Ο όγκος CA2/3 του οπίσθιου ιπποκάμπου σχετίζεται με την ικανότητα ανάκλησης αυτοβιογραφικής μνήμης σε άτομα με χαμηλότερη απόδοση Μέρος 2

Οι όγκοι Subfeld δεν διέφεραν μεταξύ των ομάδων απόδοσης.

Στη συνέχεια, διερευνήσαμε εάν οι όγκοι υποπεδίων διέφεραν μεταξύ των ομάδων χαμηλότερης και υψηλότερης απόδοσης ή μεταξύ των ατόμων με πολύ υψηλότερη και χαμηλότερη απόδοση (n=20 σε κάθε ομάδα). Δεν εντοπίστηκαν διαφορές για κανένα υποπεδίο (Πίνακας 5).

Καθώς η σημαντική σχέση στην ομάδα χαμηλότερης απόδοσης εντοπίστηκε στο οπίσθιο CA2/3, συγκρίναμε επίσης τους οπίσθιους όγκους CA2/3 μεταξύ των ομάδων χαμηλότερης και υψηλότερης απόδοσης και δεν βρήκαμε διαφορά μεταξύ τους (μέσος όγκος χαμηλότερης απόδοσης {{7 }}.05 mm3, SD=34.25; μέσος όγκος υψηλότερης απόδοσης=206.10 mm3, SD=39.84; F(1.192)=0.78, p=0.38). Αυτό υποδηλώνει ότι μπορεί να μην υπάρχει μια απλή γραμμική σχέση μεταξύ του οπίσθιου όγκου CA2/3 και της ικανότητας αυτοβιογραφικής μνήμης.

Μια γραμμική σχέση σημαίνει ότι υπάρχει μια ευθεία σχέση μεταξύ δύο μεταβλητών, δηλαδή, οι αλλαγές σε μια μεταβλητή θα επηρεάσουν άμεσα τις αλλαγές στην άλλη μεταβλητή. Η μνήμη αναφέρεται στην ικανότητα της ανθρώπινης μνήμης, δηλαδή στην ικανότητα εγγραφής και αποθήκευσης πληροφοριών για ανάκληση και χρήση.

Υπάρχει μια σημαντική σχέση μεταξύ γραμμικότητας και μνήμης. Σε γενικές γραμμές, η έρευνα δείχνει ότι όσο ισχυρότερη είναι η γραμμική σχέση, τόσο καλύτερη είναι η μνήμη.

Για παράδειγμα, αν λάβουμε υπόψη τη γραμμική σχέση μεταξύ του χρόνου μελέτης ενός ατόμου και της βαθμολογίας που παίρνει σε μια εξέταση, μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι είναι πολύ φυσικό για ένα άτομο να αφιερώνει περισσότερο χρόνο στη μελέτη και να παίρνει καλύτερους βαθμούς. Ομοίως, αν λάβουμε υπόψη τη γραμμική σχέση μεταξύ της ποσότητας του ύπνου που παίρνει ένα άτομο και της μνήμης του την επόμενη μέρα, μπορούμε επίσης να διαπιστώσουμε ότι περισσότερος ύπνος οδηγεί σε καλύτερη μνήμη.

Από την άλλη πλευρά, εάν η γραμμική σχέση είναι αδύναμη, η μνήμη μπορεί να υποφέρει. Για παράδειγμα, αν εξετάσουμε τη σχέση μεταξύ της διατροφής ενός ατόμου και της μνήμης του, μπορεί να μην βρούμε μια προφανή γραμμική σχέση. Ωστόσο, γνωρίζουμε ότι ο υποσιτισμός ή η έλλειψη ορισμένων απαραίτητων θρεπτικών συστατικών μπορεί να επηρεάσει τη φυσιολογική λειτουργία του εγκεφάλου και συνεπώς τη μνήμη.

Επομένως, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η σχέση μεταξύ γραμμικής σχέσης και μνήμης είναι πολύ σημαντική και μπορεί να επηρεάσει τη μάθηση, την εργασία, τη ζωή και την υγεία μας. Για να βελτιώσουμε τη μνήμη μας, θα πρέπει να επικεντρωθούμε στις γραμμικές σχέσεις και να αναπτύξουμε καλές συνήθειες μάθησης και διαβίωσης για να βελτιώσουμε τις γνωστικές μας λειτουργίες και τις ικανότητες σκέψης μας. Μπορεί να φανεί ότι πρέπει να βελτιώσουμε τη μνήμη μας. Το Cistanche deserticola μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη μνήμη, επειδή το Cistanche deserticola μπορεί επίσης να ρυθμίσει την ισορροπία των νευροδιαβιβαστών, όπως η αύξηση των επιπέδων της ακετυλοχολίνης και των αυξητικών παραγόντων. Αυτές οι ουσίες είναι πολύ σημαντικές για τη μνήμη και τη μάθηση. Επιπλέον, το κρέας από κρέας μπορεί επίσης να βελτιώσει τη ρευστότητα του αίματος και να προωθήσει τη μεταφορά οξυγόνου, η οποία μπορεί να εξασφαλίσει ότι ο εγκέφαλος λαμβάνει επαρκή θρεπτικά συστατικά και ενέργεια, βελτιώνοντας έτσι τη ζωτικότητα και την αντοχή του εγκεφάλου.

Κάντε κλικ στο Γνωρίζω για να βελτιώσετε τη γνωστική λειτουργία

Για να το διερευνήσουμε περαιτέρω, πραγματοποιήσαμε μια πρόσθετη ανάλυση για να βοηθήσουμε στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων. Αντί να χωρίσουμε τους συμμετέχοντες σε δύο ομάδες με βάση τις βαθμολογίες των εσωτερικών λεπτομερειών της αυτοβιογραφικής μνήμης τους, χρησιμοποιήσαμε αντ' αυτού τους οπίσθιους όγκους του ιππόκαμπου CA2/3 για να χωρίσουμε κατά μέσο όρο τους συμμετέχοντες σε ομάδες μικρότερου όγκου και μεγαλύτερου όγκου. Όταν συσχετίστηκε με τις βαθμολογίες ανάκλησης αυτοβιογραφικής μνήμης, δεν βρέθηκε στατιστικά σημαντική σχέση για καμία από τις δύο ομάδες (ομάδα μικρότερου όγκου: r(93)=0.25, p=0.01, 95. % CI {{10}}.05, 0,43· μεγαλύτερη ομάδα τόμου: r(92)=0.16, p=0.13, 95% CI − 0,05, 0,35).

Συζήτηση

Σε αυτήν τη μελέτη μεμονωμένων διαφορών, τμηματοποιήσαμε χειροκίνητα το πλήρες μήκος των δύο ιππόκαμπων σε 201 υγιή άτομα. Οριοθετήσαμε έξι υποπεριοχές—DG/CA4, CA2/3, CA1, subiculum, pre/parasubiculum και uncus. Αυτό μας επέτρεψε να εξετάσουμε πώς οι όγκοι του υποπεδίου του ιππόκαμπου μπορεί να σχετίζονται με την ικανότητα ανάκλησης της αυτοβιογραφικής μνήμης με τον πιο ολοκληρωμένο τρόπο που έχει επιχειρήσει μέχρι σήμερα. Σε όλη την ομάδα, δεν βρήκαμε στοιχεία για συσχέτιση μεταξύ του όγκου οποιουδήποτε υποπεδίου και της ικανότητας ανάκλησης της αυτοβιογραφικής μνήμης, όπως μετρήθηκε χρησιμοποιώντας εσωτερικές λεπτομέρειες από την Αυτοβιογραφική Συνέντευξη40. Αυτό ίσχυε επίσης όταν ερευνήθηκαν χωριστά άνδρες και γυναίκες συμμετέχοντες.
Ωστόσο, όταν οι συμμετέχοντες ανατέθηκαν σε ομάδες χαμηλότερης και υψηλότερης απόδοσης με βάση τις βαθμολογίες των εσωτερικών λεπτομερειών τους, διαπιστώσαμε ότι ο όγκος CA2/3 συσχετίστηκε σημαντικά και θετικά με την απόδοση ανάκλησης αυτοβιογραφικής μνήμης ειδικά στην ομάδα με χαμηλότερη απόδοση. Βρήκαμε περαιτέρω ότι αυτό το αποτέλεσμα οδηγήθηκε από το οπίσθιο CA2/3. Αντίθετα, οι σημασιολογικές λεπτομέρειες από τις αυτοβιογραφικές μνήμες και η απόδοση σε μια σειρά εργαστηριακών δοκιμών μνήμης δεν συσχετίστηκαν με τον τόμο CA2/3. Ομοίως, δεν εντοπίστηκαν συσχετίσεις με τον όγκο υποπεδίου για την ομάδα με υψηλότερες επιδόσεις.

