Áhrif staðalímyndarógnar á heilavirkni við minnisverkefni hjá eldri fullorðnum 2. hluti
Sep 11, 2023
2.4. Lífeðlisfræðileg gagnaöflun og hönnun
Parasympathetic cardiac control var mæld með hátíðni hjartsláttartíðni breytileika (HF HRV) fengin frá hjartalínuriti. HF HRV er sveiflan í hjartslætti milli slög innan tíðnisviðs öndunar (0.12 – 0.40 Hz) sem hefur verið sýnt fram á að sé vísir parasympathetic cardiac control (Berntson o.fl. , 2017). HF HRV er náttúrulegt log tímabilsbreytingar hjartans í öndunarbandinu (í ms 2 ). Hjartalínuritið var tekið með því að nota Bionex kerfi (Mindware Technologies LTD, Gahanna, OH). Hugbúnaðarhugbúnaður unninn HF HRV með litrófsgreiningu á millislögsbilsröðinni frá hjartalínuriti.
Virkni parasympatíska taugakerfisins er nátengd minnisgetu. Mikill fjöldi tilrauna hefur sannað að virkni parasympatíska taugakerfisins hefur veruleg bætandi áhrif á vitsmuna- og minnishæfileika mannslíkamans. Að auki er virkniástand þessa kerfis einnig tengt mýkt heilaberkins. Með öðrum orðum, viðeigandi örvun þess getur stuðlað að synaptic tengingum í heilanum og bætt taugavirkni.
Þegar við erum í afslöppuðu ástandi eru parasympataugar okkar áfram virkar, sem veldur því að heilinn losar minnisbætandi efni eins og asetýlkólín. Asetýlkólín er hvati sem stuðlar að miðlun upplýsinga milli taugafrumna og hjálpar okkur að læra og muna betur. Þar að auki stuðlar réttur öndun og hjartsláttur í afslöppuðu ástandi betur við blóðrásina í heilanum og gefur þar með súrefni til heilans að fullu og bætir heilastarfsemina.
Því geta slakandi vöðvar, hægur öndun og þægilegt umhverfi hjálpað okkur að slaka á og stilla þannig spennuna í parasympatísku taugunum og stuðla að námi og minni. Að auki þarf mataræði, hreyfing og svefn að taka fulla tillit til áhrifa parasympatíska taugakerfisins. Fólk ætti að borga eftirtekt til að viðhalda góðum lífsstíl til að halda líkama sínum og heila í besta ástandi.
Í stuttu máli hefur parasympatíska taugakerfið mikilvæg áhrif á heilsu manna og minnisgetu. Þess vegna, í daglegu lífi okkar, er mjög nauðsynlegt að viðhalda viðeigandi slökunarástandi. Aðeins með því að slaka á huganum og leyfa líkama þínum og huga að slaka á geturðu náð betri náms- og minnisáhrifum. Það má sjá að við þurfum að bæta minni okkar og Cistanche deserticola getur bætt minni okkar verulega því Cistanche deserticola er hefðbundið kínverskt lyfjaefni sem hefur mörg einstök áhrif, ein þeirra er að bæta minni. Virkni hakkaðs kjöts kemur frá hinum ýmsu virku innihaldsefnum sem það inniheldur, þar á meðal sýru, fjölsykrur, flavonoids o.fl. Þessi innihaldsefni geta stuðlað að heilsu heilans á ýmsan hátt.
Smelltu á Vita skammtímaminni hvernig á að bæta
2.5. fMRI kaup
Myndir voru teknar með {{0}}T Philips Achieva skanna við MRI rannsóknarmiðstöð háskólans í Chicago. Virkar skannanir voru teknar með því að nota T2*-vegna bergmálsmyndaröð (endurtekningartími [TR]=2 s, bergmálstími [TE]=25 ms, sjónsvið [FOV]=192 mm; snúningshorn=77 gráður, fylkisstærð=64×63 mm, upplausn í plani=3 × 3 mm2). 34 flættar sneiðar (4 mm þykkt, 0,5 mm sleppa á milli sneiða) voru fengnar til að þekja heilan. Í hverri af 5 virku keyrsunum beittum við z-shimming á 4 sneiðar þvert á framhlið svigrúmssvæðisins meðfram efri/neðri stefnu til að bótahalli nái aftur merkjatapi vegna nefhols grips (Du o.fl., 2007). Byggingarskannanir voru síðast teknar með háupplausn T1 - vegið Turbo Field Echo (TR = 8 ms, TE=3.8 ms, snúningshorn=8 gráður, FOV {{ 27}} mm, fylki=224×224 mm2, upplausn í plani=1 × 1 mm2).
2.6. gagnavinnsla og greining fMRI
MRI verkefnin okkar voru í tveimur áföngum: lokað verkefnafasa sem skiptist á milli kóðunarþáttaminnis, vinnsluminni og niðurtalningarverkefna, fylgt eftir með atburðatengdu minnisprófi fyrir þáttaminnishlutina. Staðalmyndameðferð okkar fór á undan báðum stigum, þannig að áhrif staðalímyndavirkjunar á heildar nálgun þátttakenda við hin ýmsu verkefni – eða hugarfar þeirra á tilraunatímanum – ættu að hafa verið til staðar í hverjum áfanga. Vegna þess að lokuð hönnun hefur tilhneigingu til að hafa meira vald til að greina hópmun á frammistöðu samanborið við atburðartengda hönnun, þá var þetta aðaláherslan okkar og við greinum aðeins frá segulómunaraðferðum og greiningu á lokuðu hönnuninni í köflum sem fylgja. Viðbótaraðferðum og greiningum fyrir atburðstengda viðurkenningarverkefnið er lýst í viðbótarefni
Forvinnsla og gagnagreining voru unnin með því að nota SPM12 (Wellcome Trust Center for Neuroimaging, London) innleitt í MATLAB R2015a (The Mathworks Inc., Natick, MA, Bandaríkjunum). Hefðbundin forvinnsla var framkvæmd á hagnýtu gögnunum, þar á meðal að nota sviðskort til að vinda ofan af myndunum, endurskipuleggja tímaröðina með því að nota minnstu ferningsaðferðina og sex breytur (stífur líkami) staðbundin umbreytingu í samræmi við fyrstu myndina í röðinni, líffærafræðileg samskráning, skiptingu líffæraskönnunarinnar í grátt efni, hvítt efni og heila- og mænuvökva, og staðbundin sléttun (með því að nota 6-mm í fullri breidd hálf-hámark samsætu Gauss kjarna). Stöðlun á Montreal Neurological Institute (MNI space) sniðmát (endursýnatöku við 2 mm rúmmetra voxels) var innleidd fyrir hópgreiningar.
