Ο διαχωρισμός του μοτίβου και η μνήμη πηγής εμπλέκουν διακριτές περιοχές του ιππόκαμπου και του νεοφλοιού κατά την ανάκτηση

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

Εισαγωγή

Οι λεπτομερείς αναπαραστάσεις προηγούμενων γεγονότων βασίζονται στην ικανότητα σχηματισμού συσχετισμών μεταξύ στοιχείων και των χαρακτηριστικών τους με βάση τα συμφραζόμενα (π.χ. πηγήμνήμη), καθώς και τη δυνατότητα να αναπαριστά κανείς ευδιάκριτα ένα νέο γεγονός από ένα παρόμοιο που είναι αποθηκευμένο σεμνήμη(δηλαδή, διαχωρισμός προτύπων). Και οι δύο αυτές διαδικασίες είναι γνωστό ότι εμπλέκουν τον ιππόκαμπο, αν και παραμένει ασαφές εάν μοιράζονται παρόμοιους μηχανισμούς. Είναι επίσης άγνωστο εάν και σε ποια περιοχή(εις) η δραστηριότητα που σχετίζεται με αυτές τις διεργασίες επικαλύπτεται ή/και αλληλεπιδρά. Εδώ, χρησιμοποιήσαμε fMRI υψηλής ανάλυσης για να εξετάσουμε τη συμβολή των υποπεδίων του ιππόκαμπου και των νεοφλοιωδών περιοχών στον διαχωρισμό προτύπων και την πηγήμνήμημε ένα πειραματικό παράδειγμα που δοκίμασε ταυτόχρονα και τα δύο. Κατά τη διάρκεια της κωδικοποίησης, αρσενικά και θηλυκά άτομα μελέτησαν παρεμπιπτόντως αντικείμενα σε ένα από τα τέσσερα τεταρτημόρια της οθόνης. Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, είδαν επαναλαμβανόμενα αντικείμενα (στόχους), παρόμοια αντικείμενα (δέλματα) και νέα αντικείμενα (φύλλες) και τους ζητήθηκε να υποδείξουν εάν κάθε αντικείμενο ήταν παλιό, παρόμοιο ή νέο. Μετά την κρίση κάθε στοιχείου, ζητήθηκε από τα υποκείμενα να υποδείξουν το τεταρτημόριο στο οποίο παρουσιάστηκε το αρχικό ερέθισμα. Έτσι, κάθε δοκιμή δέλεαρ είχε μια συνιστώσα διάκρισης δέλεαρ (διαχωρισμός προτύπων φορολόγησης) και μια κρίση τοποθεσίας (μνήμη πηγής).Wefoundtwomain profiles ανταπόκρισης: (1) σήματα που σχετίζονται με το διαχωρισμό προτύπων στο DG/CA3 και στον περιρινικό φλοιό και (2) πηγήμνήμησήματα στον οπίσθιο CA1, τον παραιππόκαμπο φλοιό και τη γωνιακή έλικα. Η ανάλυση voxelwise ολόκληρου του εγκεφάλου αποκάλυψε ότι η δραστηριότητα σχετίζεται με την προσέλκυση διακρίσεων και την πηγήμνήμηήταν σε μεγάλο βαθμό μη επικαλυπτόμενες. Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι διαφορετικές διεργασίες αποτελούν τη βάση της ανάκτησης αναπαραστάσεων στοιχείων διαχωρισμένων με μοτίβα και της ανάκλησης των πληροφοριών πηγής.

Λέξεις-κλειδιά: πλαίσιο; fMRI; ιππόκαμπος;μνήμη; διαχωρισμός μοτίβων?μνήμη πηγής

το όφελος του βοτάνου cistanche: βελτίωση της μνήμης

Οι λεπτομερείς επεισοδιακές μνήμες εξαρτώνται από την ικανότητα σχηματισμού συσχετισμών μεταξύ στοιχείων και πλαισίων (δηλαδή, μνήμη πηγής), καθώς και από την ικανότητα διάκρισης μεταξύ παρόμοιων στοιχείων ή γεγονότων στη μνήμη (δηλαδή, διαχωρισμός προτύπων). Πλήθος στοιχείων δείχνουν ότι η μνήμη πηγής βασίζεται στον ιππόκαμπο, ο οποίος πιστεύεται ότι αντιπροσωπεύει τη συσχέτιση μεταξύ στοιχείων και περιβάλλοντος (Diana et al., 2007). Μελέτες σε τρωκτικά έδειξαν ότι το CA1 του ιππόκαμπου "τοποθετεί κύτταρα" μπορεί να κωδικοποιήσει συσχετίσεις μεταξύ αντικειμένων και τοποθεσιών (Komorowski et al., 2009), ενώ μελέτες σε ανθρώπους που χρησιμοποιούν fMRI υψηλής ανάλυσης έχουν δείξει αυξημένη δραστηριότητα στο CA1 και το υποσώμα κατά τη διάρκεια της συσχετιστικής μνήμης κωδικοποίηση και ανάκτηση (Eldridge et al., 2005; Viskontas et al., 2009; Suthana et al., 2015). Οι μελέτες της μνήμης πηγής συγκρίνουν συνήθως τη δραστηριότητα που σχετίζεται με την αναγνώριση αντικειμένων με (S ) και χωρίς (S μ ) μια συγκεκριμένη λεπτομέρεια με βάση τα συμφραζόμενα (π.χ. χωρική θέση) και τείνουν να εξισώνουν την αναγνώριση αντικειμένων μόνη της (S μ) με λιγότερο λεπτομερή, χαμηλότερης πιστότητας μνήμη (Frithsen and Miller, 2014; Hutchinson et al., 2014). Αυτές οι μελέτες συχνά αποτυγχάνουν να δείξουν την εμπλοκή του ιππόκαμπου για την αναγνώριση αντικειμένων χωρίς ανάκτηση του σχετικού πλαισίου (S μ). Ωστόσο, η ίδια η μνήμη αντικειμένων μπορεί να είναι πολύ λεπτομερής. Πρέπει να σχηματιστούν διακριτές, υψηλής πιστότητας αναπαραστάσεις αντικειμένων (μέσω διαχωρισμού μοτίβων) για τη διάκρισή τους από παρόμοια στοιχεία στη μνήμη. Όπως η μνήμη πηγής, ο διαχωρισμός των προτύπων πιστεύεται ότι βασίζεται στον ιππόκαμπο, με στοιχεία σε τρωκτικά (Leutgeb et al., 2007; Neunuebel and Knierim, 2014) καθώς και σε παραδείγματα ανθρώπινης μνημονικής διάκρισης (Bakker et al., 2008; Berron et al. al., 2016), υποδηλώνοντας ότι η οδοντωτή έλικα (DG) παίζει κρίσιμο ρόλο στην ορθογωνοποίηση επικαλυπτόμενων εισόδων.

Κάντε κλικ στο Cistanche για μνήμη

Έξω από τον ιππόκαμπο, ένα ευρύ δίκτυο οπίσθιων μεσαίων φλοιωδών περιοχών πιστεύεται ότι υποστηρίζει τη μνήμη περιβάλλοντος και πηγής (Ranganath and Ritchey, 2012; Reagh and Ranganath, 2018). Ο παραιππόκαμπος φλοιός (PHC) κωδικοποιεί χωρικές/συμφραζόμενες πληροφορίες παράλληλα με τον ιππόκαμπο, ενώ η δραστηριότητα στον πλευρικό οπίσθιο βρεγματικό φλοιό, ιδιαίτερα τη γωνιακή έλικα, σχετίζεται με την ανάκτηση επεισοδιακών λεπτομερειών (Johnson et al., 2013; Hutchinson; 2014). Πιο πρόσφατα, μελέτες ανακάλυψαν ότι οι περιοχές του φλοιού εκτός του ιππόκαμπου μπορεί επίσης να συμβάλλουν στον διαχωρισμό των προτύπων (Reagh and Yassa, 2014; Leal and Yassa, 2018). Για παράδειγμα, πρόσφατη εργασία από την ομάδα μας έδειξε ότι ο περιρινικός φλοιός (PRC), μέρος του κοιλιακού ρεύματος «τι» που προβάλλει στον ιππόκαμπο, εμπλέκεται κατά τη μνημονική διάκριση παρόμοιων αντικειμένων (Reagh and Yassa, 2014).