Υπάρχουν μόνο δύο δημοσιευμένες μελέτες που έχουν εξετάσει τη σχέση μεταξύ των όγκων του υποπεδίου του ιππόκαμπου και της αυτοβιογραφικής ανάκλησης μνήμης28,29. Τα ευρήματά μας ευθυγραμμίζονται σε γενικές γραμμές με εκείνα των Palombo et al.29, οι οποίοι, μελετώντας μόνο το σώμα του ιππόκαμπου, διαπίστωσαν ότι ο όγκος ενός συνδυασμένου ROI που περιείχε το DG/CA4/CA2/3 συσχετίστηκε με βαθμολογίες εσωτερικών λεπτομερειών. Μπορούμε τώρα να επεκτείνουμε αυτό το προηγούμενο αποτέλεσμα με τέσσερις βασικούς τρόπους. Πρώτον, επειδή είχαμε ένα τόσο μεγάλο δείγμα, μπορέσαμε να διαπιστώσουμε ότι η συσχέτιση μεταξύ του όγκου του υποπεδίου και της ικανότητας αυτοβιογραφικής μνήμης ήταν εμφανής μόνο σε άτομα με χαμηλότερες επιδόσεις και όχι σε εκείνα των οποίων η απόδοση ήταν πάνω από τη διάμεση τιμή.

Ο Palombo et al.'s29 n=30 μπορεί να μην ήταν αρκετός για να αποκαλύψει αυτήν τη διαφορά. Η επίδρασή μας CA2/3 δεν μπορούσε να εξηγηθεί από την ηλικία, το IQ, τις αναλογίες φύλου ή τους σαρωτές που χρησιμοποιήθηκαν, τα οποία δεν διέφεραν μεταξύ των ομάδων. Δεύτερον, ήμασταν πιο ακριβείς χωρικά στον εντοπισμό του CA2/3 ως βασικής υποπεριοχής, αντί για μια λιγότερο ενημερωτική, μεγαλύτερη απόδοση επένδυσης (ROI). Τρίτον, επειδή τμηματοποιήσαμε ολόκληρο το μήκος του ιππόκαμπου, δείξαμε ότι τα φαινόμενα οφείλονταν στο οπίσθιο CA2/3. Αυτό είναι σημαντικό επειδή τα υποπεδία διαφέρουν ως προς τη συνδεσιμότητα τους κατά μήκος του πρόσθιου-οπίσθιου άξονα του ιππόκαμπου11,19,20,33,35. Τέταρτον, εξετάζοντας σημασιολογικές λεπτομέρειες από τις αυτοβιογραφικές μνήμες και μια σειρά άλλων εργαστηριακών τεστ μνήμης, διαπιστώσαμε ότι η σχέση με τον όγκο CA2/3 ήταν ειδική για την ανάκληση αυτοβιογραφικής μνήμης.

Σημειώνουμε επίσης ότι η υποκατηγορία των εσωτερικών λεπτομερειών που συσχετίστηκαν περισσότερο με τον αμφίπλευρο οπίσθιο όγκο CA2/3 ήταν τα "γεγονότα". Απλώς απέτυχε να φτάσει σε στατιστική σημασία όταν διορθώθηκε για πολλαπλές συγκρίσεις. Η κατηγορία συμβάντος περιέχει λεπτομέρειες σχετικά με τα γεγονότα ή την εξέλιξη της ιστορίας, συμπεριλαμβανομένων των παρόντων ατόμων, των ενεργειών και των αντιδράσεων. Καθώς αυτές είναι οι βασικές λεπτομέρειες στην καρδιά των αυτοβιογραφικών αναμνήσεων, ίσως δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι αυτή η κατηγορία φαίνεται να σχετίζεται περισσότερο με τον αμφίπλευρο οπίσθιο όγκο CA3 σε συμμετέχοντες με χαμηλότερες επιδόσεις.

Τα ευρήματά μας μπορεί να υποδηλώνουν ότι τα άτομα με χαμηλότερη απόδοση ωφελούνται περισσότερο από τον μεγαλύτερο όγκο οπίσθιου CA2/3, με τα άτομα με υψηλότερη απόδοση να μην εμφανίζουν αυξημένο όγκο. Αυτό θα μπορούσε να αντανακλά την ανάγκη του εγκεφάλου να εξισορροπεί τους πόρους, επειδή η αύξηση του όγκου μιας περιοχής του εγκεφάλου μπορεί να έχει κόστος. Για παράδειγμα, σε αδειούχους οδηγούς ταξί του Λονδίνου, οι εξαιρετικά βελτιωμένες δεξιότητες πλοήγησης τους και ο μεγαλύτερος όγκος του οπίσθιου ιππόκαμπου (σε σύγκριση με τους ελέγχους) βρέθηκε ότι συνοδεύονται από μικρότερο όγκο στον πρόσθιο ιππόκαμπο52,53 και χαμηλότερη απόδοση σε ορισμένα τεστ πρόσθιας οπτικοχωρικής μνήμης54. Στο γενικό πληθυσμό, όταν η ικανότητα ανάκλησης της αυτοβιογραφικής μνήμης ενός ατόμου βρίσκεται σε ένα ορισμένο επίπεδο, υπάρχει επαρκής λειτουργικότητα έτσι ώστε οι περαιτέρω αυξήσεις στον όγκο CA2/3 να μην είναι πλέον ωφέλιμες λόγω του πιθανού κόστους.

Τα ευρήματά μας υποδηλώνουν επίσης ότι μπορεί να είναι κατατοπιστικό να εξεταστεί ειδικά ο όγκος του οπίσθιου CA2/3 σε άτομα που έχουν χαρακτηριστεί ότι έχουν «σοβαρά ελλιπή αυτοβιογραφική μνήμη»2. Πρόκειται για άτομα που κατά τα άλλα είναι υγιή αλλά έχουν κακή ανάκληση αυτοβιογραφικής μνήμης, κυρίως από την άποψη της μειωμένης οπτικοποίησης των αυτοβιογραφικών τους αναμνήσεων και μικρότερου αριθμού εσωτερικών λεπτομερειών όταν ανακαλούν αναμνήσεις από την παιδική ή εφηβική τους ηλικία. Η πρόβλεψη μπορεί να είναι ότι ο όγκος CA2/3 τους θα ήταν ο πιο μειωμένος μεταξύ των υγιών μαρτύρων.

Όσον αφορά τους ασθενείς, οι πρόσφατες και απομακρυσμένες αυτοβιογραφικές μνήμες είναι επιρρεπείς σε απώλεια εσωτερικών λεπτομερειών στο πλαίσιο εστιακής αμφοτερόπλευρης βλάβης στο CA323. Επιπλέον, οι θεωρητικές αναλύσεις γραφημάτων των δεδομένων fMRI σε κατάσταση ηρεμίας 7 Τ αποκάλυψαν ότι η βλάβη CA3 σε αυτούς τους ασθενείς διέκοψε τη λειτουργική ολοκλήρωση στο υποσύστημα του έσω κροταφικού λοβού (MTL) του προεπιλεγμένου δικτύου. Η απώλεια λειτουργικής ολοκλήρωσης στις περιοχές του υποσυστήματος MTL ήταν προγνωστική της απόδοσης ανάκτησης αυτοβιογραφικής μνήμης στους ασθενείς. Συνολικά, αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι το CA3 είναι απαραίτητο για την ανάκτηση αυτοβιογραφικών αναμνήσεων πολύ μετά την αρχική τους απόκτηση και ότι παίζει ρόλο στη λειτουργική ολοκλήρωση στο δίκτυο των περιοχών του εγκεφάλου που συνήθως εμπλέκεται στην αυτοβιογραφική επεισοδιακή ανάκληση.