For each participant, the BOLD response was modeled using an unbiased whole-brain approach under the assumptions of the general linear model (GLM) (Friston et al., 1995). In these analyses, blocked event types of interest and covariates of no interest (a mean for the functional run, a linear trend for the functional run, and six movement parameters derived from realignment) were used to compute parameter estimates at each voxel. A high-pass filter of 66 s was used to remove low-frequency drifts. Second-level analyses were conducted using a 2 (Group: stereotype, control) by 3 (Task: episodic encoding, working memory, countdown) mixed factorial design. This ANOVA yielded overall task-related differences in brain activity (main effect of task: encoding vs. working memory vs. countdown), overall stereotype-related differences in brain activity (main effect of group: stereotype vs. control), and any differences in the effect of stereotype on brain activity associated with these tasks (interaction between task and group). For completeness, the countdown task also was used as a low-difficulty control task to identify brain activity associated with the memory tasks, and we report contrasts for episodic encoding >niðurtalning og vinnsluminni > niðurtalning. Allar niðurstöður voru tilkynntar við p < 0,05, leiðrétt fyrir margvíslegan samanburð með því að nota Monte Carlo uppgerð í gegnum 3dClustSim á AFNI.
Auk heilheilagreininga voru gerðar rannsóknir á áhugasvæðum (ROI). Líffærafræðileg arðsemi var valin á grundvelli bókmenntanna til að einkenna BOLD svörunina frekar við mismunandi vitræna verkefni og hugsanlegan hópmun. arðsemi tengd truflunartilgátunni um framkvæmdastjórn var byggð á fyrri rannsóknum á staðalímyndaógn hjá yngri fullorðnum (Krendl o.fl., 2008; Wraga o.fl., 2007) og innihélt tvíhliða amygdala, ACC, MFG og vinstri IFG/BA 47. Arðsemi tengd tilgátunni um eftirlitshæfni var byggð á fyrri rannsóknum á forvarnaráherslu (Johnson o.fl., 2006; Mitchell o.fl., 2009) eða vinnslu öldrunarstaðalímynda (Colton o.fl., 2013) og innihélt MCC og PCC . arðsemi var byggð á taugamótunaratlasi í SPM12 og birtuáætlanir voru dregnar út með því að nota SPM12 verkfæri. Áætlanir um andstæður voru síðan settar inn í tvær mismunandi MANOVA-myndir af hópi × ástandi til að prófa sérstaklega truflunartilgátuna framkvæmdastjórn og tilgátuna um eftirlitshæfni.
Við gerðum fylgni heilahegðunar með því að nota hluta minnstu ferninga aðhvarfs (PLS-R) í gegnum Exposion pakkann í R (Beaton o.fl., 2014). Þessi aðferð var valin af ýmsum ástæðum. Í fyrsta lagi eru mælingar á hegðunarframmistöðu oft í tengslum við hvert annað eins og á við um heilavirkni á milli svæða og PLS tækni nýta sameiginlega dreifni milli þátta til að útskýra mest af samdreifni gagna. Í öðru lagi, fjölbreytilegt eðli þessarar tækni gerir samtímis mat á mörgum mælingum, þar á meðal mörgum heilasvæðum og mörgum hegðunarmælingum. Þar sem samdreifnin í breytunum var greind saman í einni greiningu var ekki þörf á leiðréttingum fyrir margfaldan samanburð. Heila- og hegðunarbreyturnar sem áhugaverðar voru notaðar til að búa til tvö fylki: eitt sem táknaði heilamælingar fyrir hvern þátttakanda og eitt sem táknaði hegðunarmælingar. Krossafurð þessara tveggja fylkja var brotin niður í gagnkvæmt hornrétt duldar breytur með því að nota eintölugildi niðurbrot. Dulda breytustigin táknuðu vægi heilaþáttanna sem áttu þátt í meiri eða minni frammistöðu fyrir hvern hegðunarmælingu. Pearson fylgni á milli duldra breytustiga úr hverju X og Y fylki voru notuð til að ákvarða þýðingu og áhrifastærð hvers þáttar sem myndast.
3. Úrslit
3.1. Athugun á meðferð
Af 69 þátttakendum í rannsókninni mundu allir 33 þátttakendurnir í staðalímyndahópnum eftir að hafa lesið staðalmynd öldrunar, en aðeins 7 af 36 (19%) þátttakendum í samanburðarhópnum sögðust halda að rannsóknin snerist um vitræna hnignun með öldrun. Hver þessara 7 þátttakenda sagðist ekki hafa fengið þessi skilaboð frá rannsakanda eða kaflanum en giska á að tilgangur rannsóknarinnar tengdist öldrun eða minni í gegnum sjálfsskýrsluspurningalistana sem voru gefnir í lok könnunarinnar fyrir meðferðina. athugaðu. Enginn viðmiðunarþátttakenda sagði að þeir hafi hugsað um staðalmyndir öldrunar fyrir eða meðan á fMRI skönnuninni stóð. Þessar niðurstöður benda til þess að aðferðir okkar hafi aðeins tekist að virkja öldrunarstaðalímyndir í staðalímyndahópnum.