Χρησιμοποιώντας μια καλά επικυρωμένη εργασία διάκρισης αντικειμένων που τροποποιήθηκε ώστε να περιλαμβάνει ένα στοιχείο μνήμης πηγής, προηγούμενες εργασίες στο εργαστήριό μας έχουν δείξει ότι οι σωστές κρίσεις της μνήμης πηγής μπορούν να προκύψουν απουσία διαχωρισμού προτύπων (δηλ. ψευδείς συναγερμοί), υποδεικνύοντας ότι αυτές οι διεργασίες, που και οι δύο πιθανώς εξαρτώνται από λεπτομερείς αναπαραστάσεις του ιππόκαμπου, είναι τουλάχιστον συμπεριφορικά διαχωρισμένες (Kim and Yassa, 2013). Ωστόσο, ο βαθμός στον οποίο αυτές οι διεργασίες παράγουν διακριτά ή επικαλυπτόμενα σήματα στις υποπεριοχές του ιππόκαμπου και στις φλοιώδεις περιοχές είναι άγνωστος. Η παρούσα μελέτη χρησιμοποίησε fMRI υψηλής ανάλυσης (1,8 mm με κάλυψη σχεδόν ολόκληρου του εγκεφάλου) για να αξιολογήσει ταυτόχρονα το υποπεδίο του ιππόκαμπου και τη δραστηριότητα του φλοιού κατά τη διάκριση παρόμοιων αντικειμένων δόλωσης και κρίσεις μνήμης πηγής για αυτά τα αντικείμενα. Προηγούμενες μελέτες fMRI έχουν παρατηρήσει ότι η δραστηριότητα στην περιοχή DG/CA3 κατά τη σωστή απόρριψη παρόμοιων δολωμάτων είναι εφάμιλλη με αυτή των νέων φύλλων (Bakker et al., 2008). Αυτό το μοτίβο δραστηριότητας είναι συνεπές με ένα σήμα διαχωρισμού προτύπων στο ότι παρόμοια αντικείμενα αντιμετωπίζονται σαν νέα στοιχεία και δεν προκαλούν την καταστολή της επανάληψης (δηλ. προσαρμογή fMRI) που παρατηρείται για πανομοιότυπες επαναλήψεις. Προβλέψαμε ότι θα βλέπαμε αυτό το σήμα διαχωρισμού μοτίβου στο DG/CA3 κατά τη σωστή απόρριψη παρόμοιων αντικειμένων δόλωσης, ενώ άλλες υποπεριοχές του ιππόκαμπου (CA1 και subiculum) θα ήταν ευαίσθητες στη μνήμη πηγής (υψηλότερα επίπεδα δραστηριότητας για σωστή πηγή έναντι λανθασμένης κρίσεις πηγής). Δεδομένου ότι αποκτήσαμε κάλυψη fMRI σχεδόν ολόκληρου του εγκεφάλου, μπορέσαμε επίσης να εξετάσουμε ποιες περιοχές εκτός του ιππόκαμπου εμφάνιζαν διαχωρισμένα ή επικαλυπτόμενα σήματα διαχωρισμού προτύπων και πηγής μνήμης.

Το Cistanche μπορεί να βελτιώσει τη μνήμη

Υλικά και μέθοδοι

μαθήματα

Τριάντα ένα υγιή άτομα στρατολογήθηκαν αρχικά για τη μελέτη από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Irvine και την ευρύτερη κοινότητα της Orange County. Από αυτό το αρχικό δείγμα, ένα αποκλείστηκε λόγω δυσλειτουργίας του εξοπλισμού στο σαρωτή, ένα αποκλείστηκε λόγω πρόωρης απόσυρσης από το πείραμα, δύο αποκλείστηκαν λόγω απόδοσης σε επίπεδο πιθανότητας σε τουλάχιστον μία συνθήκη εργασίας και δύο αποκλείστηκαν λόγω υπερβολικής κίνηση κατά τη σάρωση. Αυτό έδωσε ένα τελικό δείγμα 25 ατόμων που συμπεριλήφθηκαν στις αναλύσεις μας (17 γυναίκες, εύρος ηλικίας 18-29 ετών, μέσος όρος 20,6 ετών, SD 2,47 έτη). Όλα τα άτομα υποβλήθηκαν σε έλεγχο για νευρολογικές παθήσεις (π.χ. ιστορικό εγκεφαλικού ή ψυχικής ασθένειας), στέρηση ύπνου και κύρια συμπτώματα κατάθλιψης (μέσω του καταλόγου κατάθλιψης του Beck) κατά την πρόσληψη. Τα υποκείμενα έδωσαν γραπτή ενημερωμένη συγκατάθεση μετά από το Συμβούλιο Θεσμικής Αναθεώρησης του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Irvine και αποζημιώθηκαν για τη συμμετοχή τους.

Εργο

Η εργασία προσαρμόστηκε από την προηγούμενη εργασία μας (Kim and Yassa, 2013) και βελτιστοποιήθηκε για χρήση στον σαρωτή μαγνητικής τομογραφίας (Εικ. 1Α). Οι συμμετέχοντες ολοκλήρωσαν αρχικά μια τυχαία φάση μελέτης στην οποία 226 κοινά αντικείμενα εμφανίστηκαν σε μία από τις τέσσερις θέσεις στην οθόνη για 3 δευτερόλεπτα (διάστημα ερεθίσματος 1 δευτερολέπτου) και είχαν την αποστολή να υποδείξουν εάν κάθε αντικείμενο θα βρισκόταν πιο συχνά σε εσωτερικούς ή εξωτερικούς χώρους. Η οθόνη χωρίστηκε σε τέσσερα ίσα τεταρτημόρια και τα αντικείμενα εμφανίστηκαν σε μία από τις τέσσερις θέσεις (τυχαιοποιημένα σε όλο το σύνολο ερεθισμάτων για κάθε θέμα). Μετά τη φάση της μελέτης, διεξήχθη μια αιφνιδιαστική δοκιμαστική φάση που αποτελείται από 300 δοκιμές. Από τα 300, τα 74 αντικείμενα ήταν εντελώς νέα (φύλλες), τα 74 ήταν πανομοιότυπα με τα μελετημένα αντικείμενα (στόχοι) και τα 150 ήταν παρόμοια αλλά όχι πανομοιότυπα με τα μελετηθέντα αντικείμενα (θέλγητρα). Όπως και στη φάση της μελέτης, τα αντικείμενα εμφανίστηκαν στην οθόνη για 3 δευτερόλεπτα και τα υποκείμενα είχαν την αποστολή να κρίνουν εάν κάθε αντικείμενο ήταν "παλιό", "παρόμοιο" ή "νέο" (αντιστοιχούσε σε στόχους, θέλγητρα και φύλλα, αντίστοιχα). Επιπλέον, μετά την κρίση του αντικειμένου, οι συμμετέχοντες ολοκλήρωσαν μια κρίση μνήμης πηγής. Εάν οι συμμετέχοντες επέλεγαν "παλιό" ή "παρόμοιο", μετά από καθυστέρηση, τους ζητήθηκε μια οθόνη που εμφανίζει αριθμημένα τεταρτημόρια και τους δόθηκαν 3 δευτερόλεπτα για να επιλέξουν το τεταρτημόριο όπου είχαν δει το αρχικό αντικείμενο. Στην περίπτωση των δολωμάτων, κατέστη σαφές στα υποκείμενα ότι η κρίση πηγής είναι του στοιχείου που μελετήθηκε με το οποίο είναι παρόμοιο το δέλεαρ (προκύπτοντας μια κατάσταση στην οποία πιθανώς έλαβε χώρα διαχωρισμός σχεδίων, καθώς και ανάκτηση μνήμης με βάση τα συμφραζόμενα). Εάν οι συμμετέχοντες επέλεγαν «νέο», αντί για κρίση τεταρτημορίου, τους ζητήθηκε να υποδείξουν εάν ήταν «σίγουροι» ή «αβέβαιοι» για την κρίση τους (δεν κάναμε διαφοροποίηση μεταξύ αυτών των συγκεκριμένων κρίσεων στις αναλύσεις μας και συμπεριλάβαμε μόνο αυτό το ακόλουθο: για τα φύλλα που ταιριάζουν με το χρόνο που απαιτείται από τις κρίσεις της πηγής σε δοκιμές στόχων και δέλεαρ). Οι απαντήσεις έγιναν με το πάτημα του κουμπιού και τα εικονίδια στην οθόνη που αντιστοιχούσαν σε κάθε κουμπί φωτίζονταν με κόκκινο χρώμα όταν πιέζονταν για να βοηθήσουν στην αντιστοίχιση των συμμετεχόντων στις επιθυμητές απαντήσεις τους.