Στους ασθενείς, η βλάβη του CA3 ήταν κατά μήκος του ιππόκαμπου. Η μία μελέτη fMRI που εξέτασε αναπαραστάσεις αυτοβιογραφικών αναμνήσεων στα υποπεδία του ιππόκαμπου μπόρεσε να το προσδιορίσει περαιτέρω. Οι απομακρυσμένες αυτοβιογραφικές μνήμες αντιπροσωπεύονταν ιδιαίτερα στο οπίσθιο CA3. Η χρηματοδότησή μας ειδικά για τον όγκο CA2/3 που συσχετίζεται με την αυτοβιογραφική μνήμη ευθυγραμμίζεται με αυτό το προηγούμενο αποτέλεσμα, τουλάχιστον σε άτομα με χαμηλότερες επιδόσεις. Αξίζει να σημειωθεί ότι πιθανότατα όλες οι αναμνήσεις που προκλήθηκαν κατά τη διάρκεια της Αυτοβιογραφικής Συνέντευξης40 είναι απομακρυσμένες αυτοβιογραφικές αναμνήσεις.

Ακόμη και η πιο πρόσφατη περίοδος είναι «μέσα στον τελευταίο χρόνο» με τέτοιες αναμνήσεις επίσης πιθανό να έχουν ήδη παγιωθεί. Τα αποτελέσματα ήταν σε γενικές γραμμές παρόμοια όταν κάθε περίοδος εξετάστηκε χωριστά σχετικά με τον οπίσθιο όγκο CA2/3 και καμία μεμονωμένη περίοδος δεν είχε στατιστική σημασία όταν διορθώθηκε για πολλαπλές συγκρίσεις. Δεδομένου ότι υπάρχει ως επί το πλείστον μόνο μία μνήμη για κάθε περίοδο, αυτές οι αναλύσεις είναι πιθανόν να είναι ανεπαρκείς σε σύγκριση με τις κύριες αναλύσεις μας, όπου ομαδοποιούνται οι μνήμες.

Τι μπορεί να κάνει το CA2/3 στην υπηρεσία της ανάκλησης της αυτοβιογραφικής μνήμης και γιατί εμπλέκεται ιδιαίτερα το οπίσθιο τμήμα του; Δεν μπορούμε να απαντήσουμε σε αυτές τις ερωτήσεις απευθείας με τα δεδομένα μας, αλλά μπορούμε να προσφέρουμε κάποιες εικασίες. Το CA3 πιστεύεται ότι είναι ένα όχημα για την ολοκλήρωση προτύπων30–32,55,56, το οποίο περιλαμβάνει την επαναφορά ενός ίχνους μνήμης από μια μερική υπόδειξη. Αυτός ο υπολογισμός έχει σημασία για την ανάκληση αυτοβιογραφικής μνήμης. Καμία μελέτη νευροαπεικόνισης δεν έχει εξετάσει ρητά πώς η ολοκλήρωση του προτύπου σχετίζεται με τις αυτοβιογραφικές αναμνήσεις.

Ωστόσο, ο μεγαλύτερος όγκος CA2/3 έχει συσχετιστεί με λιγότερη νευρική επικάλυψη εντός του CA3 μεταξύ αναπαραστάσεων παρόμοιων αναμνήσεων σύντομων αποσπασμάτων ταινιών, το οποίο με τη σειρά του συσχετίστηκε με λιγότερη υποκειμενική σύγχυση κατά την ανάκληση57. Οι συγγραφείς αυτής της μελέτης πρότειναν ότι ένα μεγαλύτερο CA3 μπορεί να προάγει τη μείωση της σύγχυσης ανάκτησης μέσω αυξημένου αριθμού νευρώνων CA3 ή ενισχυμένης πλευρικής συνδεσιμότητας εντός του CA3, καθένα από τα οποία θα μπορούσε να επιταχύνει την πιο αποτελεσματική ολοκλήρωση του σχεδίου. Μπορεί να συμβαίνει μια παρόμοια κατάσταση στην ομάδα μας με χαμηλότερες επιδόσεις, με μεγαλύτερο όγκο CA2/3 που διευκολύνει την καλύτερη ολοκλήρωση του μοτίβου.

Υπάρχει ακόμη συζήτηση για το πώς διαφέρουν οι λειτουργίες στον μακρύ άξονα του ανθρώπινου ιππόκαμπου. Έχει προταθεί ότι το πρόσθιο τμήμα του ιππόκαμπου μπορεί να εμπλέκεται στην κατασκευή οπτικών σκηνών που αποτελούν τη βάση της αυτοβιογραφικής ανάκλησης μνήμης, με τις οπίσθιες περιοχές του ιππόκαμπου να γεμίζουν τη σκηνή με συγκεκριμένες λεπτομέρειες26,58. Πράγματι, η εμπλοκή ειδικά του οπισθίου CA2/3 στην ανάκληση απομακρυσμένης αυτοβιογραφικής μνήμης25 μπορεί να αντανακλά την αυξημένη ολοκλήρωση προτύπων που απαιτείται για να συμπληρωθούν απομακρυσμένες αυτοβιογραφικές αναμνήσεις.

Μια άλλη προοπτική υποστηρίζει ότι ο οπίσθιος ιππόκαμπος υποστηρίζει λεπτόκοκκες τοπικές αναπαραστάσεις, σε σύγκριση με μεγάλης κλίμακας παγκόσμιες αναπαραστάσεις στον πρόσθιο ιππόκαμπο26,34,58. Κατά συνέπεια, το οπίσθιο αποτέλεσμα CA2/3 μπορεί να αντικατοπτρίζει την αυξημένη ικανότητα υποστήριξης περισσότερων λεπτομερειών κατά την ανάκληση αυτοβιογραφικής μνήμης. Θα ήταν ενδιαφέρον σε μελλοντικές μελέτες να εξεταστεί η ικανότητα της αυτοβιογραφικής μνήμης σχετικά με τέτοια τοπική και παγκόσμια επεξεργασία, καθώς και από την άποψη της λειτουργικής συνδεσιμότητας18,19,59, η οποία μπορεί να παρέχει περαιτέρω πληροφορίες σχετικά με τη ροή πληροφοριών μέσα και έξω από το οπίσθιο CA2/3 κατά τη διάρκεια της αυτοβιογραφικής ανάκληση μνήμης.

Τα ευρήματά μας CA2/3 αφορούσαν μόνο την αυτοβιογραφική ανάκληση μνήμης, με την απόδοση στα περισσότερα από τα άλλα τεστ μνήμης να μην διαφέρει μεταξύ των ομάδων χαμηλότερης και υψηλότερης απόδοσης. Το ένα τεστ στο οποίο αποκλίνονταν οι ομάδες ήταν η άμεση και καθυστερημένη ανάκληση του τεστ Λογικής Μνήμης (ανάκληση ιστορίας), ίσως το πιο κοντινό εργαστηριακό τεστ μνήμης στην ανάκτηση αυτοβιογραφικής μνήμης. Η ομάδα με τις χαμηλότερες επιδόσεις είχε χαμηλότερες βαθμολογίες σε αυτό το τεστ σε σύγκριση με την ομάδα με τις υψηλότερες επιδόσεις. Ωστόσο, δεν υπήρχαν σχέσεις στην ομάδα χαμηλότερης απόδοσης μεταξύ του οπισθίου όγκου CA2/3 και της άμεσης ή καθυστερημένης ανάκλησης σε αυτήν τη δοκιμή.