3.2. Pre-Post breytingar á streituviðbrögðum og kvíða eftir hópum
Fyrir og eftir breytingar á parasympathetic hjartasvörun og kvíða voru mældar sem fall af staðalímyndavirkjun með HF HRV í hvíld og sjálfsgreint ástand kvíða, í sömu röð (sjá töflu 1). Hærri HF HRV í hvíld tengist ákjósanlegri framhliðarvirkni og vitrænni stjórn sem svar við krefjandi verkefnum (Colzato og Steenbergen, 2017), en HF HRV í lægri hvíld hefur tilhneigingu til að tengjast óákjósanlegri streituviðbrögðum (Porges, 2 001; Thayer o.fl., 2009), og lægri HRV hefur verið tengd neikvæðum áhrifum staðalmyndaógnar á frammistöðu yngri fullorðinna (Williams o.fl., 2019). Þrír tímapunktar voru mældir fyrir HF HRV: fyrir yfirferð, meðan á yfirferð stendur og eftir yfirferð. Greiningar á HF HRV leiddu í ljós helstu áhrif tíma (F (2, 114)=7.99, p < .001), sem endurspeglar aukningu á HF HRV í báðum hópum án áhrifa hóps og engin samskipti (ps > 0,87). Einnig var safnað fyrir og eftir mælingar á kvíða ríkisins. Þessi greining leiddi til aðaláhrifatíma (F (1, 66)=79.38, p < .001), sem endurspeglar aukinn ástandskvíða í báðum hópum án áhrifa hóps og engin samskipti (ps > 0.71) . Þessi gögn eru í ósamræmi við þá hugmynd að staðalmyndaleiðin myndi gera þátttakendum til að finna fyrir meiri kvíða eða ógn en stjórnunarleiðinni, sem var spáð með tilgátunni um truflun framkvæmdastjórnar en ekki tilgátunni um reglubundið passa (sem gerir ráð fyrir breytingum á stefnu, en ekki endilega kvíða eða streitu til að bregðast við staðalímyndum öldrunar). Þess í stað benda þessar niðurstöður til þess að lestur kafla um markmið rannsóknarinnar til undirbúnings fyrir að taka verkefnin meðan á segulómun stendur hafi aukið kvíða, án þess að hópur munur sé á þessari væntanlegu svörun.
3.3. Vitsmunaleg verkefni
Þátttakendur stóðu sig vel í vitsmunalegum verkefnum og gátu greint á milli skotmarka og tálbeita á áhrifaríkan hátt (sjá töflu 2). Á hópstiginu var lítill munur á frammistöðu á hvoru verkefninu sem mætti rekja til staðalímyndavirkjunar. Fyrir tímabundið minni var 2 (Group: Stereotype vs Control) × 2 (Session: Lab vs. fMRI) endurtekin ANOVA gerð á hvorum tveggja mælikvarða á nákvæmni, sem leiddi í ljós marktæk hópáhrif á gamla/tengda nákvæmni (F) (1,67)=4.88, bls=.031). Þessi áhrif gefa til kynna að staðalímyndahópurinn hafi staðið sig betur en viðmiðunarhópurinn, en þessi áhrif höfðu ekki áhrif á milli fundanna, sem gefur til kynna að staðalímyndavirkjun (í annarri lotunni) hafi haft áhrif á frammistöðu. Engin önnur áhrif á hópstiginu fundust á þáttaminni eða frammistöðu vinnsluminni (allt ps > 0,22). Til fullnustu er einnig greint frá í töflu 2 aðskildum hópasamanburði á hverri höggtíðni, fölskuviðvörunartíðni og nákvæmniskori, auk leiðréttrar rangrar þekkingarstigs fyrir þáttaminnisverkefnið (falskar viðvaranir við tengdar tálbeitur að frádregnum ótengdum tálbeitum), sem metur áhrif flokkatengsla á falskar viðvaranir óháð svörunarskekkjuáhrifum sem ættu að hafa áhrif á allar tálbeiturgerðir.
Í kjölfar fyrri vinnu sem bendir til þess að einstaklingsmunur geti dulið staðalímyndavirkjunaráhrif í tímabundnu minni (td Smith o.fl., 2017), könnuðum við hvort starfslokastaða (eftirlaun, vinnandi) og áralangur menntun gætu dregið úr áhrifum staðalímyndavirkjun á þátta- og vinnsluminni nákvæmni. Fyrir þáttaminni leiddi þessi greining í ljós að staðalímyndavirkjun jók gamla/nýja nákvæmni hjá hámenntuðum einstaklingum og einstaklingum á eftirlaunum (p <.019). Þessi niðurstaða var knúin áfram af minni fölskum viðvörunum við nýjum hlutum, sem hugsanlega endurspeglaði skiptingu yfir í íhaldssamari flokkatengda vöktun og viðbrögð í staðalímyndahópnum, sem gæti aukið gamla/nýja nákvæmni í núverandi verkefni (sjá viðbótarefni; mynd S1) . Þrátt fyrir að fyrri vinna hafi verið blönduð (sjá Smith o.fl., 2017), er núverandi niðurstaða í samræmi við tvær fyrri rannsóknir sem prófuðu einnig þáttaminni fyrir tengd orð, sem komust að því að staðalímyndavirkjun dró úr falskum viðvörunum við verkferla sem hvatti til villuvarna. eins og í núverandi verkefni (td viðvaranir gegn villum, Barber og Mather, 2013b; Wong og Gallo, 2016), í samræmi við tilgátuna um reglufestingu. Fyrir vinnsluminni, þó að þríhliða víxlverkunin hafi verið í sömu almennu átt, náði engin áhrifanna marktæku (ps > 0,61).
3.4. fMRI einbreytilegt heila heila
Eins og fjallað var um í aðferðahlutanum var staðalímyndameðferðin á undan MRI-verkefnunum og því hefði átt að sjá hvers kyns almenn áhrif staðalímyndaógnar á hugarfar þátttakenda þegar þeir taka hin ýmsu verkefni (og tilheyrandi munur á heilavirkni) í öllum verkefnastigum okkar. Vegna þess að lokuð hönnun hefur tilhneigingu til að vera öflugri en viðburðatengd hönnun, var þetta aðaláherslan okkar og við greinum aðeins frá greiningum á lokuðu hönnuninni í köflum sem fylgja. Engu að síður studdu greiningar á heilavirkni á atburðartengdum áfanga lykilniðurstöðurnar og er greint frá þeim í viðbótarefninu.