MRI

Απόκτηση Τα δεδομένα νευροαπεικόνισης αποκτήθηκαν σε έναν σαρωτή 3.0 Tesla Philips Achieva, χρησιμοποιώντας ένα πηνίο κωδικοποίησης ευαισθησίας καναλιού 32- στο Κέντρο Απεικόνισης Νευροεπιστήμης στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Irvine. Μια δομική σάρωση 3D MP-RAGE υψηλής ανάλυσης (0,75 mm ισοτροπικά voxel) αποκτήθηκε στην αρχή κάθε συνεδρίας: TR 11 ms, TE 4,43 ms, 200 φέτες, 0,75 mm ισότροπες, FOV 231 240 150. Οι σαρώσεις fMRI αποτελούνταν από μια ακολουθία EPI με στάθμιση T2* με χρήση BOLD αντίθεσης: TR 3000 ms, TE 26 ms, γωνία αναστροφής 70 μοίρες, 43 τομές, 1,8 1,8 mm ανάλυση σε επίπεδο, 1,8 mm πάχος στελέχους τομής με gap 0,2 mm, FOV 180 77.4 180. Οι φέτες αποκτήθηκαν ως μερικός αξονικός όγκος και χωρίς μετατόπιση ή γωνίωση, αποδίδοντας σχεδόν κάλυψη ολόκληρου του εγκεφάλου. Τέσσερις αρχικές "εικονικές σαρώσεις" αποκτήθηκαν για να εξασφαλιστεί η σταθεροποίηση του σήματος Τ1. Αποκτήθηκαν συνολικά 6 λειτουργικές δοκιμές για κάθε συμμετέχοντα: 2 φάσεις μελέτης και 4 φάσεις δοκιμής. Κάθε εκτέλεση μελέτης διήρκεσε 387 s (123 δυναμικές), και κάθε δοκιμή διήρκεσε 468 s (150 δυναμικές).

Προεπεξεργασία MRI και τμηματοποίηση ROI

Όλα τα δεδομένα νευροαπεικόνισης υποβλήθηκαν σε προεπεξεργασία και αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας Ανάλυση Λειτουργικών ΝευροΕικόνων (AFNI, έκδοση 17.2.00) (Cox, 1996) σε πλατφόρμες GNU/ Linux και Mac OSX. Οι αναλύσεις έγιναν σε μεγάλο βαθμό ακολουθώντας τον τυποποιημένο αγωγό afni_proc.py. Τα EPI διορθώθηκαν για κίνηση (3dvolreg) και χρονισμό τομής (3dTshift), καλύφθηκαν για να εξαιρεθούν τα voxel εκτός του εγκεφάλου (3dautomask) και εξομαλύνθηκαν (3dmerge) χρησιμοποιώντας έναν πυρήνα Gaussian FWHM 2.{{10}} mm 2. . Οι παράμετροι διόρθωσης κίνησης αποθηκεύτηκαν σε αρχεία κειμένου για μετέπειτα χρήση σε γραμμική παλινδρόμηση (βλ. ανάλυση δεδομένων MRI). Κάθε τρέξιμο περιφρονήθηκε επίσης για να μειωθεί περαιτέρω η επίδραση της κίνησης στα δεδομένα (3dDespike). Οι λειτουργικές σαρώσεις ευθυγραμμίστηκαν με το κρανίο MP-RAGE κάθε υποκειμένου (align_epi_anat.py). Χρησιμοποιήσαμε Προηγμένα Εργαλεία Κανονοποίησης για να τυλίξουμε τη δομική σάρωση κάθε συμμετέχοντα στο προσαρμοσμένο ισότροπο πρότυπο υψηλής ανάλυσης 0, 75 mm, χρησιμοποιώντας μη γραμμική εγγραφή SyN (Avants et al., 2011). Οι παράμετροι από αυτές τις παραμορφώσεις χρησιμοποιήθηκαν για την παραμόρφωση λειτουργικών σαρώσεων στο χώρο προτύπων για ομαδικές αναλύσεις απόδοσης επένδυσης (ROI). Οι μάσκες δειγματολήφθηκαν εκ νέου για να ταιριάζουν με την ανάλυση των δεδομένων εξομάλυνσης fMRI (2,0 mm ισότροπα) και καλύφθηκαν περαιτέρω για να αποκλειστούν μερικώς δειγματοληπτικά voxel εντός και κατά μήκος των σειρών (3dcalc). Τέλος, κανονικοποιήσαμε τα δεδομένα στον παγκόσμιο μέσο όρο εντός της εκτέλεσης (3dcalc) έτσι ώστε οι συντελεστές που ακολουθούν να αντικατοπτρίζουν την ποσοστιαία αλλαγή από τη γραμμή βάσης.

Ορίσαμε το ROI του ιππόκαμπου με βάση τα καθιερωμένα πρωτόκολλά μας (π.χ. Yassa et al., 2010; Reagh and Yassa, 2014) (Εικ. 2). Εν συντομία, η κατάτμηση των υποπεδίων του ιππόκαμπου διεξήχθη σύμφωνα με το πρωτόκολλο SY που αναφέρθηκε από τους Yushkevich et al. (2015). Όπως και με προηγούμενες μελέτες (Reagh et al., 2017), τμηματοποιήσαμε τα πρόσθια έναντι των οπίσθιων τμημάτων των υποπεδίων του ιππόκαμπου δίνοντας υποθέσεις σχετικά με τη συγκεκριμένη εμπλοκή του οπίσθιου έσω κροταφικού λοβού (MTL) στη συγκεντρωτική μνήμη (Ranganath and Ritchey, 2012). Αυτή η διαίρεση τοποθετήθηκε στην τομή αμέσως πίσω από την κορυφή του αυχενίου, έτσι ώστε το "πρόσθιο" τμήμα του ιππόκαμπου να αναφέρεται συγκεκριμένα στην κεφαλή του ιππόκαμπου, ενώ το "οπίσθιο" τμήμα αναφέρεται στο σώμα και την ουρά. Η γωνιακή έλικα ROI ορίστηκε ως μια περιεκτική ROI που επικεντρώνεται στη γωνιακή έλικα αλλά περιλαμβάνει γειτονικές περιοχές του οπίσθιου βρεγματικού φλοιού.

Πειραματικός σχεδιασμός και στατιστική ανάλυση

Αναλύσεις συμπεριφοράς. Οι στατιστικές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας GraphPad Prism 8.1.2. Οι δοκιμές ταξινομήθηκαν σύμφωνα με το στοιχείο (παλιά, παρόμοια, νέα) και την κρίση της πηγής (σωστή πηγή και λανθασμένη πηγή) και υπολογίστηκε η αναλογία των απαντήσεων για κάθε τύπο δοκιμής. Για να ελέγξουμε για επιδράσεις συμπεριφοράς, εκτελέσαμε μια ANOVA επαναλαμβανόμενων μετρήσεων τόσο για στόχους όσο και για θέλγητρα με απόκριση αντικειμένου (παλιά και παρόμοια) και μνήμη πηγής (σωστή πηγή και λανθασμένη πηγή) ως παράγοντες εντός του θέματος. Πραγματοποιήθηκαν post hoc t-tests χρησιμοποιώντας τη δοκιμή πολλαπλής σύγκρισης Holm–Sidak για την εξέταση σημαντικών αλληλεπιδράσεων.

Μέθοδοι μαγνητικής τομογραφίας. Στις αναλύσεις συμπεριλήφθηκαν μόνο δεδομένα ανάκτησης. Κατασκευάσαμε ένα GLM με παλίνδρομους για χτυπήματα στόχων, σωστές απορρίψεις δελεασμού (LCR) και ψευδείς συναγερμούς (LFA) με σωστές και λανθασμένες κρίσεις αντίστοιχης πηγής, καθώς και σωστές απορρίψεις (σύμπτυξη σε κρίσεις εμπιστοσύνης). Οι ψευδείς συναγερμοί, οι αστοχίες στόχων, οι αστοχίες και οι δοκιμές μη απόκρισης κατέρρευσαν σε μια οπισθοδρόμηση μη ενδιαφέροντος, δεδομένης της σπανιότητας και των δυσκολιών τους όσον αφορά την ερμηνεία. Επιπλέον συμπεριλάβαμε παλινδρομητές για έξι διανύσματα κίνησης που προέρχονται από το βήμα προεπεξεργασίας διόρθωσης κίνησης (x, y, z, pitch, roll, yaw). Το GLM εκτελέστηκε στο AFNI χρησιμοποιώντας το 3dDeconvolve. Η αποσυνέλιξη της αιμοδυναμικής απόκρισης έγινε χρησιμοποιώντας συναρτήσεις σκηνής που καλύπτουν την έναρξη του ερεθίσματος σε 15 δευτερόλεπτα μετά την έναρξη με 6 λειτουργίες εκτιμητή κατανεμημένες σε αυτό το χρονικό παράθυρο. Οι παράμετροι κίνησης εισήχθησαν στο μοντέλο ως σαφείς παράγοντες παλινδρόμησης για να μειωθεί η επίδραση της κίνησης της κεφαλής στις εκτιμήσεις παραμέτρων που σχετίζονται με την εργασία, και δοκιμές μη απόκρισης εισήχθησαν για να αποκλειστούν αυτές οι διφορούμενες δοκιμές από το να επηρεάσουν τα υπολείμματα του μοντέλου. Επιπλέον, τα διανύσματα που μοντελοποιούν τη χρονική μετατόπιση εισήχθησαν ως παλινδρομητές που καλύπτουν πολυώνυμα πρώτης, δεύτερης και τρίτης τάξης. Κατά τη δημιουργία των εκτιμήσεων απόκρισης για τις συνθήκες ενδιαφέροντός μας, αφαιρέσαμε ρητά τις νέες απορρίψεις φύλλου ως βασική συνθήκη. Εν συντομία, αυτό δίνει την ερμηνεία ότι οι αποκλίσεις από τη γραμμή βάσης πιθανότατα οφείλονται στη μνήμη. Για όλες τις λειτουργικές διαδρομές, TR με κίνηση που υπερβαίνει την μετατόπιση πλαισίου 0,5 mm (αλλά κάτω από το όριο αποκλεισμού των 3 mm) λογοκρίθηκαν από τις αναλύσεις, καθώς και τα αμέσως προηγούμενα και επόμενα TR. Τέλος, το συνολικό σήμα από τις κοιλίες και τη λευκή ουσία εξαιρέθηκε από τα voxel της φαιάς ουσίας χρησιμοποιώντας το ANATICOR (Jo et al., 2010). Αυτές οι διαδικασίες «καθαρίσματος δεδομένων» χρησιμοποιήθηκαν για να αποκλειστούν στο μέτρο του δυνατού οι επιπτώσεις της κίνησης της κεφαλής στα προφίλ ενεργοποίησης (Power et al., 2012).