Αυτό μπορεί να αντανακλά τη συγκεκριμένη συσχέτιση του οπίσθιου ιππόκαμπου με την ανάκληση απομακρυσμένων αναμνήσεων (που βιώθηκαν πολλούς μήνες ή χρόνια πριν) παρά την πολύ πρόσφατα βιωμένη ιστορία στο τεστ Λογικής Μνήμης. Επιπλέον, ο οπίσθιος όγκος CA2/3 σε άτομα με χαμηλότερη απόδοση μπορεί να σχετίζεται με τη ζωντανή, λεπτομερή και πολυτροπική φύση της αυτοβιογραφικής ανάκλησης μνήμης, σε αντίθεση με την απλούστερη φύση των πιο περιορισμένων εργαστηριακών τεστ μνήμης. Αυτή η πιθανή εξήγηση ευθυγραμμίζεται με τα ευρήματα μιας μετα-ανάλυσης fMRI41 και μιας πρόσφατης έρευνας για τη μικροδομή της λευκής ουσίας42. Και οι δύο αυτές μελέτες έδειξαν ότι η ανάκληση αυτοβιογραφικών αναμνήσεων και τα εργαστηριακά ερεθίσματα μνήμης συσχετίστηκαν με διακριτά νευρικά υποστρώματα. Γενικότερα, τα ευρήματά μας προσθέτουν περαιτέρω υποστήριξη στην ολοένα και πιο αναγνωρισμένη σημασία της μελέτης της γνώσης του πραγματικού κόσμου για τον πλήρη χαρακτηρισμό των σχέσεων εγκεφάλου-συμπεριφοράς60–66.

Κατά την ερμηνεία των ευρημάτων μας, πρέπει να ληφθούν υπόψη αρκετές επιφυλάξεις. Πρώτον, τα αποτελέσματά μας υποδηλώνουν ότι δεν υπάρχει μια απλή γραμμική σχέση μεταξύ του οπίσθιου όγκου CA2/3 και της ικανότητας αυτοβιογραφικής μνήμης. Για παράδειγμα, ενώ ο οπίσθιος όγκος CA2/3 συσχετίστηκε με την ανάκληση της αυτοβιογραφικής μνήμης στην ομάδα με χαμηλότερες επιδόσεις, δεν συνέβαινε ότι ο όγκος CA2/3 αυξήθηκε σε αυτήν την ομάδα και στη συνέχεια σημείωσε επίπεδα στην ομάδα με τις υψηλότερες επιδόσεις. Πράγματι, δεν εντοπίστηκαν διαφορές στους μέσους όγκους CA2/3 στις ομάδες χαμηλότερης και υψηλότερης απόδοσης, ούτε υπήρχαν διαφορές στους μέσους όγκους CA2/3 μεταξύ των άκρων των υψηλότερων και χαμηλότερων επιδόσεων. Επιπλέον, μετά τη διαίρεση του δείγματος σε δύο ομάδες με βάση τον διάμεσο οπίσθιο όγκο CA2/3, δεν βρήκαμε καμία σχέση μεταξύ του όγκου και της ικανότητας ανάκλησης αυτοβιογραφικής μνήμης σε καμία από τις ομάδες. Αυτό σημαίνει ότι ένα άτομο με εξαιρετική ικανότητα ανάκλησης αυτοβιογραφικής μνήμης θα μπορούσε να έχει παρόμοιο οπίσθιο όγκο CA2/3 με κάποιον με πολύ φτωχότερη ανάκληση. Εν ολίγοις, η γνώση του οπίσθιου όγκου CA2/3 ενός ατόμου δεν μπορεί απαραίτητα να ενημερώσει για την ικανότητα αυτοβιογραφικής μνήμης του. Απαιτείται περαιτέρω έρευνα για να αποσαφηνιστεί περαιτέρω αυτό το περίπλοκο μοτίβο ευρημάτων.

Δεύτερον, προβλέψαμε επίσης ότι ο όγκος του υποκοιλίου29 και/ή του πρόσθιου προ/παραυποκολίου26,28,33 μπορεί να συσχετιστεί με την ικανότητα ανάκλησης της αυτοβιογραφικής μνήμης. Ωστόσο, αυτή η υπόθεση δεν υποστηρίχθηκε από τα δεδομένα. Αυτό δεν σημαίνει ότι το subiculum, pre/parasubiculum, ή, μάλιστα, οποιοδήποτε από τα άλλα υποπεδία, δεν είναι απαραίτητα για την ανάκληση της αυτοβιογραφικής μνήμης, απλώς ότι ο όγκος τους μπορεί να μην είναι ενδεικτικός των υποκείμενων παραγόντων που προκαλούν ατομικές διαφορές. Μια μελέτη που εξέτασε τη σχέση μεταξύ των όγκων του υποπεδίου του ιππόκαμπου και της ικανότητας ανάκλησης της αυτοβιογραφικής μνήμης διαπίστωσε ότι ο όγκος προ/παραυποβάθρου συσχετίστηκε με καλύτερη επιμονή της αυτοβιογραφικής μνήμης σε μια καθυστέρηση οκτώ μηνών28. Αυτή η διαχρονική μελέτη επέτρεψε την εστίαση στη διατήρηση της μνήμης με την πάροδο του χρόνου, η οποία δεν ήταν δυνατό να διερευνηθεί στο τρέχον πείραμα, αποκλείοντας μια άμεση σύγκριση.

Τρίτον, στην τρέχουσα μελέτη, δοκιμάσαμε ένα μεγάλο δείγμα 201 συμμετεχόντων. Ωστόσο, ακόμη και με αυτό το μέγεθος δείγματος, δεν μπορούμε να αποκλείσουμε την ύπαρξη ιδιαίτερα μικρών επιπτώσεων που μπορεί να υποδηλώνουν σημαντική συσχέτιση, όπως αυτή που παρατηρείται μεταξύ CA2/3 και ανάκλησης αυτοβιογραφικής μνήμης κατά την εξέταση του δείγματός μας στο σύνολό του (r(193) { {4}}.10, p=0.15). Πράγματι, για να φτάσει αυτή η σχέση στατιστικής σημασίας, θα χρειαζόταν ένα δείγμα τουλάχιστον 500 συμμετεχόντων, που επί του παρόντος απαιτούν 300 ώρες χρόνο μαγνητικής τομογραφίας και 4000 ώρες χειροκίνητη τμηματοποίηση υποπεδίου ιππόκαμπου. Μελλοντικές εργασίες που επιδιώκουν να συσχετίσουν τις ατομικές διαφορές στην αυτοβιογραφική μνήμη με τη δομή και τη λειτουργία του εγκεφάλου θα μπορούσαν να εξετάσουν την υιοθέτηση των προσεγγίσεων κοινοπραξίας και «μεγα-ανάλυσης», για παράδειγμα, της γενετικής βιβλιογραφίας67. Επιπλέον, υπάρχει επείγουσα ανάγκη για ακριβείς αυτοματοποιημένες μεθόδους τμηματοποίησης υποπεδίου που τμηματοποιούν τον ιππόκαμπο με ακρίβεια σε όλο το μήκος του, συμπεριλαμβανομένου του διαχωρισμού του DG και του CA2/3 και του subiculum και pre/parasubiculum.

Τέταρτον, ενώ η διάμεση προσέγγιση του διαχωρισμού χρησιμοποιείται συχνά στη δημοσιευμένη βιβλιογραφία, δεν είναι χωρίς περιορισμούς. Η εκτέλεση μιας διάμεσης διάσπασης έχει ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό δύο μικρότερων ομάδων και την επακόλουθη μείωση της ισχύος. Επιπλέον, η διάμεσος χωρίζει τα άτομα που βρίσκονται ακριβώς πάνω και ακριβώς κάτω από τη διάμεσο, παρόλο που αυτοί οι συμμετέχοντες είναι πιθανότατα αρκετά παρόμοιοι. Στην ιδανική περίπτωση, η κατανομή σε ομάδες χαμηλότερης και υψηλότερης απόδοσης εδώ θα είχε πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας μια ανεξάρτητη μέτρηση της ικανότητας ανάκλησης της αυτοβιογραφικής μνήμης, ωστόσο, υπάρχει έλλειψη μετρήσεων καλής ποιότητας.