Á stífluðu segulómunargögnunum gerðum við 2 (Hópur: staðalímynd, eftirlit) × 3 (Verkefni: þáttakóðun, 2-til baka, niðurtalning) þátta ANOVA til að bera kennsl á heildarhópamun á staðalímyndinni og samanburðarhópunum og hópnum. × Verkefnasamskipti um heilavirkni. Varðandi verkefni tengd svæði, þessar greiningar leiddu í ljós öflug mynstur heilastarfsemi sem áður hefur verið tengd við þessa tegund af vitrænum verkefnum (mynd 2). Til að kanna frekar þessi verkefnasértæku áhrif gerðum við post hoc andstæður fyrir hvert verkefni miðað við niðurtalningarverkefnið (tafla S1). Fyrir tímabundin minniskóðun var heilavirkni hliðrað til vinstra heilahvels, þar með talið vinstri tímaberki, PFC og hliðlæga heilaberki - báðir venjulega tengdir þáttakóðun með því að nota munnleg efni með sjónrænni framsetningu (Spaniol o.fl., 2009; Kelley o.fl. ., 1998). Engin svæði sýndu öfugt mynstur (niðurtalning > kóðun) við settan þröskuld. Fyrir vinnsluminni fannst heilavirkni í tvíhliða insula, PFC og inferior parietal cortex - allt algengt í N-bakverkefnum (Owen o.fl., 2005; Nee o.fl., 2013). Engin svæði sýndu öfugt mynstur (niðurtalning > 2-til baka) við settan þröskuld.
Varðandi staðalímyndir og samanburðarhópa, fundust engin megináhrif hópsins en marktæk hóp-x verkefnasamskipti sáust í þremur klösum: PCC í hægri baki, hægri precuneus og hægri postcentral sulcus (sjá mynd 3 og töflu 3). Eftirfylgnigreiningar voru gerðar til að ákvarða stefnu þessara víxlverkunaráhrifa og til að bera saman stærð áhrifanna þvert á verkefni. Þessar greiningar gáfu til kynna að samspilið í hverjum klasa væri vegna þess að staðalmyndahópurinn sýndi meiri virkni í minniskóðunarverkefninu en samanburðarhópurinn (t(67)=4.16, SE=0.13, p. < .001, t(67)=3.17, SE =0.21, p=.002, og t(67)=3.11, SE {{ 19}}.16, bls=.003), en minni hópamunur fannst á milli hópanna tveggja í 2-bakverkefninu (t (67)=2.64, SE { {27}}.13, p=.01, t(67)=1.96, SE=0.21, p=.06, og t(67 )=2.52, SE=0.16, p=.014) og stjórnunarverkefnið (t(67)=2.24, SE=0 .13, p=.028, t(67)=1.56, SE=0.21, p=.12, og t(67){{60 }}.07, SE=0.16, bls=.29). Að hafa stjórn á aldri breytti þessum niðurstöðum ekki á eigindlegan hátt. Þessi virkni á aðallega aftari miðlínusvæðum er í samræmi við fyrri rannsóknir sem bentu til þátttöku svipaðra svæða í forvarnarfókusvinnslu (Johnson o.fl., 2006; Mitchell o.fl., 2009) og vinnslu öldrunarstaðalímynda orða fyrir sjálfsmikilvægi (Colton o.fl., 2013). Eins og sést á mynd 3, þótt þessar niðurstöður sýna sterkustu áhrifin í þættinum í minnisverkefninu, voru áhrifin að mestu samhljóða í hinum þremur mismunandi verkefnum. Til að samhliða greiningunni á minnisframmistöðu var gerð MANOVA sem rannsakaði hópinn × menntun × eftirlaunasamskiptin á heilavirkni meðan á minnisverkefninu stóð í þessum þremur klösum. Þessi greining leiddi ekki af sér sömu marktæku þríhliða víxlverkunina (p=.37).
3.5. arðsemi fMRI
Við greindum einnig heilavirkni í líffærafræðilegum arðsemi sem valin var út frá tveimur aðaltilgátunum sem leiðbeina bókmenntum um staðalímyndaógn: tilgátuna um truflun stjórnenda (tvíhliða amygdala, ACC, MFG og vinstri IFG/BA 47, sjá Krendl o.fl., 2{ {10}}08; Wraga o.fl., 2007) og forvarnaráherslu samkvæmt tilgátunni um reglubundið passa (MCC og PCC, sjá Johnson o.fl., 2006; Mitchell o.fl., 2009). Við gerðum tvær aðskildar 2 (hópur: staðalímynd, eftirlit) × 3 (Verkefni: þáttakóðun, 2-til baka, niðurtalning) MANOVA sem miðuðu að hverju setti af arðsemi. MANOVA á arðsemi tengdri truflunartilgátu framkvæmdastjórnar skilaði ekki marktækum fjölbreytuáhrifum hóps eða hóps × verkefnis (ps > 0,45) og virkni í þessum arðsemi var nokkuð svipuð í hópunum tveimur (sjá mynd S2 ). Aftur á móti gaf MANOVA á arðsemi tengdri tilgátunni um reglubundið passa skilaði marktækum áhrifum Group (Pillai's Trace=0.11, F(4, 198)=5.89, p < .001) en engin samskipti (p=.99). Til að prófa hvaða arðsemi stuðlaði að þessum heildaráhrifum voru einstakar ANOVA gerðar á hverri arðsemi, sem leiddi í ljós marktæk hópáhrif í hægri PCC (F(1201)=13.52, p <.001), og vinstri PCC (F( 1201)=10.18, p < .001), eins og sýnt er á mynd 4, en ekki hægri viðskiptamiðstöð (p=.28) né vinstri viðskiptavinamiðstöð (p =). 09, sjá mynd S2). Þessi PCC áhrif gáfu til kynna meiri heilavirkni í staðalímyndahópnum en samanburðarhópnum og voru tölulega sterkust fyrir heilavirkni í tímabundnu minniskóðunarverkefninu. Þessi PCC mynstur eru nokkuð svipuð þeim sem finnast í heilagreiningunni. Þar að auki, eins og sést á mynd 4, sýndu þátttakendur í viðmiðunarhópnum dæmigert afvirkjunarmynstur í PCC meðan á verkefnablokkunum stóð, í samræmi við aðaláherslu á verkefnin í stað þess að hugsa inn á við, sem vísar til sjálfs sín (td. Mak o.fl., 2017). Aftur á móti sýndu staðalímyndir þátttakendur lágmarks afvirkjun, sem bendir til þess að þeir haldist einbeittir sjálfum sér í gegnum verkefnin.