Τα τελικά βάρη που εισήχθησαν σε αναλύσεις δεύτερου επιπέδου αποτελούνταν από τον μέσο όρο των τριών πρώτων συναρτήσεων εκτιμητή (με στόχο να συλλάβουν την κορυφή της απόκρισης BOLD). Αναλύσεις ROI. Για τις αναλύσεις μας ROI, τα βάρη μετατράπηκαν σε ποσοστιαία μεταβολή από την αρχική τιμή και στη συνέχεια εξήχθησαν από a priori ROI (3dmaskave). Οι στατιστικές αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας GraphPad Prism 8.1.2 και SPSS 26.0 (IBM). Αμφίδρομες ANOVA επαναλαμβανόμενων μετρήσεων με διάκριση δόλωσης (LCR και LFA) και μνήμη πηγής (σωστοί και λανθασμένοι) ως παράγοντες εντός του υποκειμένου χρησιμοποιήθηκαν για την ανίχνευση επιδράσεων σε ROI του ιππόκαμπου και του νεοφλοιού. Για περιοχές στις οποίες η δραστηριότητα διέφερε μεταξύ των ημισφαιρίων, το δεξί και το αριστερό ημισφαίριο εξετάστηκαν χωριστά. Για περιοχές στις οποίες η δραστηριότητα ήταν εξαιρετικά συνεπής (π.χ. οπίσθια DG/CA3 και γωνιακή έλικα), τα δεδομένα κατέρρευσαν στα ημισφαίρια. Για να συγκρίνουμε άμεσα τον παρατηρούμενο διαχωρισμό του ιππόκαμπου μοτίβου και τα εφέ μνήμης πηγής, μετατρέψαμε την τετραγωνική ρίζα του μερικού μ 2 τόσο για τη διάκριση δόλωσης όσο και για τα εφέ μνήμης πηγής σε Fisher's z. Στη συνέχεια, βαθμολογήσαμε με Z τη διαφορά σε αυτές τις τιμές μεταξύ των υποπεριοχών (π.χ. βαθμολογία Z του Fisher's z (δέλεαρ) σε DG/CA3 μ Fisher's z (δόλωμα) στο CA1). Η διόρθωση Holm-Sidak στα υποπεδία του ιππόκαμπου (n 12) χρησιμοποιήθηκε για να εξεταστεί ποια επιδράσεις του ιππόκαμπου επιβίωσαν της διόρθωσης πολλαπλών συγκρίσεων. Για περιοχές όπου παρατηρήσαμε μια κύρια επίδραση της διάκρισης με δέλεαρ, εκτελέσαμε τεστ t ενός δείγματος συγκρίνοντας τη δραστηριότητα για τα LCR με τη γραμμή βάσης (αποτύπωση σωστών απορρίψεων). Σε περιοχές όπου η δραστηριότητα δεν ήταν συνεπής με τα προβλεπόμενα σήματα μνήμης πηγής διαχωρισμού προτύπων, τα χτυπήματα στόχου συμπεριλήφθηκαν στην ανάλυση. Για αυτές τις περιοχές, πραγματοποιήθηκαν αμφίδρομες ANOVA επαναλαμβανόμενων μετρήσεων με τη μνήμη στοιχείων (LCR, LFA και επιτυχίες στόχου) και τη μνήμη πηγής (σωστό και λάθος) ως παράγοντες εντός του θέματος. Τα post hoc t-tests χρησιμοποιώντας τη δοκιμή πολλαπλής σύγκρισης του Holm–Sidak χρησιμοποιήθηκαν για να ελέγξουν τα κύρια αποτελέσματα της μνήμης αντικειμένων.

Αναλύσεις Voxelwise. Εκτός από την προσέγγισή μας που βασίζεται στην απόδοση επένδυσης (ROI) βάσει υποθέσεων, εξετάσαμε σχεδόν ολόκληρου του εγκεφάλου διερευνητικούς λειτουργικούς χάρτες διάκρισης δέλεαρ και κύρια αποτελέσματα που σχετίζονται με την πηγή, καθώς και περιοχές επικάλυψης χρησιμοποιώντας το AFNI, έκδοση 17.2.00. Για να γίνει αυτό, εισαγάγαμε τους συντελεστές κάθε υποκειμένου σε μια ANOVA επαναλαμβανόμενων μετρήσεων (3dANOVA3), με διάκριση δέλεαρ (LCR και LFA) και τη μνήμη πηγής (σωστό και λάθος) ως σταθερούς παράγοντες εντός του θέματος και τα θέματα ως τυχαίο παράγοντα. Σημαντικοί χάρτες ενεργοποίησης προσαρμόστηκαν για πολλαπλές συγκρίσεις χρησιμοποιώντας διόρθωση ποσοστού σφάλματος κατά την οικογένεια, με ελάχιστη έκταση 46 συνεχόμενων φωνοστοιχείων σε όριο p 0.05 (3dClustSim, πρόσφατα ενημερώθηκε για την αντιμετώπιση ακούσιου πληθωρισμού). Για οπτικοποίηση, δυαδοποιήσαμε σημαντικούς χάρτες στατιστικής F για μεμονωμένα εφέ της διάκρισης δόλωσης και της μνήμης πηγής και στη συνέχεια τους συνδυάσαμε σε έναν ενιαίο χάρτη χρησιμοποιώντας μια απλή συνάρτηση βήματος (δηλαδή, τα voxel εφέ διάκρισης δόλωσης έλαβαν τιμή 1, τα voxel εφέ πηγής έλαβαν τιμή τιμή 2 και τα voxel που διαθέτουν επικαλυπτόμενα εφέ έλαβαν συνδυασμένη τιμή 3).