Πέμπτον, θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι η συμφωνία μεταξύ των αξιολογητών για την οριοθέτηση του CA2/3 ήταν χαμηλότερη από ό,τι για τα περισσότερα από τα άλλα υποπεδία, υπογραμμίζοντας την πρόκληση της μελέτης αυτής της μικρής περιοχής. Ωστόσο, οι τιμές είναι παρόμοιες με εκείνες που αναφέρθηκαν σε προηγούμενες μελέτες19,25,28,57,68 και βρίσκονται εντός του εύρους που ορίζεται ως «καλή» αξιοπιστία στη βιβλιογραφία, με μεγαλύτερα υποπεδία να έχουν «εξαιρετική» αξιοπιστία69. Ως εκ τούτου, είμαστε σίγουροι για τις οριοθετήσεις CA2/3, αλλά αυτό το σημείο θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την ερμηνεία των αποτελεσμάτων.
Έκτο, οι καλές μελέτες ατομικών διαφορών που συσχετίζουν την αυτοβιογραφική μνήμη με τη δομή και τη λειτουργία του εγκεφάλου παραμένουν σπάνιες. Η ανάλυση άλλων πτυχών δεδομένων από την κοόρτη που αναφέρεται εδώ δεν εντόπισε σχέσεις μεταξύ του όγκου της φαιάς ουσίας ολόκληρου, του πρόσθιου ή του οπίσθιου ιππόκαμπου ή της μικροδομής της φαιάς ουσίας (όπως η μυελίνωση και ο σίδηρος) με την ικανότητα ανάκλησης αυτοβιογραφικής μνήμης8,43. Από την άλλη πλευρά, συγκεκριμένα χαρακτηριστικά μικροδομής της λευκής ουσίας που σχετίζονται με την ταχύτητα αξονικής αγωγιμότητας συσχετίστηκαν με μεμονωμένες διαφορές στην ικανότητα ανάκλησης της αυτοβιογραφικής μνήμης, αλλά όχι με εργαστηριακά ερεθίσματα μνήμης42. Έρευνες με άλλα μεγάλα δείγματα εντόπισαν σχέσεις μεταξύ του όγκου του χρονικού πόλου και της αυτοβιογραφικής ανάκλησης μνήμης σε υγιείς ηλικιωμένους70 και διαφορετικών προτύπων λειτουργικής συνδεσιμότητας σε κατάσταση ηρεμίας τόσο σε νεότερους όσο και σε μεγαλύτερους ενήλικες μεταξύ της αυτοβιογραφικής ανάκλησης μνήμης και ενός μέτρου ελέγχου59. Έρευνες όπως αυτές, μαζί με περαιτέρω μελέτες των υποπεδίων του ιππόκαμπου, ελπίζουμε ότι θα βοηθήσουν στην οικοδόμηση μιας πολύ πιο ολοκληρωμένης κατανόησης του γιατί υπάρχει τόσο μεγάλη μεταβλητότητα στον γενικό πληθυσμό στην ικανότητά του να ανακαλεί τις καθημερινές του εμπειρίες. Σημειώνουμε επίσης ότι υπάρχουν διαφορετικές προσεγγίσεις για τον καθορισμό της βέλτιστης μέτρησης της ικανότητας ανάκλησης της αυτοβιογραφικής μνήμης59,70 και τα μέτρα ελέγχου29,44,45 από την Αυτοβιογραφική Συνέντευξη40. Μελλοντική εργασία θα μπορούσε να συγκρίνει αυτές τις διαφορετικές μεθόδους και πώς σχετίζονται με τους όγκους του υποπεδίου του ιππόκαμπου.

Τέλος, η παρούσα μελέτη επικεντρώθηκε ειδικά σε νεαρά, υγιή άτομα. Οι παραλλαγές στους όγκους των υποπεδίων λόγω γήρανσης ή ασθένειας μπορεί να έχουν διαφορετικές σχέσεις με την απόδοση της αυτοβιογραφικής μνήμης. Μελλοντικές μελέτες υποπεδίου ιππόκαμπου θα πρέπει να εξετάσουν τις ατομικές διαφορές σε αυτούς τους τύπους κοορτών εκτός από νεαρά υγιή άτομα.

Τέλος, η παρούσα μελέτη επικεντρώθηκε ειδικά σε νεαρά, υγιή άτομα. Οι παραλλαγές στους όγκους των υποπεδίων λόγω γήρανσης ή ασθένειας μπορεί να έχουν διαφορετικές σχέσεις με την απόδοση της αυτοβιογραφικής μνήμης. Μελλοντικές μελέτες υποπεδίου ιππόκαμπου θα πρέπει να εξετάσουν τις ατομικές διαφορές σε αυτούς τους τύπους κοορτών εκτός από νεαρά υγιή άτομα.

Μέθοδοι

Συμμετέχοντες.

Στη μελέτη συμπεριλήφθηκαν διακόσια ένα υγιή άτομα, 104 γυναίκες και 97 άνδρες. Όπως αναφέρθηκε λεπτομερώς σε προηγούμενες δημοσιεύσεις8,42,43, το εύρος ηλικιών περιορίστηκε στα 20-41 έτη για να περιοριστούν οι πιθανές επιπτώσεις της γήρανσης (μέση ηλικία=29.05 έτη, SD=5.65). Οι συμμετέχοντες είχαν τα αγγλικά ως πρώτη τους γλώσσα και δεν ανέφεραν ιστορικό ψυχολογικών, ψυχιατρικών ή νευρολογικών καταστάσεων. Άτομα με χόμπι ή επαγγέλματα που είναι γνωστό ότι συνδέονται με τον ιππόκαμπο (π.χ. αδειούχοι οδηγοί ταξί στο Λονδίνο) αποκλείστηκαν. Διακόσιοι δεκαεπτά συμμετέχοντες επιστρατεύτηκαν αρχικά, ωστόσο, η ποιότητα σάρωσης για δεκαέξι συμμετέχοντες ήταν πολύ κακή για την ακριβή κατάτμηση του ιππόκαμπου και στη συνέχεια αποκλείστηκαν. Στους συμμετέχοντες επιστράφηκαν 10 £ ανά ώρα για τη συμμετοχή, το οποίο καταβλήθηκε με την ολοκλήρωση της μελέτης.

Όλοι οι συμμετέχοντες έδωσαν γραπτή ενημερωμένη συγκατάθεση και η μελέτη διεξήχθη με την έγκριση της Επιτροπής Ερευνητικής Δεοντολογίας του University College του Λονδίνου (Αναγνωριστικό έργου: 6743/001). Όλες οι μέθοδοι πραγματοποιήθηκαν σύμφωνα με τις σχετικές οδηγίες και κανονισμούς.

Ένα μέγεθος δείγματος άνω των 200 συμμετεχόντων προσδιορίστηκε κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού της μελέτης ως κατάλληλο, καθώς είναι ανθεκτικό στην εφαρμογή διαφορετικών στατιστικών προσεγγίσεων όταν απαντά σε πολλαπλές ερωτήσεις ενδιαφέροντος. Συγκεκριμένα, το δείγμα επέτρεψε επαρκή ισχύ για τον εντοπισμό μεσαίων μεγεθών εφέ κατά τη διεξαγωγή αναλύσεων συσχέτισης σε επίπεδα άλφα 0,01 και κατά τη σύγκριση συσχετίσεων σε επίπεδα άλφα 0,0571. Δείγματα άνω των 200 συμμετεχόντων έχουν επίσης προταθεί ως κατάλληλα για έρευνα συσχετιστικής νευροαπεικόνισης παρόμοια με αυτή που διεξάγεται εδώ36,37.

Η αυτοβιογραφική συνέντευξη.