3.6. Sambönd heila og hegðunar
Til að rannsaka tengsl heila og hegðunar notuðum við fjölbreytu aðferð (PLS-R) sem leyfði samtímis mat á mörgum heilasvæðum og mörgum vitrænum breytum. Í þessari PLS-R greiningu voru marktæku klasarnir úr heilagreiningunni færðir inn í eitt fylki og vitræna mælingarnar (sjá töflu 2) færðar inn sem annað fylki fyrir utan viðbragðstíma við fölskum viðvörunum í vinnsluminnisverkefninu vegna m.a. vantar gildi. Fyrir þessar greiningar hrundum við yfir hópastöðu vegna þess að jafnvel þó að staðalímyndavirkjun gæti hafa breytt fókus þátttakenda, gætu þátttakendur í hvorum hópnum haft forvarnarmiðuð viðbrögð við tilraunaaðferðunum. Tvö óháð mynstur útskýrðu mikið af samdreifni í gögnunum og skýrðu 86.05% og 10.94%, í sömu röð (mynd 5). Fyrsta dulda breytan var marktæk, r (67)=0.36, p=.002, og benti til þess að meiri heilavirkni í hægra formiðlægum sulcus og PCC (óháð verkefni) tengdist meiri nákvæmni og lækka falskar viðvaranir í þátta- og vinnsluminnisverkefnum. Önnur dulda breytan var einnig marktæk, r (67)=0.28, p=.019, og benti til þess að meiri heilavirkni í hægri forknúinni (óháð verkefni) tengdist hægari viðbragðstíma og lækka falskar viðvörun fyrir tengdar tálbeitur (eftir að leiðrétt hefur verið fyrir svörun við óskyldum tálbeitum) í þáttaminnisverkefninu. Saman benda PLS-R niðurstöðurnar til þess að meiri virkjun sem fannst á heilasvæðum sem einnig voru hækkuð í staðalmyndahópnum tengdist hægari viðbragðstímum og meiri nákvæmni hjá öllum þátttakendum, sem bendir til íhaldssamari nálgunar með áherslu á forvarnir sem er í samræmi við regulatory fit tilgátan.
4. Umræður
Hér greinum við frá fyrstu fMRI tilrauninni til að bera kennsl á heilavirkni sem tengist staðalímyndavirkjun á meðan eldri fullorðnir tóku vitræna verkefni. Tvær áberandi tilgátur hafa verið settar fram til að útskýra breytingar á minni vegna staðalímyndavirkjunar hjá eldri fullorðnum. Tilgátan um truflun framkvæmdastjórnar leggur áherslu á neikvæð tilfinningaleg viðbrögð (frammistöðukvíði) sem keppa við stjórnunarúrræði og hefur þessi tilgáta fengið stuðning í hegðunar- og taugamyndafræðibókmenntum fyrir yngri fullorðna um staðalmyndaógn. Tilgátan um reglugerðarhæfni leggur í staðinn áherslu á stefnubreytingu í átt að villuvarnaáherslu og hefur þessi tilgáta fengið nokkurn stuðning í eldri hegðunarbókmenntum fyrir fullorðna um staðalmyndaógn. Atferlis- og taugamyndgreiningarniðurstöðurnar sem greint er frá hér studdu ekki spár um tilgátuna um truflun stjórnendastýringar, sem bendir til þess að staðalmyndaógn virki öðruvísi hjá eldri fullorðnum en yngri fullorðnum. Atferlis- og taugamyndgreiningarniðurstöður okkar í staðinn voru meira í samræmi við tilgátuna um reglubundið passa, þó eins og við ræðum hér að neðan, sé nú þörf á frekari vinnu til að endurtaka þessar MRI niðurstöður og skilja frekar afleiðingar þeirra fyrir vitræna úrvinnslu meðan á staðalímyndaógn stendur.
Nokkrar niðurstöður mæla gegn tilgátunni um truflun stjórnenda, að minnsta kosti varðandi staðalmyndarógnunaráhrif hjá eldri fullorðnum við þær aðstæður sem notaðar voru í rannsókninni okkar. Fyrri rannsóknir hafa tengt staðalímyndarógnunarvirkjun hjá yngri fullorðnum við fremri cingulate heilaberki og önnur svæði sem hafa verið bendluð við tilfinningastjórnun (Krendl o.fl., 2008; Wraga o.fl., 2007). Við fundum ekki hópmun á þessum svæðum í hvorki heilagreiningunni né markvissu arðsemisgreiningunum. Tilgátan um truflun framkvæmdastjórnar heldur því einnig fram að vinnsluminnisúrræði séu nauðsynleg til að bæla niður neikvæðar tilfinningar meðan á vitrænum verkefnum stendur (Beilock o.fl., 2007; Schmader o.fl., 2008). Svæði í prefrontal heilaberki, þar með talið ventrolateral PFC, hafa verið bendluð við vitsmunaleg stjórnunarúrræði sem gætu þjónað slíku hlutverki. Í núverandi rannsókn réð staðalímyndahópurinn ekki þessi heilasvæði í meira mæli en samanburðarhópurinn. Ennfremur voru eldri fullorðnir í þessum tveimur hópum ekki frábrugðnir í lífeðlisfræðilegu mati á parasympathetic cardiac stress reactivity (HF HRV) eða tilkynnt um kvíða, eins og búast mátti við af þessari tilgátu. Báðir hóparnir sýndu fremur sambærilega aukningu á kvíða og HF HRV, sem gæti endurspeglað væntanleg svörun við vitsmunaprófunum og fMRI hluta tilraunarinnar. Að lokum var enginn munur á milli hópanna hvað varðar skynjaða ógn frá tilraunasamhenginu sjálfu. Vegna þess að þessi spurningalisti var gefinn eftir staðalímyndavirkjun, hefði tilgátan um truflun framkvæmdastjórnar spáð fyrir um mun á þessum mælikvarða.
