Breytileiki innan einstaklings í verkefnaframmistöðu eftir hugræna þjálfun er tengdur langtímaárangri hjá börnum 2. hluti

2.7.2 Rannsókn á heila og vitsmunaþroska unglinga (ABCD).

ABCD rannsóknin (https://abcdstudy.org, gagnaútgáfa 3.0) er langhliða, fjölsetra rannsókn á vitsmunalegum og taugalíffræðilegum þroska barna frá 10 ára aldri, með gögnum um 11.878 börn. Þessi rannsókn felur í sér fjölbreytt úrval staðlaðra spurningalista og viðtala sem fjalla bæði um almenna líðan og klínískar mælingar. Að auki framkvæma þátttakendur nokkur vitsmunaleg verkefni, þar á meðal Nback verkefni (Casey o.fl., 2018). Við prófuðum hvort breytileiki innan einstaklings, enn og aftur metinn sem breytileikastuðull í svörunartíma, í N-Back verkefninu tengdist stigum á hegðunargátlisti barna (CBCL, Achenbach, 1991).

N-Back verkefnið er verkefni sem er mikið notað til að prófa og þjálfa vinnsluminni. Í N-Back verkefninu þurfa þátttakendur að muna fyrra áreiti til að svara spurningunni rétt í næsta verkefni. Á undanförnum árum hafa margar rannsóknir sýnt fram á náið samband á milli slíkra verkefna og minnisvirkni.

Rannsóknin leiddi í ljós að eftir N-Back verkefnaþjálfun mun vinnsluminnisgeta þátttakenda batna. Vinnuminni gegnir mjög mikilvægu hlutverki í daglegu lífi. Það getur hjálpað okkur að vinna úr upplýsingum og taka ákvarðanir betur og á sama tíma hjálpað okkur að skilja flóknar upplýsingar betur og leysa vandamál betur.

Að auki hjálpar N-Back verkefnið til að bæta athygli og vitræna sveigjanleika. Með því að þjálfa vinnsluminni getur heili þátttakenda betur lagað sig að breyttu umhverfi og verkefnum og tekist betur á við flókin vandamál og streitu.

Almennt séð eru tengslin milli N-Back verkefnisins og minnis mjög náin. Rétt eins og við þurfum að æfa líkama okkar til að viðhalda góðri heilsu, þurfum við líka að þjálfa heilann til að viðhalda framúrskarandi vitsmuna- og minnisvirkni. Með því að taka virkan þátt í N-Back verkefninu getum við aukið vinnsluminni okkar, aukið athygli okkar og sveigjanleika og þar með bætt vitræna hæfileika okkar og hugsunarhæfni. Þess vegna ættum við að taka virkan þátt í N-Back verkefnum til að viðhalda heilbrigðum heila og framúrskarandi vitrænni virkni. Það má sjá að við þurfum að bæta minni okkar. Cistanche deserticola getur bætt minni verulega, því Cistanche deserticola getur einnig stjórnað jafnvægi taugaboðefna, svo sem aukið magn asetýlkólíns og vaxtarþátta. Þessi efni eru mjög mikilvæg fyrir minni og nám. Að auki getur kjöt einnig bætt blóðflæði og stuðlað að súrefnisgjöf, sem getur tryggt að heilinn fái nægilega næringarefni og orku og þannig bætt heilaþrótt og úthald.

Smelltu á vita 10 leiðir til að bæta minni

The CBCL is a measure of current behavioral and psychopathological symptoms with high correspondence to the SDQ when both scales are applied to the same individuals. The ABCD study includes the CBCL, but not SDQ. We also tested for potential relationships between intra-individual variability and body mass index (BMI) scores. We chose BMI as an additional translational measure because it is robustly associated with physical, cognitive, and socioeconomic well-being. We used only those participants whose performance in the N-Back task was deemed adequate by the ABCD study's established QA procedure (overall response accuracy for 0-back or 2-back >60%) á öllum þremur tiltækum tímapunktum sem nú eru tiltækir og þar sem BMI féll á milli 1. og 99. hundraðshluta (BMI hundraðshluti=13,3 og 35,0, í sömu röð). Við takmörkuðum svið fyrir BMI vegna þess að það var lítill minnihluti (<2%) of children with extremely low or high BMI values; however, robustness checks including all BMI values yielded similar results. The final sample size for our analyses was 8,522 children.