Αποτελέσματα

Συμπεριφορικά ευρήματα

Αρχικά εξετάσαμε τη μέση αναλογία παλαιών, παρόμοιων και νέων αποκρίσεων για κάθε τύπο ερεθίσματος (στόχος, δέλεαρ ή φύλλο) (Εικ. 1Β). Συνολικά, τα υποκείμενα μπόρεσαν να αναγνωρίσουν σωστά τους στόχους ως παλιούς (65 τοις εκατό ) και τα φύλλα ως καινούργια (69 τοις εκατό ), ενώ τα αντικείμενα δέλεαρ συχνά προσδιορίζονταν εσφαλμένα ως παλιά (36 τοις εκατό ) αντί για παρόμοια (49 τοις εκατό ). Αυτό το μοτίβο συμπεριφοράς υποδεικνύει μια κατανομή LCR και LFA και αναπαράγει προηγούμενα αποτελέσματα χρησιμοποιώντας την ίδια εργασία (Kim and Yassa, 2013). Στη συνέχεια, εξετάσαμε την απόδοση στο δεύτερο στάδιο της κρίσης της μνήμης πηγής. Πραγματοποιήσαμε μια ANOVA επαναλαμβανόμενων μετρήσεων για την απόκριση στοιχείων (παλιά και παρόμοια) και τη μνήμη πηγής (σωστή πηγή και λανθασμένη πηγή) τόσο για στόχους όσο και για θέλγητρα. Για τους στόχους, βρήκαμε το κύριο αποτέλεσμα της απόκρισης αντικειμένου και της μνήμης πηγής, καθώς και μια αλληλεπίδραση (απόκριση στοιχείου: F(1,24) 53.4, p 1.5 10 μ 7, πηγή: F(1,24 ) 5.7, p 0.3, αλληλεπίδραση: F(1,24) 16.6, 0.0004), με περισσότερα χτυπήματα στόχων. (οι στόχοι προσδιορίστηκαν σωστά ως παλιοί) από ό,τι υπήρχαν στόχοι που προσδιορίστηκαν εσφαλμένα ως παρόμοιοι και πιο σωστοί από λανθασμένες κρίσεις πηγής. Τα post hoc t-test έδειξαν ότι τα υποκείμενα έκαναν σωστές κρίσεις μνήμης πηγής πιο συχνά για χτυπήματα στόχων (F(1,24) 5,7, p 0,02· σωστή πηγή έναντι πηγής λάθος: μέση διαφορά 0,14, p 0,05), υποδεικνύοντας ότι, όταν τα άτομα είχαν μια πιο ακριβής αναπαράσταση του αντικειμένου στόχου, έτειναν να έχουν καλύτερη μνήμη πηγής για αυτό το αντικείμενο. Για τα θέλγητρα, διαπιστώσαμε ότι υπήρχε υψηλότερο ποσοστό σωστών απορρίψεων (τα θέλγητρα που προσδιορίστηκαν σωστά ως παρόμοια, LCR) από τους ψευδείς συναγερμούς (τα θέλγητρα που αναγνωρίστηκαν λανθασμένα ως παλιά, LFA) (F(1,24) 4.8, p 0.04) (Εικ. 1C) , αλλά δεν υπάρχει σημαντική διαφορά στον αριθμό των σωστών και εσφαλμένων κρίσεων πηγής (F(1,24) 3.14, p 0.09). Ουσιαστικά, αυτά τα δεδομένα αναπαράγουν προηγούμενα αποτελέσματα που υποδεικνύουν μια συμπεριφορική διάσταση μεταξύ μνήμης πηγής και διαχωρισμού μοτίβων, δείχνοντας ότι οι σωστές κρίσεις μνήμης πηγής μπορούν να προκύψουν απουσία διαχωρισμού προτύπων (δηλ. ψευδείς συναγερμοί) και ότι ο διαχωρισμός μοτίβων σε επίπεδο στοιχείου μπορεί να συμβεί με εσφαλμένη πηγή κρίσεις μνήμης.

Ευρήματα νευροαπεικόνισης

Χρησιμοποιήσαμε fMRI υψηλής ανάλυσης (1,8 mm ισοτροπικό), επιτρέποντας την απόκτηση σχεδόν ολόκληρου του εγκεφάλου, για να εξετάσουμε την περιφερειακή δραστηριότητα που εμπλέκεται κατά τη διάρκεια των κρίσεων της μνήμης αντικειμένων και πηγών. Για κάθε απόδοση επένδυσης (ROI), εκτελέσαμε μια ANOVA επαναλαμβανόμενων μετρήσεων σε στοιχεία δολώματος με διάκριση δολώματος (LCR και LFA) και μνήμη πηγής (σωστή πηγή και λανθασμένη πηγή) ως σταθερούς παράγοντες. Για τις περιοχές όπου παρατηρήσαμε μια κύρια επίδραση της διάκρισης με δέλεαρ, εκτελέσαμε τεστ t συγκρίνοντας τη δραστηριότητα για τα LCR με τη γραμμή βάσης (αποτύπωση σωστών απορρίψεων). Τα σχήματα 3 και 4 παρουσιάζουν την ποσοστιαία μεταβολή του σήματος για καθεμία από τις υποπεριοχές που εξετάζονται σε όλες τις συνθήκες ενδιαφέροντος (LCR, LFA, επιτυχίες στόχου, που εξετάζονται χωριστά για τις συνθήκες S και Sμ).

Διακεκριμένος διαχωρισμός μοτίβων ιππόκαμπου και σήματα μνήμης πηγής

Η δραστηριότητα στο αριστερό πρόσθιο DG/CA3 και στο αμφοτερόπλευρο οπίσθιο DG/CA3 ήταν μεγαλύτερη για σωστές απορρίψεις από ψευδείς συναγερμούς, με δραστηριότητα για σωστές απορρίψεις ίση με εκείνη των σωστών απορρίψεων φύλλου (δηλ. γραμμή βάσης) (Εικ. 3C,E,F; αριστερό πρόσθιο DG/CA3: F(1,24) 6.9, p 0.016, t-test LCR έναντι γραμμής βάσης: t(24) 0.46, p {{ 21}}.65· αριστερό οπίσθιο DG/CA3: F(1,24) 5.426, p 0.029, t-test LCR έναντι γραμμής βάσης: t(24) 1.3, p {{ 38}}.22· δεξιά οπίσθια DG/CA3: F(1,24) 1{{4{{50}}}}.6, p 0.0{101} {80}}3, t-test LCR έναντι γραμμής βάσης: t(24) 0.35, p {{1{{107}}1}}.73 ). Αυτό το μοτίβο δραστηριότητας είναι σύμφωνο με ένα σήμα διαχωρισμού σχεδίου (Εικ. 3Α) στο ότι τα σωστά απορριφθέντα θέλγητρα αντιμετωπίζονται σαν να ήταν νέα αντικείμενα (δηλαδή, οι σωστές απορρίψεις με φύλλο αλουμινίου), ενώ τα θέλγητρα που λανθασμένα αναγνωρίστηκαν ως παλιά δείχνουν καταστολή της επανάληψης. Η δραστηριότητα στο δεξιό οπίσθιο CA1 εμπλέκεται πιο σθεναρά για σωστές κρίσεις πηγής παρά για λανθασμένες κρίσεις πηγής (Εικ. 3J· δεξιά οπίσθια CA1: F(1,24) 12.6, p 0.002), σύμφωνα με ένα σήμα μνήμης πηγής (Εικ. 3Β ). Υπήρχε επίσης μια οριακή επίδραση της πηγής στο δεξιό οπίσθιο υποκείμενο (F(1,24) 2.7, p 0.11; Εικ. 3Ν). Αυτά τα αποτελέσματα της πηγής παρατηρήθηκαν επίσης όταν τα χτυπήματα στόχου συμπεριλήφθηκαν στην ανάλυση (δεξιά οπίσθια CA1: F(1,24) 18.8, p 0.0002· δεξιό οπίσθιο υποκείμενο: F(1,24) 8.9, p 0.006). Για να συγκρίνουμε πιο άμεσα τον διαχωρισμό προτύπων και τα εφέ πηγής σε όλες τις υποπεριοχές, μετατρέψαμε το μερικό μ 2 σε Fisher's z και, στη συνέχεια, βαθμολογήσαμε με Z τη διαφορά σε αυτές τις τιμές μεταξύ των υποπεριοχών. Βρήκαμε ότι το αποτέλεσμα διαχωρισμού προτύπων ήταν οριακά μεγαλύτερο στο δεξιό οπίσθιο DG/CA3 (δεξιά οπίσθια δόλωμα DG/CA3 μ δεξιά οπίσθια δόλωμα CA1 διαφορά Z 1,8, p 0,07) και ότι το αποτέλεσμα της πηγής ήταν οριακά μεγαλύτερο στο δεξιό οπίσθιο CA1 (δεξιά οπίσθια πηγή DG/CA3 μ δεξιά οπίσθια πηγή CA1 διαφορά Z μ 1,9, p 0,05). Παρόμοιο μοτίβο βρέθηκε όταν συγκρίθηκαν τα αποτελέσματα στο αριστερό πρόσθιο και οπίσθιο DG/CA3 και CA1 (αριστερό πρόσθιο δόλωμα DG/CA3 μ δεξιό οπίσθιο δόλωμα CA1 διαφορά Z 1,4, p 0,16· αριστερή πρόσθια πηγή DG/CA3 μ δεξιά οπίσθια πηγή CA1 Z διαφορά μ 2,05, p 0,04· αριστερό οπίσθιο δόλωμα DG/CA3 μ δεξιό οπίσθιο δόλωμα CA1 Z διαφορά 1,2, p 0,2· αριστερή οπίσθια πηγή DG/CA3 μ δεξιά οπίσθια πηγή CA1 Z διαφορά μ 1,85, p 0,06). Το φαινόμενο διαχωρισμού προτύπων στο δεξιό οπίσθιο DG/CA3, καθώς και το φαινόμενο πηγής στο δεξιό οπίσθιο CA1, επέζησε της διόρθωσης Holm-Sidak για πολλαπλές συγκρίσεις μεταξύ των υποπεδίων του ιππόκαμπου (n 12).