Öfugt við tilgátuna um truflun í stjórnunarstýringu, voru nokkrar af taugamyndatöku og hegðunarniðurstöðum okkar í samræmi við tilgátuna um eftirlitshæfni. Eldri fullorðnir í staðalímyndahópnum höfðu meiri virkni á miðlínu lægðarsvæðisins en þeir í samanburðarhópnum. Meiri virkni á miðlínu svæðum, eins og PCC, hefur verið tengd við virkjun forvarnaráherslu hjá bæði yngri og eldri fullorðnum (Johnson o.fl., 2006; Mitchell o.fl., 2009), í samræmi við tilgátuna um reglubundið passa. . Athyglisvert er að EEG vísbendingar sýna að meiri fasalæsing sem tengist aftari miðlínusvæðum (precuneus, PCC) og öðrum svæðum í sjálfgefna netkerfi (td hliðarhlífðarberki) getur hjálpað til við að lágmarka staðalímyndarógnáhrif á villueftirlit og sjálfsefa hjá yngri fullorðnir (Forbes o.fl., 2015). Þessi niðurstaða bendir til þess að virkni á þessum aftari svæðum gæti gefið til kynna forvarnaráherslu sem getur hjálpað til við að verjast ógnunaráhrifum. Í núverandi rannsókn kom fram hópmunur á PCC virkni í öllum vitrænum verkefnum, eins og búast mætti við ef staðalmyndaógn virkjaði villuvarnarhugsun í gegnum tilraunalotuna. Viðbótarstuðningur við tilgátuna um reglubundið passa stafar af hegðunarniðurstöðum. Breyting yfir í villuforvarnir væri að öllum líkindum mest áberandi í fölskum viðvörunartíðni. Þó að við fundum ekki heildarhópamun á hegðun, komumst við að því að staðalímyndaógn var líklegast til að hafa áhrif á þáttaminni hjá eldri fullorðnum sem eru á eftirlaunum og hafa meiri menntun (sbr. Smith o.fl., 2017). Þar að auki var þessi samspil áberandi í fækkun falskra viðvarana við nýja hluti meðan á þáttaminni stóð. Fylgni heilahegðunar sýndi einnig að, samanlagt yfir tvo tilraunahópana okkar, þá höfðu þeir eldri fullorðnu sem sýndu mestan mun á heilavirkni í PCC einnig hæsta högghlutfallið og lægsta falska viðvörunartíðnina og svöruðu hægar meðan á þættinum stóð. . Hvert af þessum mynstrum er í samræmi við íhaldssama og villueyðandi stefnu.
Eitt mikilvægt atriði í núverandi fMRI niðurstöðum er alhæfing þeirra yfir mismunandi vitræna verkefni. Heilagreiningin leiddi af sér samspil hóps × verkefna á meðan arðsemisgreiningin skilaði megináhrifum hóps þvert á verkefni og virtist þannig stangast á við hvert annað. Hins vegar, þegar þessi tvö mynstrin eru skoðuð nánar kemur í ljós nokkuð svipað mynstur: staðalmyndahópaáhrifin voru tölulega sterkust í kóðunarverkinu fyrir þáttaminni, aðeins minna sterk í vinnsluminnisverkefninu og veikust í niðurtalningarstýringarverkefninu. Það voru líka vísbendingar um að staðalímyndahópurinn virkjaði PCC meira en viðmiðunarhópurinn meðan á þáttaskilaverkefninu stóð (sjá viðbótarefni). Fylgni heilahegðunar úr PLS-R greiningunni gaf einnig stigrað mynstur þannig að tengsl milli PCC virkni og frammistöðu voru sterkust fyrir tímabundin minnisverkefni og veikari (en í sömu átt) á vinnsluminni. Það er óljóst hvers vegna staðalímyndaáhrif á hegðun og heilavirkni höfðu tilhneigingu til að vera meiri fyrir tímabundið minniskóðunarverkefni en vinnsluminni, en fyrri hegðunarrannsóknir hafa einnig mistekist að finna áhrif staðalímyndavirkjunar á frammistöðu vinnsluminni hjá eldri fullorðnum (Hess o.fl. ., 2009; Wong og Gallo, 2019). Ein möguleg skýring á núverandi mynstri er sú að vinnsluminnisverkefni okkar var strangari skorður en tímabundið minniskóðunarverkefni, þar sem þátttakendur voru beðnir um að leggja orðin á minnið en fengu ekki sérstaka stefnu eða kóðunardóm. Óþvinguð verkefni gætu verið næmari fyrir breytingum á hvatningu og stefnu eins og lagt er til í tilgátunni um reglufestingu, þó frekari vinnu sé þörf á þessu atriði. Ákveðnari niðurstaðan af núverandi gagnasafni er sú að þrátt fyrir að áhrif staðalímyndavirkjunar hafi haft tilhneigingu til að vera sterkust á þáttaminnisverkefninu, virtust aðaláhrifin á heilavirkni alhæfa yfir verkefnin, sem bendir til hnattrænnar breytingar á heildar nálgun þátttakenda við verkefnin.
Tengt þessu síðasta atriði er mikilvægt að gera sér grein fyrir því að þó virkni í PCC við kóðun gæti endurspeglað breytingu í átt að villuvarnaáherslum, þá felur þetta mynstur ekki í sér að áhrif staðalímyndaógnarinnar á frammistöðu stafi af áhrifum hennar við kóðun. Í grundvallaratriðum gæti það að virkja staðalímyndir sérstaklega fyrir tilraunaverkefnin hafa kveikt ógn á meðan tilraunalotan varir þannig að breytingar á annað hvort kóðun eða endurheimtunarferlum (eða báðum) gætu haft afleiðingar fyrir frammistöðu minnisþátta. Til dæmis gæti forvarnaráhersla hvatt þátttakendur til að fylgjast betur með minni fyrir týndum hlutum úr flokkunum sem rannsakaðir voru, til að gefa ekki rangar viðvaranir um þessi atriði, og þessi ferli gætu hafa átt sér stað á meðan flokkuð atriði voru sett fram við kóðun eða endurheimt. Það fer eftir því hversu árangursríkt fullorðið fólk var við þessa tegund eftirlits, það gæti líka hafa valdið því að þeir væru næmari fyrir flokksaðild þegar þeir dæmdu minnisdóma við próf, og hafði þar með áhrif á falskar viðvaranir á óskyldar tálbeitur.