3 NIÐURSTÖÐUR

3.1 Niðurstöður hegðunar

Börn í WMT voru ekki frábrugðin börnunum í CMP við grunnlínu. Áður en þjálfunaráætlun hófst voru allir þátttakendur metnir með því að nota rafhlöðu prófana sem innihéldu almenna greind (breytt útgáfa af Raven fylkingum), vinnsluminni (sjónrænt, staðbundið), hömlun (Go-NoGo verkefni), frammistöðu í skólanum ( þ.mt lestur, reikningur, rúmfræði, osfrv.) og sálfræðileg vellíðan skimun (SDQ). Tölfræðilegur samanburður milli hópanna tveggja sýnir að þeir voru ekki frábrugðnir í neinum af þessum grunnmælingum (tafla S1). Þó að hóparnir tveir sýndu engan mun á neinum mælikvarða í upphafi, þar á meðal vitrænum verkefnum sem mæla vinnsluminni og athyglisfærni, höfum við ekki grunnlínumælingar á N-Back og Flanker verkefnum sem greint er frá í eftirfarandi kafla.

3.2 Niðurstöður nákvæmni og breytileika í svörunartíma

Á heildina litið gerði hópur barna, sem var úthlutað af handahófi til að gangast undir aðlögunarhæfni WMT, nákvæmari og með minni breytileika frá tilraunatilraun í svörunartíma á N-Back og Flanker verkefnum en þau í CMP (sjá viðbótartöflur S2 og S3 fyrir alla sett af lýsandi tölfræði og niðurstöðum). WMT hópurinn svaraði nákvæmari í Flanker verkefninu í bæði samræmdu og ósamræmdu prófunum. Í N-Back verkefninu voru börn í WMT hópnum nákvæmari en þau í CMP í prófunum með lítið vinnsluminni (0-1 aftur), en ekki var marktækur munur á hópunum tveimur í prófunum með mikið vinnsluminni ({{ 7}} til baka).

Auk betri nákvæmni sýndu börn sem fengu aðlögunarhæfni WMT einnig minni breytileika innan einstaklings í svörunartíma en börn í CMP hópnum (viðbótartöflur S2 og S3). Við reiknuðum út ICV sem staðalfrávik RT innan einstaklings / meðaltal RT innan einstaklings. Börn í WMT hópnum notuðu utanaðkomandi mýs meðan á þjálfunaríhlutuninni stóð frekar en MRI-samhæfða hnappaboxið sem notað var við bæði flanker og N-bak verkefnin og því getur þekking á viðbragðstækinu ekki verið uppspretta fyrir mismun á ICV milli hópa.

3.3 Dreifingarákvörðunarlíkangreiningar

Við aðlaga DDM líkan að hegðun barnanna í Flanker verkefninu til að ákvarða aðferðir sem leiða til mismunar á svörunartíma breytileika milli meðferðarhópanna. Með því að nota DDM getum við ákvarðað hvort breytileiki viðbragðstíma sé knúinn áfram af (1) mismun á tíma sem ekki er ákveðið; (2) munur á mörkum eða þröskuldi sem ákvarðar hvenær nægar sannanir eru fyrir hendi til að svara einu svari á móti öðru (oft túlkað sem varúð við viðbrögðum); og/eða (3) svifhraðinn (þ.e. hversu hratt og afgerandi sönnunargögn safnast). Við greindum rekhraðann í tvo þætti til að mæla næmni barna fyrir viðeigandi upplýsingum frá skotmarkinu samanborið við óviðkomandi upplýsingar frá hliðunum. Passarnir eru teknir saman í töflu 3 og sýna að börn í WMT hópnum voru næmari fyrir upplýsingum sem markfiskurinn bar (þ.e. stefnu hans) miðað við afvegafiskinn (aftari líkur=0.992) og nýttu hærri svörunarþröskuldur (aftari líkur=0.952) en börn í CMP. Þessar DDM niðurstöður eru í samræmi við betri athygli á eiginleikum sem skipta máli í kjölfar WMT.