Αυτό το ευρέως χρησιμοποιούμενο τεστ χρησιμοποιήθηκε για τη μέτρηση της ικανότητας ανάκλησης της αυτοβιογραφικής μνήμης. Οι συμμετέχοντες καλούνται να παράσχουν αυτοβιογραφικές αναμνήσεις από συγκεκριμένο χρόνο και τόπο σε τέσσερις χρονικές περιόδους — πρώιμη παιδική ηλικία (έως 11 ετών), εφηβικά χρόνια (ηλικίας 11 έως 17 ετών), ενήλικη ζωή (από 18 ετών έως 12 μήνες πριν από τη συνέντευξη. ζητούνται δύο αναμνήσεις) και το τελευταίο έτος (ανάμνηση από τους τελευταίους 12 μήνες). Επομένως, συγκεντρώνονται πέντε μνήμες συνολικά. Οι εγγραφές των περιγραφών μνήμης μεταγράφονται για μεταγενέστερη βαθμολόγηση.

Το κύριο μέτρο έκβασης της Αυτοβιογραφικής συνέντευξης είναι ο μέσος αριθμός εσωτερικών λεπτομερειών που περιλαμβάνονται στην περιγραφή ενός γεγονότος από τις πέντε αυτοβιογραφικές αναμνήσεις. Οι εσωτερικές λεπτομέρειες είναι εκείνες που περιγράφουν το εν λόγω γεγονός (δηλ. λεπτομέρειες επεισοδίου) και περιλαμβάνουν το γεγονός, τον τόπο, τον χρόνο και τις αντιληπτικές πληροφορίες, καθώς και σκέψεις και συναισθήματα που σχετίζονται με το ίδιο το γεγονός. Ως μέτρο ελέγχου χρησιμοποιήσαμε τον μέσο αριθμό των σημασιολογικών λεπτομερειών που περιλαμβάνονται στις πέντε αυτοβιογραφικές αναμνήσεις. Οι σημασιολογικές λεπτομέρειες αφορούν σημασιολογικές πληροφορίες σχετικά με ή σχετίζονται με το παρελθόν γεγονός και δεν θεωρείται ότι αντικατοπτρίζουν την ικανότητα ανάκλησης της αυτοβιογραφικής μνήμης.

Διπλή βαθμολόγηση πραγματοποιήθηκε στο 20% των δεδομένων. Οι συντελεστές συσχέτισης μεταξύ των τάξεων, με ένα αμφίδρομο μοντέλο τυχαίων επιδράσεων που αναζητά την απόλυτη συμφωνία, υπολογίστηκαν τόσο για εσωτερικές όσο και για σημασιολογικές λεπτομέρειες. Αυτό πραγματοποιήθηκε τόσο για μεμονωμένες αναμνήσεις όσο και ως μέσο όρο και των πέντε αναμνήσεων σε κάθε συμμετέχοντα. Για τις εσωτερικές λεπτομέρειες, οι συντελεστές ήταν 0.94 και 0.97 αντίστοιχα και για τις σημασιολογικές λεπτομέρειες ήταν 0.80 και 0. 84 αντίστοιχα. Για αναφορά, οι συντελεστές συσχέτισης μεταξύ των τάξεων μεταξύ 0,75 και 0,90 θεωρούνται ότι έχουν καλή αξιοπιστία και οι συντελεστές συσχέτισης μεταξύ 0,90 και άνω θεωρούνται ότι έχουν εξαιρετική αξιοπιστία69.

Εργαστηριακές δοκιμές.

Οι εκτιμήσεις του IQ των συμμετεχόντων λήφθηκαν από το τεστ προνοσηρότητας46. Ο αριθμός των σωστών απαντήσεων μετατράπηκε σε εκτίμηση του Full Scale IQ (FSIQ) σύμφωνα με την τυπική διαδικασία βαθμολόγησης.

Οκτώ εργαστηριακά τεστ μνήμης χορηγήθηκαν επίσης στους συμμετέχοντες. Αυτά ήταν τεστ μνήμης που χρησιμοποιούνται συχνά σε νευροψυχολογικά περιβάλλοντα. Οι εργασίες εκτελέστηκαν και βαθμολογήθηκαν σύμφωνα με τα τυποποιημένα και δημοσιευμένα πρωτόκολλά τους. ΕΙΔΙΚΑ:

Η λεκτική ανάκληση λίστας αξιολογήθηκε χρησιμοποιώντας την άμεση και καθυστερημένη ανάκληση του Τεστ Ακουστικής Λεκτικής Εκμάθησης Rey 47. Η οπτικοχωρική ανάκληση εξετάστηκε χρησιμοποιώντας την καθυστερημένη ανάκληση του συμπλέγματος Rey-Rey-Osterrieth Εικόνα 48. Η μνήμη αναγνώρισης διερευνήθηκε χρησιμοποιώντας το Warrington Recognn Test για Λέξεις και Πρόσωπα49. Οι συμμετέχοντες υποβλήθηκαν επίσης στην εργασία "Dead or Alive", η οποία διερευνά τη γενική γνώση σχετικά με το εάν διάσημα άτομα έχουν πεθάνει ή είναι ακόμη ζωντανά, παρέχοντας ένα μέτρο σημασιολογικής μνήμης50. Τέλος, εξετάστηκε η ικανότητα ανάκλησης μιας σύντομης αφήγησης χρησιμοποιώντας την άμεση και καθυστερημένη ανάκληση του υποτεστ Λογικής μνήμης της Κλίμακας Μνήμης Wechsler IV51.

Σημειώστε ότι η αυτοβιογραφική μνήμη ανακαλεί δεδομένα και τα δεδομένα από τις εργαστηριακές δοκιμές που αναφέρονται εδώ συμπεριλήφθηκαν σε μια προηγούμενη ανάλυση βασικών συστατικών που προσπάθησε να εξετάσει τη δομή αυτών των δεδομένων συμπεριφοράς - βλέπε Clark et al.72 για περισσότερες λεπτομέρειες.

Λήψη δεδομένων μαγνητικής τομογραφίας.

Όπως αναφέρθηκε λεπτομερώς σε προηγούμενες δημοσιεύσεις8,42,43, χρησιμοποιήθηκαν τρεις σαρωτές μαγνητικής τομογραφίας για τη συλλογή των δεδομένων νευροαπεικόνισης. Όλοι οι σαρωτές ήταν συστήματα Siemens Magnetom TIM Trio με 32-κεφαλικά πηνία καναλιού και βρίσκονταν στο ίδιο κέντρο νευροαπεικόνισης, με το ίδιο λογισμικό. Οι αλληλουχίες φορτώθηκαν πανομοιότυπα στους μεμονωμένους σαρωτές. Η ρύθμιση και η τοποθέτηση των συμμετεχόντων ακολουθούσαν το ίδιο πρωτόκολλο για κάθε σαρωτή.

Οι συμμετέχοντες σαρώθηκαν χρησιμοποιώντας μια δομική αλληλουχία μαγνητικής τομογραφίας που βελτιστοποιήθηκε για απεικόνιση υψηλής ανάλυσης του ιππόκαμπου. Τα δεδομένα συλλέχθηκαν χρησιμοποιώντας μια μονόπλακα 3D T2-ζυγισμένη ακολουθία ηχούς turbo spin με μεταβλητές γωνίες fip73 σε συνδυασμό με παράλληλη απεικόνιση για την ταυτόχρονη επίτευξη υψηλής ανάλυσης εικόνας 5{{10}}0 μm , υψηλή απόδοση δειγματοληψίας και σύντομο χρόνο σάρωσης διατηρώντας παράλληλα επαρκή αναλογία σήματος προς θόρυβο. Μετά τη διέγερση μιας μονής αξονικής πλάκας, η εικόνα διαβάστηκε με τις ακόλουθες παραμέτρους: ανάλυση=0.52 × 0.52 × 0.5 mm, μήτρα=384 × 328, χωρίσματα=104, πάχος διαχωρισμού=0.5 mm, υπερδειγματοληψία διαμερισμάτων=15.4%, οπτικό πεδίο=200×171 mm, χρόνος ηχούς (TE)=353 ms, TR=3200 ms, GRAPPA×2 σε κατεύθυνση κωδικοποίησης φάσης (PE), εύρος ζώνης=434 Hz/pixel, απόσταση ηχούς=4.98 ms, συντελεστής turbo στην κατεύθυνση PE=177, διάρκεια αμαξοστοιχίας ηχούς{ {31}}, μέσοι όροι=1.9. Για τη μείωση της πόλωσης σήματος λόγω, για παράδειγμα, χωρικής διακύμανσης στα προφίλ ευαισθησίας του πηνίου, οι εικόνες κανονικοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας μια προ-σάρωση και εφαρμόστηκε ένα φίλτρο ασθενούς έντασης όπως εφαρμόστηκε από τον κατασκευαστή του σαρωτή. Για να βελτιωθεί η αναλογία σήματος προς θόρυβο της ανατομικής εικόνας που χρησιμοποιείται για την κατάτμηση, αποκτήθηκαν τρεις σαρώσεις για κάθε συμμετέχοντα, με συνολικό χρόνο σάρωσης 39 λεπτά. Κάθε δομική σάρωση ελέγχθηκε οπτικά για ποιότητα. Όπου η ποιότητα σάρωσης διακυβεύτηκε λόγω τεχνουργημάτων κίνησης, απορρίφθηκε. Οι σαρώσεις υψηλής ποιότητας για κάθε συμμετέχοντα συν-καταχωρίστηκαν, διαγράφηκαν από θόρυβο και υπολογίστηκαν κατά μέσο όρο.