4.1. Takmarkanir og framtíðarstefnur
Nokkrar takmarkanir í þessari rannsókn benda til þess að þörf sé á frekari rannsóknum á þessu sviði. Í fyrsta lagi, þó að einstaklingsmunaáhrifin sem við sáum í staðalmyndaáhrifum á frammistöðu minnisþátta hafi verið hvatinn af fyrri hegðunarvinnu (Smith o.fl., 2017), hefur þessi fyrri vinna sjálf verið blanduð og niðurstöður okkar leysa ekki fyrri misræmi. Frekari hegðunarvinnu er þörf til að skilja hvenær og hvernig skýr staðalímyndavirkjun getur haft áhrif á vitræna frammistöðu hjá eldri fullorðnum. Í öðru lagi hafa aftari miðlínusvæðin sem voru mismunandi á milli staðalímyndar og samanburðarhópa (td PCC) verið bendluð við ýmsar aðgerðir aðrar en forvarnarfókus (td athygli inn á við almennt), þannig að ekki er hægt að taka virkni í PCC einum og sér. sem samþykkt slíkrar áherslu (sjá Poldrack, 2006, fyrir vel þekkt vandamál um öfuga ályktun í fMRI). Þrátt fyrir að hegðunargögn okkar í tengslum við taugamyndatökugögnin hafi verið meira í samræmi við tilgátuna um reglubundið passa en tilgátuna um truflun stjórnenda, hafa fáar fyrri fMRI rannsóknir rannsakað taugafylgni þess að taka upp forvarnaráherslu (td Johnson o.fl., 2006; Mitchell o.fl., 2009). Þannig að jafnvel þó að virkni á þessu svæði sé í samræmi við tilgátuna um eftirlitshæfni þegar hún er skoðuð með hegðunarsönnunargögnum, er þörf á frekari vinnu til að skilja starfrænt hlutverk þessa svæðis við staðalímyndavirkjun hjá eldri fullorðnum. Þriðja takmörkunin er sú að þrátt fyrir að við skiptum þátttakendum í tvo hópa af handahófi og þeir hafi ekki verið ólíkir í taugasálfræðilegu mati (MoCA eða Shipley Scales), þá var staðalímyndahópurinn nokkuð eldri og hafði lægri falska viðurkenningu í grunnlínulotunni (fyrir hvers kyns meðferð). Þó að aldursgreiningar hafi gefið svipaðar niðurstöður og aðalgreiningar okkar, er möguleikinn á óviljandi hópamun alltaf möguleiki í hönnun milli viðfangsefna.
Síðasti fyrirvari er sá að rannsókn okkar útilokar ekki möguleikann á því að eldri fullorðnir geti fundið fyrir kvíða og truflunum á stjórnunarstýringu vegna virkjunar á öldrunarstaðalímyndum í öðru samhengi. Til dæmis, í rannsókn okkar, voru vísbendingar um að MRI umhverfið gæti hafa verið nokkuð streituvaldandi eða kvíðavekjandi fyrir eldri fullorðna við báðar aðstæður. Þessi kvíði kann að hafa lágmarkað eða skyggt á getu okkar til að finna hópmun á tilfinningastjórnunarsvæðum sem tengjast staðalímyndavirkjun sem spáð er fyrir um af truflunartilgátu stjórnenda. Þrátt fyrir að þátttakendur okkar hafi verið í grunnlínu fyrir segulómun, sem ætti að hafa dregið úr heildarkvíða sem tók próf meðan á segulómun stóð, getum við ekki útilokað þennan möguleika. Okkur er ekki kunnugt um neina vinnu sem miðar að því að bera saman hegðunaráhrif staðalímyndavirkjunar í MRI umhverfinu samanborið við annað samhengi, þó að ein rannsókn hafi sýnt að minnisframmistaða, almennt, getur verið skert í segulómun samanborið við rannsóknarstofuumhverfi (Gutchess og Park, 2006). Framtíðarvinna gæti rannsakað hugsanleg samskipti milli slíkra samhengisáhrifa og staðalmyndavirkjunaráhrifa.
Að lokum, virkjun öldrunarstaðalímynda jók heilavirkni á miðlínu svæðum í hliðarlínu í tengslum við úrvinnslu öldrunarstaðalímynda, sjálfið og villuforvarnir. Þó að virkni á þessum heilasvæðum væri í samræmi við tilgátuna um eftirlitshæfni, fundum við ekki stöðugt mynstur heilavirkni sem spáð var fyrir með tilgátunni um truflun stjórnenda. Þessar niðurstöður bæta nýjum takmörkunum við núverandi tilgátur um staðalímyndarógnunaráhrif eins og þær eiga við eldri fullorðna. Sérstaklega benda vaxandi vísbendingar í hegðunarfræðiritum til þess að kerfi staðalímyndaógnar hjá eldri fullorðnum geti verið öðruvísi en hjá yngri fullorðnum. Niðurstöður okkar samræmast þessari nýju mynd og sýna fram á að áhrif staðalmyndaógnar á heilavirkni hjá eldri fullorðnum eru einnig önnur en búast mætti við af viðeigandi taugamyndatökuritum hjá yngri fullorðnum. Staðalmyndaógn vegna öldrunar virðist virka öðruvísi en aðrar tegundir staðalímyndaógn, bæði á hegðunar- og heilastigi greiningar.
Viðbótarefni
Skoðaðu vefútgáfuna á PubMed Central fyrir viðbótarefni.
Viðurkenningar og fjármögnunarheimildir
Rannsóknir sem greint er frá í þessu riti voru studdar af National Institute on Aging of the National Institute of Health undir verðlaunanúmeri R21AG049931. Innihaldið er eingöngu á ábyrgð höfunda og er ekki endilega fulltrúi opinberra viðhorfa Heilbrigðisstofnunarinnar.
Gögn/kóði framboð
Taugamyndatöku- og hegðunargögn sem notuð eru í þessari rannsókn verða frjálst aðgengileg á Open Science Framework við birtingu. Hugbúnaðurinn og líkönin sem við notuðum til að búa til niðurstöðurnar eru tilgreindir á viðeigandi stöðum í kaflanum Aðferðir.