Við líktum einnig eftir svörum frá útbúnu dreifingarákvörðunarlíkani til að prófa hvort það gæti endurskapað mynstur breytileika viðbragðstíma sem sést í Flanker verkefninu. Til að búa til hermdar svör í Flanker verkefninu notuðum við bestu DDM færibreytur hvers þátttakanda. Við bárum síðan saman herma svörunartíma yfir hópa og komumst að því að RTs voru minna breytileg fyrir herma lyf sem notuðu breytur frá WMT þátttakendum en fyrir herma lyf byggt á breytum CMP barna (tafla S4). Þannig getur innbyggður DDM bæði útskýrt og framkallað mismunandi breytileika viðbragðstíma í hópunum tveimur.

Auk þess að passa DDM, gerðum við einnig post-hoc próf sem passaði fyrrverandi gaussíska dreifinguna að viðbragðstíma hvers barns. Þó að fyrrverandi gaussíska líkanið leyfi ekki sömu tegund af vélrænni ályktunum og DDM, þá passa við og tilkynnum það til að auðvelda samanburð við áður birtar greinar með þessari aðferð til að mæla breytileika innan einstaklings í RT. Þessar fyrrum gaussísku niðurstöður eru í samræmi við ICV og DDM niðurstöður og gáfu til kynna að staðalfrávik (sigma) og veldisvísisbreytur (tau) væru mismunandi á milli vinnsluminni sem þjálfað var og CMP, en enginn marktækur munur var á meðaltölum (mu) af svartímadreifingarnar (tafla S5). Með öðrum orðum, breytilegri einstaklingar voru hvorki áreiðanlega fljótari né hægari að bregðast við í heildina. Þeir voru frekar ósamkvæmari í því hvernig þeir framkvæmdu viðbrögð sín. Breytileiki innan einstaklings var í mikilli fylgni milli N-Back og Flanker verkefna (r=0.65, p {{10}}.0008, 95% CI [0.32, 0,84]).

Saman bendir mynstur hegðunarniðurstaðna yfir bæði vitsmunalegum verkefnum og nokkrum viðbótarformum greiningarinnar til þess að aðlögunarhæf WMT íhlutun gæti haft aukið getu barna til að taka þátt og viðhalda athygli á upplýsingum sem skipta máli fyrir verkefni á almennan hátt fljótlega eftir fimm vikur. þjálfunar var lokið.

3,4 fMRI niðurstöður

Samhliða betri nákvæmni sýndi WMT hópurinn aukna virkjun samanborið við CMP á heilasvæðum sem eru hluti af athyglis- og eftirlitsnetum meðan á rannsóknunum á lágu vinnsluminni stóð. Þetta innihélt hluta af fram-striatal-thalamic kerfum eins og hægri caudate, putamen, pallidum, thalamus, inferior middle og superior frontal gyri, dorsal anterior cingulate og viðbótarhreyfiberki (tafla S6, mynd 1). Í samræmi við hegðunarniðurstöður um svipaða nákvæmni í ástandi með hátt vinnsluminni, var enginn marktækur munur á BOLD merkinu milli hópa meðan á prófunum með hátt vinnsluminni stóð. Við fundum ekki neinn marktækan mun á virkni sem fall af WMT meðan á Flanker verkefninu stóð.

Að auki komumst við að því að verkefnistengd BOLD merkjastig á svæðum sem sýndu meiri virkni í hópnum (sjá mynd S2) tengdust einnig breytileikastuðlum innan einstaklings og/eða nákvæmni á N-baksverkefninu hjá öllum þátttakendum ( Mynd 1, neðri röð). Búast má við einhverju sambandi við nákvæmni og innan-ICV á þessum svæðum í ljósi þess að það er hópmunur á breytileika innan einstaklings. Hins vegar var virkni í bakstriatal hagnýtri arðsemi, sem nær yfir dorsal caudate og putamen, marktækt tengd breytileika innan einstaklings, jafnvel eftir að búið er að gera grein fyrir áhrifum WMT ástandsins (stuðull=−0.25, p=0.004; Tafla 4). Það voru svipaðar, þó ekki marktækar, tilhneigingar í dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC) fyrir breytileika innan einstaklings og í fremri cingulate cortex/uppbótarhreyfisvæði fyrir nákvæmni (tafla 4).