Σήματα εξοικείωσης και καινοτομίας στο αριστερό οπίσθιο CA1 και το αριστερό PHC Η Δραστηριότητα στο αριστερό οπίσθιο CA1 και στο αριστερό PHC έδειξε προφίλ απόκρισης που δεν ήταν σύμφωνα με τον προβλεπόμενο διαχωρισμό προτύπων ή τα σήματα μνήμης πηγής ή μια αλληλεπίδραση μεταξύ των δύο. Στο αριστερό οπίσθιο CA1, υπήρχε μια κύρια επίδραση της πηγής. Ωστόσο, η δραστηριότητα για λανθασμένες κρίσεις πηγής ήταν μεγαλύτερη από ό,τι για τις σωστές κρίσεις πηγής (S μ ＝ S ) (F(1,24) 5.9, p 0.02). Στο αριστερό PHC, υπήρχε μια κύρια επίδραση της διάκρισης με δέλεαρ, με τη δραστηριότητα για τις σωστές απορρίψεις σε δέλεαρ μεγαλύτερη από ό,τι για τους ψευδείς συναγερμούς με δέλεαρ (F(1,24) 6.3, p 0.02). Ωστόσο, η δραστηριότητα για δέλεαρ σωστές απορρίψεις αυξήθηκε σε σχέση με τη γραμμή βάσης (LCR ＝ βασική γραμμή) (t(24) 2,5, p 0.02). Ως εκ τούτου, τα χτυπήματα στόχων συμπεριλήφθηκαν στο ANOVA για να εξεταστεί καλύτερα η εμπλοκή αυτών των περιοχών κατά τη μνήμη αναγνώρισης, με αποτέλεσμα μια ANOVA 2 2 επαναλαμβανόμενων μετρήσεων με μνήμη αντικειμένων (LCR, LFA και επιτυχίες στόχου) και μνήμη πηγής (πηγή σωστή και πηγή λανθασμένη) ως σταθεροί παράγοντες. Όταν συμπεριλήφθηκαν τα χτυπήματα στόχων, παρατηρήσαμε μια επίδραση της μνήμης στοιχείων (Εικ. 3I; F(2,48) 5.4, p 0.008) και της πηγής (F( 2,48) 6.2, p 0.02) στο αριστερό οπίσθιο CA1, με δοκιμασίες post hoc που δείχνουν μεγαλύτερη δραστηριότητα για χτυπήματα στόχων από ό,τι για LCR και LFA (LCR vs Hits: μέση διαφορά μ { {60}}.07, p 0.01; LFA vs Hits: μέση διαφορά μ 0,06, p 0,03). Αυτό το μοτίβο δραστηριότητας θα μπορούσε να αντανακλά ένα «σήμα εξοικείωσης» που παρατηρείται συχνά στον ιππόκαμπο, με μεγαλύτερη δραστηριότητα για αντικείμενα που είχαν δει προηγουμένως παρά για νέα αντικείμενα (Reagh et al., 2014; Rutishauser et al., 2015). Το αριστερό PHC έδειξε επίδραση και των δύο στοιχείων (Εικ. 4Ε; F(2,48) 6.7, p 0.003) και της πηγής (F(1,24) 7.9, p 0.01), με μεγαλύτερη δραστηριότητα για σωστές απορρίψεις (LCR vs LFA : μέση διαφορά 0,08, p 0,01, LCR vs Hits: μέση διαφορά 0,1, p 0,004) και για λανθασμένες κρίσεις πηγών. Αν και αυτή η περιοχή έδειξε μεγαλύτερη δραστηριότητα για τα LCRs απ' ό,τι για τα LFA, αυτό δεν ακολουθεί το τυπικό σήμα διαχωρισμού προτύπων που παρατηρείται σε πολλές μελέτες fMRI, καθώς η δραστηριότητα για τις σωστές απορρίψεις δελεάσματος δεν ήταν ανάλογη με αυτή των σωστών απορρίψεων μεμβράνης (LCR ＝ FCR). Αντίθετα, η αυξημένη δραστηριότητα για την προσέλκυση σωστών απορρίψεων θα μπορούσε να αντανακλά ιδιαίτερα ισχυρή σηματοδότηση καινοτομίας. Η αβεβαιότητα σχετικά με την πηγή των πληροφοριών του είδους θα μπορούσε να συμβάλει στην αυξημένη δραστηριότητα για δοκιμές λανθασμένης πηγής που παρατηρήθηκαν τόσο στο αριστερό οπίσθιο CA1 όσο και στο αριστερό PHC.

Ανάλυση Voxelwise

Για να προσδιορίσουμε περιοχές όπου μπορεί να υπάρχουν επικαλυπτόμενες επιδράσεις τόσο της διάκρισης δελεάσματος όσο και της μνήμης πηγής που βρίσκονταν εκτός των a priori ROI μας, πραγματοποιήσαμε μια διερευνητική ανάλυση voxelwise. Πραγματοποιήσαμε μια ANOVA επαναλαμβανόμενων μετρήσεων με σταθερούς παράγοντες τη διάκριση δολώματος (LCR έναντι LFA) και τη μνήμη πηγής (σωστή πηγή έναντι λανθασμένης πηγής). Το Σχήμα 5 δείχνει συστάδες voxel που έδειξαν μια κύρια επίδραση της διάκρισης δέλεαρ (κόκκινο) ή της πηγής (μπλε), καθώς και voxels που έδειξαν μια κύρια επίδραση τόσο της διάκρισης δέλεαρ όσο και της πηγής (πράσινο). Αυτή η ανάλυση αποκάλυψε τρία κύρια θέματα. Πρώτον, η δραστηριότητα που σχετίζεται με τη διάκριση δελεάσματος οδήγησε σε ισχυρή δραστηριότητα στο κοιλιακό οπτικό ρεύμα και στο πρόσθιο MTL, ιδιαίτερα στον πρόσθιο ιππόκαμπο και τη ΛΔΚ. Αντίθετα, η δραστηριότητα που σχετίζεται με τη μνήμη της πηγής οδήγησε τη δραστηριότητα σε περιοχές όπως το mPFC, ο οπισθοπληνιακός φλοιός και η γωνιακή έλικα, που συχνά έχουν εμπλακεί στη μνήμη πηγής (Ranganath and Ritchey, 2012; Johnson et al., 2013; Hutchinson et al., 2014 ). Επιπλέον, τα φαινόμενα μνήμης πηγής ήταν σε μεγάλο βαθμό παρόντα στο οπίσθιο MTL, συμπεριλαμβανομένου του ιππόκαμπου και του PHC. Δεύτερον, αν και αυτό ήταν λιγότερο εμφανές στις αναλύσεις μας που βασίζονταν στην απόδοση επένδυσης (ROI), η διάκριση και τα αποτελέσματα της πηγής φάνηκε να δείχνουν έναν εκπληκτικό βαθμό πλευρικότητας στο MTL. Εκτός από τις πρόσθιες-οπίσθιες διαχωρίσεις, η δραστηριότητα που σχετίζεται με το δέλεαρ στο MTL ήταν πιο πλευρική προς τα αριστερά, ενώ η δραστηριότητα που σχετίζεται με τη μνήμη της πηγής ήταν πιο δεξιά. Τρίτον, παρά ορισμένα κοινά voxel στον οπισθοσπληνιακό φλοιό, τον προκούνιο και τη δεξιά γωνιακή έλικα, η διάκριση γοητείας και οι χάρτες δραστηριότητας μνήμης πηγής ήταν εκπληκτικά μη επικαλυπτόμενοι. Αυτό είναι ιδιαίτερα εντυπωσιακό δεδομένου των πολλών voxel που βασίζονται σε δέλεαρ ή πηγή που είναι γειτονικά αλλά δεν είναι κοινά.

Συμπλήρωμα Cistanche:βελτίωση της μνήμης

Συζήτηση

Περιγράφουμε μια μελέτη fMRI υψηλής ανάλυσης που σχεδιάστηκε για να ελέγξει ταυτόχρονα τη μνήμη της πηγής και τον διαχωρισμό των προτύπων και να αξιολογήσει τη συμβολή του υποπεδίου του ιππόκαμπου και του νεοφλοιού σε αυτές τις διεργασίες. Αντιγράφοντας την προηγούμενη εργασία συμπεριφοράς μας, διαπιστώσαμε ότι οι σωστές κρίσεις της μνήμης πηγής μπορούν να προκύψουν απουσία διαχωρισμού προτύπων (και αντίστροφα), υποδεικνύοντας ότι αυτές οι διαδικασίες είναι συμπεριφορικά διαχωρισμένες. Βρήκαμε επίσης μια διάσταση στα προφίλ σημάτων που σχετίζονται με αυτές τις διεργασίες, με τα υποπεδία του ιππόκαμπου και τα ROI του φλοιού να παρουσιάζουν σε μεγάλο βαθμό μη επικαλυπτόμενα αποτελέσματα. Δεν παρατηρήθηκε αλληλεπίδραση μεταξύ της μνήμης πηγής και της διάκρισης δέλεαρ σε καμία από τις περιοχές που δοκιμάστηκαν. Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι, αν και η μνήμη πηγής και ο διαχωρισμός προτύπων συμβάλλουν στη λεπτομερή επεισοδιακή μνήμη και εξαρτώνται από τον ιππόκαμπο, αυτές οι διαδικασίες υποστηρίζονται από διακριτούς νευρικούς μηχανισμούς.

