγενέστερο χρονικό σημείο (Εικ. 5Γ). Συγκεκριμένα, η διαπίστωση ότι η απόδοση της ταξινόμησης σε αυτό το χρονικό σημείο διέφερε ανάλογα με την ισχύ της μνήμης απαιτεί πρόσθετη έρευνα. Αυτό το εύρημα υποδηλώνει προκαταρκτικά ότι, για παράδειγμα, άτομα με ισχυρές αναμνήσεις σχετικών πληροφοριών μπορεί να έχουν δυσκολία να κρύψουν τη μνήμη τους. Οι ταξινομήσεις ολόκληρου του εγκεφάλου συμπληρώθηκαν από προβολείς που έδειχναν ότι η πρώιμη ταξινόμηση πάνω από την πιθανότητα ήταν δυνατή χρησιμοποιώντας δεδομένα από τις μεσαίες μετωπιαίες και βρεγματικές περιοχές του φλοιού και ότι τα αριστερά μοτίβα AnG μπορεί αξιόπιστα να μπερδέψουν τους ταξινομητές μνήμης (με αποτέλεσμα την αποκωδικοποίηση σημαντικά κάτω από την πιθανότητα) σε μεταγενέστερα χρονικά σημεία όταν οι συμμετέχοντες προφανώς εφάρμοζαν αντίμετρα. Μελλοντικές μελέτες που χρησιμοποιούν πιο χρονικά επιλυμένα δεδομένα (ηλεκτροεγκεφαλογραφία, ΗΕΓ ή ταυτόχρονο fMRI-EEG) μπορεί να πληροφορήσουν περαιτέρω εάν μπορούν να ανιχνευθούν παροδικά σήματα μνήμης παρουσία γνωστικών αντίμετρων.

βιβλιογραφικές αναφορές

Benoit RG, Anderson MC (2012) Αντίθετοι μηχανισμοί υποστηρίζουν την εκούσια λήθη ανεπιθύμητων αναμνήσεων. Neuron 76:450–460.CrossRef Medline

Bergstrm ZM, Anderson MC, Buda M, Simons JS, Richardson-Klavehn A (2013) Η σκόπιμη καταστολή ανάκτησης μπορεί να κρύψει ένοχη γνώση σε δοκιμές ανίχνευσης μνήμης ERP. Biol Psychol 94

Bishop CM (2006) Αναγνώριση προτύπων και μηχανική μάθηση. Νέα Υόρκη: Σπρίνγκερ.

Brown T, Murphy E (2010) Μέσα από σκοτεινό σαρωτή: λειτουργική νευροαπεικόνιση ως απόδειξη των προηγούμενων ψυχικών καταστάσεων ενός κατηγορούμενου. Stanford Law Rev 62:1119–1208.Medline

Chadwick MJ, Hassabis D, Weiskopf N, Maguire EA (2010) Αποκωδικοποίηση μεμονωμένων επεισοδιακών ιχνών μνήμης στον ανθρώπινο ιππόκαμπο. Curr Biol 20:544–547.

Corbetta M, Patel G, Shulman GL (2008) Το σύστημα επαναπροσανατολισμού του ανθρώπινου εγκεφάλου: από το περιβάλλον στη θεωρία του νου. Neuron 58:306-324.