3.5 Tengsl milli frammistöðu vitrænnar verkefna eftir þjálfun og eftirfylgnimælinga í fMRI úrtakinu

Breytileiki viðbragðstíma útskýrði verulegan viðbótarfrávik í SDQ stigum í framtíðinni (staðlað stuðul. {{0}}.32 ± 0.14), rúmfræði (staðlað stuðul.=−{{7 }}.66 ± {{10}}.23), og lestur (stöðluð stuðull.=−0.32 ± 0.14), eftir að hafa tekið tillit til grunnstiga í þessum mælingum og greindarvísitölu (tafla S7) . Þannig var breytileiki viðbragðstíma eftir 5 vikna þjálfun tengdur framtíðarbótum á SDQ stigum og fræðilegri færni sem var ekki enn áberandi í beinum prófum á þeirri færni á sama tímapunkti. Aftur á móti voru engin vitræna verkefnaframmistaða eftir þjálfun eða grunnlínumælingar marktækt tengd framtíðarreikningi. Þannig, í úrtakinu okkar, var breytileiki innan einstaklings í svörunartíma mældur rétt eftir íhlutun fylgni við framtíðarframmistöðu á sömu fræðilegu sviðum og Berger og félagar fundu áður að væri bætt 1 ári eftir WMT í óháðu úrtaki.

3.6 Hugmyndafræðileg afritun á tengslum milli ICV eftir þjálfun og eftirfylgnimælingar í BFHSW úrtakinu

Í samræmi við niðurstöður okkar í fMRI úrtakinu, voru breytingar á ICV (eftir á móti fyrir inngrip) á meðan á Go/Nogo verkefninu stóð einnig tengd við aukningu á rúmfræði og lestrarfærni 1 ári eftir WMT í óháðu BFHSW úrtaki (Tafla 1 og 2) , þó áhrifin fyrir lestur lifi ekki af Bonferroni leiðréttingu fyrir margvíslegan samanburð. Athugaðu að aðhvarfslýsingin okkar inniheldur afturköllun fyrir bæði grunnlínu (W1) og eftir þjálfun (W2) Go/Nogo ICV, og í þessari forskrift táknar stuðullinn fyrir W2 Go/Nogo ICV áhrif breytinga á frammistöðu milli W1 og W2 . Sama gildir um notkun framtíðarakademískra færniskora sem háðrar breytu þegar grunnlínuskor er tekið með sem sjálfstæða breytu í aðhvarfinu.

Athyglisvert er að á meðan N-bak ICV var marktækt mismunandi milli WMT og samanburðarhópa rétt eftir þjálfun, kom marktækur munur á Go/Nogo ICV ekki fram fyrr en 12 mánuðum eftir þjálfun (tafla 2). Þessi seinkaða tilkoma marktækra umbóta á Go/Nogo ICV er í samræmi við seinkun á Go/Nogo nákvæmnibótum sem Berger o.fl. (2020). Jafnvel þó að enn hafi ekki verið marktækur munur á þeim eftir meðferðum, spáðu breytingar á Go/Nogo ICV frá grunnlínu til eftir þjálfun samt frammistöðu í framtíðinni. Viðeigandi spurning fyrir framtíðarrannsóknir er að ákvarða hvaða tegundir vitræna verkefna (td vinnsluminni, svörunarhömlun o.s.frv.) henta best til að meta breytileika innan einstaklings í viðbragðstíma eða nákvæmni til að spá fyrir um tilkomu langflutningsávinnings eftir vinnu. minni eða önnur þjálfunarkerfi.