Τμηματοποίηση υποπεδίων ιππόκαμπου.

Για κάθε συμμετέχοντα, οριοθετήσαμε χειροκίνητα τα υποπεδία του ιππόκαμπου, αμφίπλευρα, στον εγγενή χώρο δομική εικόνα υψηλής ανάλυσης με μέσο όρο και αποθορυβοποίηση σύμφωνα με τη μεθοδολογία που περιγράφεται από τους Dalton et al.22 χρησιμοποιώντας την έκδοση 3.2 του λογισμικού ITK Snap.0. Δημιουργήθηκαν μάσκες για τις ακόλουθες υποπεριοχές: DG/CA4, CA2/3, CA1, subiculum, pre/parasubiculum και uncus (Εικ. 1). Οι υποφλεγμονώδεις τμηματοποιήσεις πραγματοποιήθηκαν από δύο τμηματοποιητές (IAC και MAD).

Η αξιοπιστία των τμημάτων του ιππόκαμπου αξιολογήθηκε χρησιμοποιώντας μετρήσεις αξιοπιστίας μεταξύ και εντός των αξιολογητών. Η κύρια εστίασή μας ήταν στην αξιοπιστία μεταξύ των αξιολογητών, με κάθε ερευνητή να τμηματοποιεί ανεξάρτητα και τους δύο ιππόκαμπους των ίδιων 20 συμμετεχόντων (10% του συνόλου). Καθώς η κατάτμηση του ιππόκαμπου χρειάστηκε περίπου 8 ώρες ανά συμμετέχοντα, η τμηματοποίηση του πλήρους δείγματος πραγματοποιήθηκε σε διάστημα 3,5 ετών (από τον Ιούλιο του 2018 έως τον Δεκέμβριο του 2021). Σε όλη αυτή την περίοδο πραγματοποιήθηκαν ανεξάρτητες τμηματοποιήσεις του ιππόκαμπου για την αξιολόγηση της αξιοπιστίας, παρέχοντας επίσης ένα μέτρο συνέπειας με την πάροδο του χρόνου. εάν ο ερευνητής αποκλίνει από το πρωτόκολλο τμηματοποίησης κατά τη διάρκεια των 3,5 ετών, τότε θα το γνωρίζαμε αυτό επειδή τα μέτρα μεταξύ των αξιολογητών θα μείωναν.

Πραγματοποιήθηκαν αναλύσεις αξιοπιστίας για κάθε υποπεδίο χρησιμοποιώντας τη μέτρηση επικάλυψης ζαριών74 που παράγει μια βαθμολογία μεταξύ 0 (χωρίς επικάλυψη) και 1 (τέλεια επικάλυψη). Υπολογίστηκαν επίσης συντελεστές συσχέτισης μεταξύ των τάξεων (χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο αμφίδρομης τυχαίας επίδρασης που αναζητά απόλυτη συμφωνία), όπου οι συντελεστές συσχέτισης μεταξύ των τάξεων μεταξύ 0.75 και 0.90 θεωρούνται ότι έχουν καλή αξιοπιστία και οι συντελεστές συσχέτισης μεταξύ 0,90 και άνω θεωρούνται ότι έχουν εξαιρετική αξιοπιστία69.

Οι μετρήσεις αξιοπιστίας μεταξύ των αξιολογητών ήταν ισοδύναμες με αυτές που αναφέρονται στην υπάρχουσα βιβλιογραφία19,25,28,57,68,75–77. Η αξιοπιστία μεταξύ βαθμολογητών ζαριών ήταν 0.85 για DG/CA4, 0.68 για CA2/3, 0.78 για CA1, 0.8{{21 }} για subiculum, 0.70 για pre/parasubiculum και 0.83 για το uncus. Οι συντελεστές συσχέτισης μεταξύ των τάξεων ήταν 0.91 για DG/CA4, 0.75 για CA2/3, 0.91 για CA1, 0}.90 για υποσύνολο, 0,76 για το pre/parasubiculum και 0,97 για το uncus. Τα αποτελέσματα για καθεμία από τις 20 επιμέρους αναλύσεις αξιοπιστίας μεταξύ αξιολογητών Dice (συμπεριλαμβανομένης της ημερομηνίας κάθε τμηματοποίησης) παρέχονται στον Συμπληρωματικό Πίνακα S7. Σε όλα τα χρονικά σημεία, οι βαθμολογίες αξιοπιστίας μεταξύ των αξιολογητών Dice ήταν σύμφωνες με προηγούμενα χρονικά σημεία και δημοσιεύσεις, επιδεικνύοντας υψηλά επίπεδα συνέπειας τα 3,5 χρόνια, καθώς και υψηλή αξιοπιστία μεταξύ των δύο τμηματοποιητών.

Η αξιοπιστία εντός των αξιολογητών ήταν επίσης υψηλή και για τους δύο τμηματοποιητές. Για το IAC, η αξιοπιστία του Dice εντός βαθμολογητή (πάνω από 5 συμμετέχοντες, που μετρήθηκαν κατά μέσο όρο 32,8 μήνες (SD=13.22) μεταξύ τους ήταν 0.91 για τον DG/CA4, {{1{0 }}.81 για CA2/3, 0.86 για CA1, 0.86 για subiculum, 0.8{0 για subiculum, 0.80 για }}. pre/parasubiculum και 0.89 για το uncus, με συντελεστές συσχέτισης μεταξύ των κατηγοριών 0.96 για DG/CA4, 0.93 για CA2/3, {{36} }.85 για το CA1, 0.99 για το υποκείμενο, 0.83 για το pre/parasubiculum και 0.97 για το uncus. Για το MAD (όπως αναφέρθηκε προηγουμένως στην Αναφ.22. ), Η αξιοπιστία των ζαριών εντός του βαθμολογητή (πάνω από 6 συμμετέχοντες, με μέτρηση με διαφορά 3 μηνών) ήταν 0.86 για DG/CA4, 0.76 για CA3/2, {{56} " {68}}.91 για το DG/CA4, 0.84 για το CA2/3, 0.89 για το CA1, 0.95 για το υποκοιλιακό τμήμα, 0.72 για το προ/παραυποσύνολο και 0.96 για το uncus.

Κάθε υποπεδίο, εκτός από το uncus, χωρίστηκε επίσης στο πρόσθιο και το οπίσθιο τμήμα του8,34. Σύμφωνα με τη βιβλιογραφία38,39, το πρόσθιο ορίστηκε ως προχωρώντας από την πρώτη τομή όπου ο ιππόκαμπος μπορεί να παρατηρηθεί στην πιο πρόσθια έκτασή του μέχρι την τελική τομή του uncus (την κορυφή του θείου) και ο οπίσθιος ιππόκαμπος ορίστηκε από την πρώτη φέτα ακολουθώντας την κορυφή του θείου μέχρι την τελευταία φέτα παρατήρησης στην πιο οπίσθια έκτασή της (Εικ. 1).

Στατιστικές αναλύσεις.