Όπως είχε προβλεφθεί, παρατηρήσαμε ένα σήμα στο DG/CA3 σύμφωνο με τον διαχωρισμό προτύπων, με δραστηριότητα για LCRs μεγαλύτερη από ό,τι για LFA και ισοδύναμη με τη δραστηριότητα για νέα φύλλα. Αυτό είναι συνεπές με τον προτεινόμενο ρόλο αυτής της περιοχής στην ορθογώνια επικάλυψη εισροών. Παρατηρήσαμε ένα σήμα μνήμης πηγής στο δεξιό οπίσθιο CA1 και στο δεξιό οπίσθιο υποκείμενο, σύμφωνα με προηγούμενες μελέτες που έδειχναν αυξημένη δραστηριότητα κατά την ανάκτηση για σωστές κρίσεις συνειρμικής μνήμης σε αυτές τις περιοχές (Eldridge et al., 2005; Viskontas et al., 2009; Stevenson et al., 2018). Κανένα υποπεδίο ιππόκαμπου δεν έδειξε αλληλεπικαλυπτόμενα αποτελέσματα διάκρισης δόλωσης και μνήμης πηγής ή σημαντική αλληλεπίδραση.

Σημειώνουμε ότι η μέθοδος ελέγχου της μνημονικής διάκρισης και η συνοδευτική έλλειψη προσαρμογής απόκρισης BOLD σε απόκριση σε παρόμοια στοιχεία είναι ένα έμμεσο μέτρο διαχωρισμού προτύπων. Επιπλέον, παρά την παρατηρούμενη διάσταση στα προφίλ σήματος στα υποπεδία του ιππόκαμπου, αυτά τα δεδομένα δεν πρέπει να ληφθούν ως ένδειξη ότι αυτές οι περιοχές δεν εμπλέκονται τόσο στη μνήμη πηγής όσο και στις διαδικασίες διαχωρισμού προτύπων. Υπάρχουν πολλά στοιχεία που υποδηλώνουν ότι η περιοχή DG/CA3 υποστηρίζει τη μνήμη πηγής όταν υπάρχει επικάλυψη μεταξύ των στοιχείων και του συσχετισμένου πλαισίου τους (π.χ. στάθμευση αυτοκινήτου στην ίδια παρτίδα κάθε μέρα). Επιπλέον, η υποπεριοχή CA3 θεωρείται από καιρό ότι εμπλέκεται στην ολοκλήρωση του προτύπου ή στην ανάκτηση σχετικών πληροφοριών όταν παρουσιάζεται με μερική ένδειξη (O'Reilly and Norman, 2002; Kumaran et al., 2016). Αυτή η διαδικασία θεωρείται ότι είναι κρίσιμη για τη μνήμη προέλευσης (π.χ. η προβολή ενός στοιχείου μπορεί να ενεργοποιήσει την ανάκτηση της θέσης αυτού του στοιχείου). Το CA1 πιστεύεται ότι υποστηρίζει τον διαχωρισμό προτύπων συνδέοντας αναπαραστάσεις διαχωρισμένες με μοτίβο στο CA3 πίσω με μοτίβα εισόδου στον ενδορινικό φλοιό (Norman, 2010). Το CA1 μπορεί επίσης να συμβάλει στη μνημονική διάκριση ενεργώντας ως ανιχνευτής "αναντιστοιχίας αντιστοίχισης", σηματοδοτώντας αποκλίσεις μεταξύ του ανακτημένου αρχικού αντικειμένου και του δολώματος (Duncan et al., 2012). Καθώς το υποκείμενο χρησιμεύει ως η κύρια έξοδος του ιππόκαμπου, αυτή η περιοχή είναι πιθανό να εμπλέκεται σε πολλές διαδικασίες που εξαρτώνται από τον ιππόκαμπο, συμπεριλαμβανομένης της μνήμης πηγής και του διαχωρισμού των προτύπων. Κατά συνέπεια, υποστηρίζουμε ότι τόσο η μνήμη πηγής όσο και ο διαχωρισμός προτύπων βασίζονται σε πολύπλοκα κυκλώματα ιππόκαμπου και όχι σε διακριτές περιοχές. Πράγματι, μια πρόσφατη μελέτη των Libby et al. (2018) διαπίστωσε ότι τα μοτίβα της δραστηριότητας του ιππόκαμπου έκαναν διάκριση μεταξύ παρόμοιων στοιχείων και παρόμοιων πλαισίων, αλλά γενικεύονταν σε παρόμοια αντικείμενα εντός του πλαισίου, υποδηλώνοντας περίπλοκες αλληλεπιδράσεις. Ωστόσο, τα διαχωρισμένα σήματα που προκύπτουν από τη μνήμη πηγής και τον διαχωρισμό προτύπων στην παρούσα μελέτη υποδεικνύουν ότι αυτές οι διεργασίες μπορεί να βασίζονται σε διακριτούς νευρικούς μηχανισμούς που μπορούν να αναγνωριστούν όταν οι δύο διεργασίες αντιπαρατίθενται σε ένα πειραματικό σχέδιο.

Αυτή η διάσταση παρατηρήθηκε επίσης έξω από τον ιππόκαμπο, με την PHC και τη γωνιακή έλικα να παρουσιάζουν αυξημένη δραστηριότητα για σωστές κρίσεις πηγής (χωρίς σήμα διαχωρισμού προτύπων) και τη ΛΔΚ να δείχνει σήμα διαχωρισμού σχεδίου (χωρίς σήμα μνήμης πηγής). Αυτό το μοτίβο δραστηριότητας είναι συνεπές με τον καθιερωμένο ρόλο του PHC στη χωρική/πλαισιακή επεξεργασία και τον ρόλο της γωνιακής έλικας στην ανάκτηση επεισοδιακών λεπτομερειών. Ως μέρος της κοιλιακής ροής "τι", η ΛΔΚ είναι από καιρό γνωστό ότι εμπλέκεται στην αναγνώριση αντικειμένων. Πρόσφατη εργασία από την ομάδα μας που χρησιμοποιεί παρόμοια εργασία έχει δείξει ότι αυτή η περιοχή εμπλέκεται κατά τη διάρκεια μνημονικής διάκρισης παρόμοιων αντικειμένων (Reagh and Yassa, 2014). Τα τρέχοντα αποτελέσματα αναπαράγουν αυτό το αποτέλεσμα, προσθέτοντας σε μια αυξανόμενη βιβλιογραφία που εξετάζει τα αποτελέσματα που μοιάζουν με διαχωρισμό προτύπων σε περιοχές του φλοιού (Reagh and Yassa, 2014· Kent et al., 2016· Pidgeon and Morcom, 2016). Η ΛΔΚ πιστεύεται ότι εμπλέκεται σε περίπλοκες αντιληπτικές διακρίσεις, οι οποίες μπορεί να συμβάλλουν σε επακόλουθες μνημονικές διακρίσεις (Barense et al., 2011). Αυτά τα αποτελέσματα είναι επίσης συνεπή με το αναπαραστατικό-ιεραρχικό μοντέλο, το οποίο υποστηρίζει ότι η ΛΔΚ αντιπροσωπεύει σύνθετα χαρακτηριστικά στοιχείων που είναι λιγότερο πιθανό να κοινοποιηθούν μεταξύ παρόμοιων στοιχείων και, ως εκ τούτου, μπορεί να επιλύσει παρεμβολές μεταξύ αυτών των στοιχείων (Kent et al., 2016). . Αν και αυτό μπορεί να μην αντικατοπτρίζει τον διαχωρισμό προτύπων με την παραδοσιακή έννοια των υπολογιστικών μοντέλων, ισοδυναμεί με έναν τρόπο διάκρισης μεταξύ επικαλυπτόμενων εισροών. Η διάσταση μεταξύ της μνήμης πηγής και των σημάτων διαχωρισμού προτύπων επιβεβαιώθηκε περαιτέρω από μια ανάλυση voxelwise, η οποία αποκάλυψε ότι, εκτός από μερικά κοινά voxels στις οπίσθιες περιοχές του φλοιού, η δραστηριότητα που σχετίζεται με τη διάκριση δελεάσματος και τη μνήμη πηγής δεν ήταν σε μεγάλο βαθμό αλληλεπικαλυπτόμενη.