Viðauki.:
Staðalímynd og eftirlitsleiðir
Staðalmyndagangur:
Þakka þér fyrir að taka þátt í rannsókninni okkar. Í dag munt þú taka minnisverkefni eins og þau sem þú tókst áður í rannsóknarstofunni. Við munum mæla frammistöðu þína í þessum verkefnum og við munum einnig taka myndir af uppbyggingu heilans og starfsemi heilans meðan á verkunum stendur. Vísindarannsóknir hafa sýnt að þessar aðferðir geta greint minnisskerðingu sem tengist eðlilegri öldrun, og þær geta einnig spáð fyrir um þróun Alzheimerssjúkdóms síðar á ævinni.
Meginmarkmið rannsóknarinnar okkar er að auka virkni þessara ráðstafana við að greina minnkun sem tengist eðlilegri öldrun og Alzheimerssjúkdómi. Til að ná þessu markmiði munum við bera saman gögn frá ungum háskólanemum við eldri fullorðna í þínum aldurshópi. Að auki munum við bera saman gögn milli eldri fullorðinna þar sem frammistaða þeirra setur þá á mismunandi áhættustig fyrir þróun AD síðar á ævinni. Byggt á gögnum þínum frá degi 1, hafa ráðningaraðilar okkar ákveðið að þú sért gjaldgengur í þessa rannsókn. Í ljósi þessara markmiða verður þú að skilja minnisverkefnisleiðbeiningarnar sem ég mun nú gefa þér.
Stjórna leið:
Þakka þér fyrir að taka þátt í rannsókninni okkar. Í dag munt þú taka sálfræðileg verkefni eins og þau sem þú tókst áður á rannsóknarstofunni. Við munum mæla frammistöðu þína í þessum verkefnum og við munum einnig taka myndir af uppbyggingu heilans og starfsemi heilans í kennslustundum. Vísindarannsóknir hafa sýnt að þessar aðferðir geta hjálpað okkur að skilja hvernig heilinn styður mismunandi sálfræðileg ferli.
Meginmarkmið þessarar rannsóknar er að meta heilavirkni sem tengist einstaklingsmun á sálfræðilegum ferlum sem gera hvert og eitt okkar einstakt. Til að ná þessu markmiði munum við bera saman gögn yfir stórt úrtak rannsóknarþátttakenda með mismunandi bakgrunn og einkenni. Byggt á gögnum þínum frá degi 1, hafa ráðningaraðilar okkar ákveðið að þú sért gjaldgengur í þessa rannsókn. Í ljósi þessara markmiða verður þú að skilja leiðbeiningar sálfræðiverkefna sem ég mun nú gefa þér.
Heimildir
Armstrong B, Gallant SN, Li L, Patel K, Wong BI, 2017. Staðalmyndaógnáhrif á þátta- og vinnsluminni eldri fullorðinna: meta-greining. Gerontologist 57 (uppl_2), S0193–S205.
Barber SJ, Mather M, 2013a. Staðalmyndaógn getur bæði aukið og skert minni aldraðra. Psychol. Sci 24 (12), 2522–2529. [PubMed: 24150969]
Barber SJ, Mather M, 2013b. Staðalmyndaógn getur dregið úr minnisvillum eldri fullorðinna. QJ Exp. Psychol 66 (10), 1888–1895.
Barber SJ, Mather M, 2014. Staðalmyndaógn hjá eldri fullorðnum: Hvenær og hvers vegna kemur það fram og hver hefur mest áhrif? Staðalmyndaógn hjá eldri fullorðnum: Hvenær og hvers vegna gerist það og hverjir verða fyrir mestum áhrifum? Í: Verhaeghen P, Hertzog C (ritstj.) Oxford Handbook of Emotion, Social Cognition, and Problem Solving in Adulthood. Oxford University Press, bls. 302–319.
Barber SJ, 2017. Athugun á aldurstengdri staðalmyndaógn um vitræna hnignun: afleiðingar fyrir rannsóknir á staðalímyndaógn og kenningaþróun. Sjónarhorn. Sálfræði. Sci 12 (1), 62–90.
Beaton D, Fatt CRC, Abdi H, 2014. Sýning á fjölbreytugreiningu með eintölu niðurbroti í R. Comput. Stat. Gögn Anal 72, 176–189.
Beilock SL, Rydell RJ, McConnell AR, 2007. Staðalmyndaógn og vinnsluminni: kerfi, mildun og spillover. J. Exper. Psychol 136 (2), 256.
Berntson GG, Quigley KS, Norman GJ, Lozano DL, 2017. Hjarta- og æðasáleðlisfræði. Í: Cacioppo JT, Tassinary LG, Berntson GG (ritstj.), Handbook of Psychophysiology. Cambridge University Press, bls. 183–216.
Colton G, Leshikar ED, Gutchess AH, 2013. Aldursmunur á taugaviðbrögðum við staðalmyndaógn og seiglu fyrir sjálfsvísaðar upplýsingar. Framan. Humm. Neurosci 7, 537. [PubMed: 24046739]
Colzato LS, Steenbergen L, 2017. Mikill breytileiki hjartsláttartíðni í leggöngumiðluðum hjartsláttartíðni tengist yfirburða aðgerðum. Neuropsychologia 106, 1–6. [PubMed: 28866318]
Derks B, Inzlicht M, Kang S, 2008. Taugavísindi um fordóma og staðalímyndaógn. Hópferli. Millihópatengsl 11, 163–181.
Du YP, Dalwani M, Wylie K, Claus E, Tregellas JR, 2007. Við erum að draga úr næmnigripum í fMRI með því að nota rúmmálssértæka z-shim bætur. Segull. Reson. Med 57 (2), 396–404.
Forbes CE, Leitner JB, 2014. Staðalmyndaógn veldur hlutdrægni í taugaathygli gagnvart neikvæðri endurgjöf til að grafa undan frammistöðu. Biol. Psychol 102, 98–107. [PubMed: 25063472]
Forbes CE, Leitner JB, Duran-Jordan K, Magerman AB, Schmader T, Allen JJB, 2015. Sjálfgefin sjálfgefna netfasalæsing miðlar frammistöðuskynjun undir staðalímyndaógn. Soc. Vitneskja. Áhrif. Neurosci 10, 994-1002.
Friston KJ, Holmes AP, Worsley KJ, Poline JB, Frith CD, Frackowiak RSJ, 1995. Statistical parametric maps: confidence intervals on p-values. Humm. Heilakort 2, 189–210.
For more information:1950477648nn@gmail.com