Οι αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν στο R 4.1. Τα δεδομένα συνοψίστηκαν χρησιμοποιώντας μέσα και τυπικές αποκλίσεις.

Στις κύριες αναλύσεις μας, διερευνήσαμε τις σχέσεις μεταξύ κάθε τόμου υποπεδίου και του αριθμού των εσωτερικών λεπτομερειών από την Αυτοβιογραφική Συνέντευξη χρησιμοποιώντας μερικούς συσχετισμούς, με την εκκίνηση να πραγματοποιείται 10,000 φορές για τον υπολογισμό των διαστημάτων εμπιστοσύνης. Τα πακέτα ppopcornv1.178 και RVAideMemoire v0.9.81.2 χρησιμοποιήθηκαν για να γίνει αυτό. Έξι συμμεταβλητές συμπεριλήφθηκαν σε κάθε μερική συσχέτιση: ηλικία, φύλο, IQ πλήρους κλίμακας, σαρωτής, συνολικός όγκος ιππόκαμπου και συνολικός ενδοκρανιακός όγκος. Για τις αναλύσεις που ερευνούσαν τους άνδρες και τις γυναίκες ξεχωριστά, το φύλο δεν συμπεριλήφθηκε ως συμμεταβλητή. Για αναλύσεις που διερευνούν τους όγκους του πρόσθιου και του οπίσθιου υποπεδίου, ο συνολικός πρόσθιος ή οπίσθιος όγκος του ιππόκαμπου συμπεριλήφθηκε ως συμμεταβλητή αντί του συνολικού όγκου του ιππόκαμπου. Οι αναλύσεις ελέγχου πραγματοποιήθηκαν πανομοιότυπα, αλλά ο όγκος του υποπεδίου συσχετίστηκε είτε με τον συνολικό αριθμό των σημασιολογικών λεπτομερειών από την Αυτοβιογραφική Συνέντευξη είτε με τις κλιμακούμενες βαθμολογίες άμεσης ή καθυστερημένης ανάκλησης Λογικής Μνήμης.

Όπου έγινε σύγκριση μεταξύ εσωτερικών λεπτομερειών και συσχετισμών ελέγχου, οι στατιστικές διαφορές δοκιμάστηκαν χρησιμοποιώντας την τεχνική που περιγράφεται από τους Meng et al.79. Αυτή η προσέγγιση επεκτείνει τον μετασχηματισμό Fisher, επιτρέποντας ακριβέστερη δοκιμή και σύγκριση δύο σχετικών συσχετίσεων. Η σύγκριση συσχέτισης πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας το πακέτο χρώματος R v1.1.380. Καθώς η σύγκριση των συσχετίσεων πραγματοποιήθηκε μόνο όταν είχε προηγουμένως εντοπιστεί μια σημαντική συσχέτιση (Bonferroni διορθώθηκε στο p<0.0042—see main text), a ttwo-sidedp-value<0.05 was deemed significant

Οι συμμετέχοντες κατανεμήθηκαν επίσης σε ομάδες χαμηλότερης ή υψηλότερης απόδοσης ανάλογα με τη βαθμολογία τους σε σύγκριση με τον διάμεσο αριθμό εσωτερικών λεπτομερειών ολόκληρου του δείγματος. Εάν ο συνολικός αριθμός των εσωτερικών στοιχείων τους ήταν μικρότερος ή ίσος με τον διάμεσο, αντιστοιχίζονταν στην ομάδα με χαμηλότερη απόδοση (n=101), ενώ βαθμολογίες μεγαλύτερες από τη διάμεσο είχαν ως αποτέλεσμα την κατανομή στην ομάδα με τις υψηλότερες επιδόσεις (n =100). Επιπλέον, οι 20 συμμετέχοντες με τον μεγαλύτερο αριθμό εσωτερικών λεπτομερειών κατανεμήθηκαν στην ομάδα με τις υψηλότερες επιδόσεις και οι 20 με τη χαμηλότερη βαθμολογία κατανεμήθηκαν στην ομάδα με τη χαμηλότερη επίδοση. Οι συγκρίσεις των όγκων του υποπεδίου του ιππόκαμπου μεταξύ των ομάδων χαμηλότερης και υψηλότερης απόδοσης και μεταξύ των ατόμων με πολύ υψηλότερη και πολύ χαμηλότερη απόδοση έγιναν χρησιμοποιώντας μονόδρομες μονομεταβλητές ANCOVA με τις ίδιες συμμεταβλητές με τις μερικές συσχετίσεις, χρησιμοποιώντας το R πακέτο car v3.{{8 }}.

Οι συγκρίσεις των ομάδων χαμηλότερης και υψηλότερης απόδοσης για τις άλλες μετρήσεις (Πίνακας 4) πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας τεστ t για συνεχείς μεταβλητές ή τεστ χ-τετράγωνο για κατηγορικές μεταβλητές. Οι διαφορές κρίθηκαν σημαντικές μετά από μια αμφίπλευρη τιμή p<0.05.

Διαθεσιμότητα δεδομένων

Τα δεδομένα που αναλύθηκαν κατά τη διάρκεια αυτής της μελέτης περιλαμβάνονται στο αρχείο Συμπληρωματικού Συνόλου Δεδομένων

βιβλιογραφικές αναφορές

1. LePort, AKR et al. Συμπεριφορική και νευροανατομική διερεύνηση της εξαιρετικά ανώτερης αυτοβιογραφικής μνήμης (HSAM). Neurobiol. Μαθαίνω. Μεμ. 98, 78–92 (2012).

2. Palombo, DJ, Alain, C., Söderlund, H., Khuu, W. & Levine, B. Σοβαρά ελλιπής αυτοβιογραφική μνήμη (SDAM) σε υγιείς ενήλικες: Ένα νέο μνημονικό σύνδρομο. Neuropsychologia 72, 105–118 (2015).

3. Palombo, DJ, Sheldon, S. & Levine, B. Ατομικές διαφορές στην αυτοβιογραφική μνήμη. Trends Cogn. Sci. 22, 583–597 (2018).

4. Scoville, WB & Milner, B. Απώλεια πρόσφατης μνήμης μετά από αμφοτερόπλευρες βλάβες του ιππόκαμπου. J. Neurol. Νευροχειρουργική. Psychiatry 20, 11–21 (1957).

5. Winocur, G. & Moscovitch, M. Μετασχηματισμός μνήμης και ενοποίηση συστημάτων. J. Int. Neuropsychol. Soc. 17, 766–780 (2011).

6. McCormick, C., Ciaramelli, E., De Luca, F. & Maguire, EA Συγκρίνοντας και αντιπαραβάλλοντας τις γνωστικές επιδράσεις της βλάβης του ιππόκαμπου και του κοιλιακού προμετωπιαίου φλοιού: Ανασκόπηση μελετών ανθρώπινων αλλοιώσεων. Neuroscience 274, 295–318 (2018).

7. Clark, IA & Maguire, EA Διατήρηση μνήμης στην αμνησία του ιππόκαμπου. Annu. Σεβ. Ψυχολ. 67, 51–82 (2016).

8. Clark, IA et al. Ο όγκος του ιππόκαμπου εξηγεί τις διαφορές απόδοσης σε εργασίες που εξαρτώνται από τον ιππόκαμπο;;Neuroimage 221, 117211 (2020).

9. Van Petten, C. Σχέση μεταξύ του όγκου του ιππόκαμπου και της ικανότητας μνήμης σε υγιή άτομα σε όλη τη διάρκεια της ζωής: Ανασκόπηση και μετα-ανάλυση. Neuropsychologia 42, 1394–1413 (2004).

10. Maguire, EA, Valentine, ER, Wilding, JM & Kapur, N. Routes to memory: The brains πίσω από την ανώτερη μνήμη. Nat. Neurosci. 6, 90–95 (2003).

11. Duvernoy, Η., Cattin, F. & Risold, P. Te Human Hippocampus 4th ed. (Springer, 2013).

12. Amaral, D. & Lavanex, P. Hippocampal Neuroanatomy: Te Hippocampus Book (Oxford University Press, 2007).

For more information:1950477648nn@gmail.com