Ενώ προσπαθήσαμε να ερμηνεύσουμε τα αποτελέσματα στο πλαίσιο των υποθέσεων μας, δεν μπορούμε να αποκλείσουμε την πιθανότητα ότι άλλοι παράγοντες μπορεί να συνέβαλαν στο παρατηρούμενο μοτίβο των αποτελεσμάτων. Εφόσον το πειραματικό μας παράδειγμα χρησιμοποίησε παρόμοια αντικείμενα για να φορολογήσει τον διαχωρισμό προτύπων και τη χωρική θέση για να ελέγξει τη μνήμη πηγής, μια εναλλακτική ερμηνεία είναι ότι ο παρατηρούμενος διαχωρισμός προτύπων και τα εφέ μνήμης πηγής θα μπορούσαν να αντικατοπτρίζουν το αντικείμενο έναντι της χωρικής επεξεργασίας, αντίστοιχα. Ωστόσο, αυτή η ερμηνεία δεν εξηγεί γιατί τα παρατηρούμενα φαινόμενα ταιριάζουν στο συγκεκριμένο προφίλ απόκρισης που οριοθετείται από το προβλεπόμενο σήμα διαχωρισμού μοτίβων, με δραστηριότητα για σωστές απορρίψεις μεγαλύτερη από ό,τι για ψευδείς συναγερμούς και ισοδύναμη με αυτή των σωστών απορρίψεων φύλλου. Επιπλέον, εάν αυτό το φαινόμενο καθοδηγείται αποκλειστικά από την επεξεργασία αντικειμένων και όχι από το διαχωρισμό προτύπων, δεν θα περιμέναμε απαραίτητα να δούμε αυτό το αποτέλεσμα στο DG/CA3, επειδή η αναγνώριση αντικειμένων συχνά δεν εμπλέκει τον ιππόκαμπο. Αντίθετα, η αναγνώριση αντικειμένων σε περίπτωση παρεμβολής, υποθετικά διαχωρισμού προτύπων, εμπλέκει το DG/CA3, υποδηλώνοντας ότι αυτό είναι που οδηγεί τα παρατηρούμενα αποτελέσματα σε αυτήν την περιοχή. Η διάσταση που παρατηρείται στη ΛΔΚ και την PHC είναι συνεπής με την ερμηνεία του αντικειμένου έναντι της χωρικής ερμηνείας, καθώς αυτές οι περιοχές είναι γνωστό ότι εμπλέκονται σε αντικειμενική και χωρική επεξεργασία, αντίστοιχα. Ωστόσο, δεδομένου ότι το DG/CA3 έχει αποδειχθεί ότι ανταποκρίνεται τόσο σε αντικειμενική όσο και σε χωρική επεξεργασία, η εξειδίκευση του τομέα δεν εξηγεί καθαρά το παρατηρούμενο μοτίβο των αποτελεσμάτων. Μελλοντικές μελέτες θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν διαφορετικούς τύπους διαχωρισμού προτύπων ή κρίσεις πηγής για να προσδιορίσουν εάν τα παρατηρούμενα φαινόμενα είναι ειδικά για την αντικειμενική/χωρική επεξεργασία ή γενικεύονται σε διάφορες μεθόδους.

Μια δεύτερη πιθανότητα είναι ότι ο διαχωρισμός προτύπων και τα εφέ μνήμης πηγής θα μπορούσαν να οδηγηθούν από κωδικοποίηση έναντι ανάκτησης, αντίστοιχα, καθώς η σωστή απόρριψη παρόμοιων δολωμάτων θα μπορούσε να περιλαμβάνει σχετικά περισσότερες διαδικασίες που σχετίζονται με την κωδικοποίηση. Ωστόσο, η κωδικοποίηση και η ανάκτηση είναι εξαιρετικά δυναμικές διαδικασίες και ένας συνδυασμός διαδικασιών κωδικοποίησης και ανάκτησης συμβάλλει τόσο στη διάκριση των στοιχείων όσο και στη μνήμη πηγής. Για παράδειγμα, η σωστή απόρριψη παρόμοιων δολωμάτων πιθανότατα περιλαμβάνει μια στρατηγική «ανάκλησης προς απόρριψη». Μια τρίτη πιθανότητα είναι ότι ο διαχωρισμός προτύπων και τα εφέ μνήμης πηγής θα μπορούσαν να οδηγηθούν από τον διαχωρισμό προτύπων και την ολοκλήρωση προτύπων, αντίστοιχα, καθώς οι κρίσεις της μνήμης πηγής περιλαμβάνουν την ανάκτηση μιας χωρικής θέσης με βάση μια μερική ένδειξη (το στοιχείο). Ωστόσο, ο διαχωρισμός προτύπων και η ολοκλήρωση προτύπων δεν αλληλοαποκλείονται και, όπως και οι διαδικασίες που σχετίζονται με την κωδικοποίηση και την ανάκτηση, πιθανώς εμπλέκονται σε όλους τους διαφορετικούς τύπους δοκιμών μας. Για παράδειγμα, θα μπορούσαμε να υποστηρίξουμε ότι η διάκριση αντικειμένων περιλαμβάνει επίσης την ολοκλήρωση του προτύπου, καθώς αυτές οι δοκιμές πιθανότατα περιλαμβάνουν μια στρατηγική «ανάκλησης προς απόρριψη», όπως σημειώθηκε παραπάνω. Ως εκ τούτου, ούτε η κωδικοποίηση έναντι της ανάκτησης ούτε ο διαχωρισμός προτύπων έναντι της ολοκλήρωσης προτύπων εξηγεί ξεκάθαρα το παρατηρούμενο μοτίβο των αποτελεσμάτων.

Τα αποτελέσματα της μνήμης πηγής ήταν σε μεγάλο βαθμό παρόντα στον οπίσθιο MTL, συμπεριλαμβανομένου του οπίσθιου ιππόκαμπου και της PHC, σύμφωνα με πρόσφατες θεωρίες που περιλαμβάνουν αυτήν την περιοχή ως μέρος ενός εξαιρετικά διασυνδεδεμένου οπίσθιου δικτύου που πιστεύεται ότι εμπλέκεται σε συμφραζόμενη και χωρική επεξεργασία, συμπεριλαμβανομένης της γωνιακής έλικας και του οπισθοσπληνιακού φλοιού (Ranganath και Ritchey, 2012). Είναι ενδιαφέρον ότι τα φαινόμενα διαχωρισμού προτύπων υπήρχαν τόσο στο πρόσθιο όσο και στο οπίσθιο DG/CA3. Ενώ ορισμένες θεωρίες έχουν συνδέσει τον πρόσθιο ιππόκαμπο με περισσότερη μνήμη που βασίζεται στην πορεία, όπως σημειώνεται από τους Poppenk et al. (2013), αυτό μπορεί να αντανακλά την άνιση κατανομή του υποπεδίου DG/CA3 κατά μήκος του μακρύ άξονα του ιππόκαμπου, με τον οπίσθιο ιππόκαμπο να έχει υψηλότερη αναλογία DG/CA3 σε σύγκριση με άλλα υποπεδία. Τα αποτελέσματά μας υποδηλώνουν ότι, τουλάχιστον εντός του DG/CA3, τόσο ο πρόσθιος όσο και ο οπίσθιος ιππόκαμπος υποστηρίζουν λεπτομερή επεισοδιακή μνήμη.

Αυτά τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν την αξία της δοκιμής πολλαπλών πτυχών της επεισοδιακής μνήμης σε ένα μόνο πειραματικό παράδειγμα. Αν και η μνήμη πηγής και ο διαχωρισμός προτύπων εμπλέκουν τον ιππόκαμπο, δοκιμάζοντας ταυτόχρονα και τις δύο διαδικασίες μπορέσαμε να παρατηρήσουμε εάν και πού, η δραστηριότητα που σχετίζεται με αυτές τις διεργασίες επικαλύπτει ή/και αλληλεπιδρά. Εδώ, διαπιστώσαμε ότι η μνήμη πηγής και ο διαχωρισμός προτύπων φαίνεται να χρησιμοποιούν διαφορετικούς μηχανισμούς. Αυτός ο διαχωρισμός μπορεί να εξηγήσει γιατί οι άνθρωποι μπορούν να έχουν μια πολύ καθαρή μνήμη για το πλαίσιο, αλλά να προσδιορίζουν εσφαλμένα συγκεκριμένα άτομα ή αντικείμενα. Μελλοντικές μελέτες μπορούν να εξετάσουν τις συνθήκες υπό τις οποίες μπορεί να αλληλεπιδράσουν η μνήμη πηγής και ο διαχωρισμός προτύπων.

ενίσχυση της μνήμηςκιστανάκι