3.7 Tengsl milli ICV og mælinga á vellíðan alhæfast í ABCD rannsóknina

Við notuðum gögn frá fyrstu þremur bylgjunum í lengdar ABCD rannsókninni til að prófa hvort sambandið sem við sáum í fMRI úrtaki okkar á milli breytileika viðbragðstíma á N-baksverkefninu og mælinga á vellíðan væri alhæft yfir í óháð og stærra safn af börn. Við notuðum gögnin um BMI og stig á Child Behavioural Checklist (CBCL) sem mælikvarða okkar á vellíðan í ABCD rannsókninni. Ólíkt fMRI og BFHSW rannsóknunum okkar, inniheldur ABCD rannsóknin ekki WMT inngrip. Þess vegna notuðum við ABCD gögnin til að prófa hvort marktæk tengsl væru á milli N-baks ICV og núverandi líðan og, ef svo er, hvort þetta samband haldi yfir fyrsta og annars árs eftirfylgni í þessari langtímarannsókn.

We fit and compared Hierarchical Bayesian regression models that assumed the association between N-back ICV at baseline and BMI, or CBCL, at baseline, 1- and 2-year follow-up was either stable or decreased over time. Concretely, we tested whether regression models allowing for an interaction between baseline N-back ICV values and assessment wave (i.e., the explanatory power of ICV could decrease or increase) were better than models assuming a fixed association between baseline N-back ICV values and well-being at all waves. The baseline coefficients were the same in both the fixed and interaction models (Table 5) and indicated that greater variability in response times during the N-back at baseline was associated with decreased well-being in terms of both baseline BMI (standardized coefficient = 0.02, posterior probability >0.999) and CBCL (standardized coefficient = 0.03, posterior probability >0.999) stig, í samræmi við niðurstöðurnar í fMRI úrtakinu.

Við bárum saman föstu og víxlverkunarlíkönin með því að nota víxlgildingu með leyfi-einum út við Pareto-sléttað mikilvægi úrtak (PSISLOO, Vehtari o.fl., 2017). Líkansamanburðurinn var hóflega hlynntur einfaldara fasta líkaninu án eftirfylgnibylgjusamskipta þegar útskýrt var bæði BMI (munur á væntanlegum log pointwise predictive density (elpd) fyrir víxlverkunarlíkanið=-2.3, staðalvilla (SE) mismunarins=1.6) og CBCL (elpd mismunur=−2.6, SE = 1.9). Þar að auki benti hvorugt víxlverkunarlíkanið til lækkunar á skýringarstyrk grunnlínu N-baks ICV fyrir vellíðan við 1- eða 2-ár eftirfylgniheimsóknir miðað við grunnlínu. Ef eitthvað er, þá var lítilsháttar aukning á aðhvarfsstuðlinum fyrir ICV milli grunnlínu og árs 2 þegar leitað var að útskýra BMI. Þannig sýna niðurstöður úr ABCD gögnunum að sambandið á milli N-baks ICV og vellíðan barna alhæfist þvert á mælikvarða á vellíðan (SDQ, CBCL, BMI), og skýringarmáttur N-baks ICV heldur áfram í gegnum a.m.k. 2 ára reynsla og þróun þar sem engin vitræna þjálfunaríhlutun er fyrir hendi.

4 UMRÆÐA

Í þessari rannsókn var kannað hvernig taugavitrænir aðgerðir sem liggja til grundvallar skammtímaáhrifum aðlagandi WMT hjá grunnskólabörnum tengjast þjálfunarávinningi sem kemur fram mánuðum eða árum eftir þjálfun. Á heildina litið benda niðurstöður okkar til þess að auk vinnsluminni sjálfs geti verið samhliða ávinningur af sértækri og viðvarandi athygli meðan á eða beint eftir fimm vikna þjálfun. Við sýnum að breytileiki í viðbragðstíma hjá einstaklingum við nokkur mismunandi vitræna verkefni er hægt að nota til að greina skammtímaþjálfunaráhrif hjá börnum og að slíkar mælingar geta verið vísbending um viðvarandi og/eða tilkomu langflutningsávinnings mánuðum til árum eftir þjálfun er lokið.

Niðurstöður okkar benda til þess að betri athygli sé meðal strax afleiðinga aðlögunar WMT. Talið er að vinnsluminni og athyglisferli séu nátengd og háð innbyrðis (Astle & Scerif, 2011; D'Esposito & Postle, 2015; Engle, 2018; Eriksson o.fl., 2015; Gazzaley & Nobre, 2012; Unsworth & Robison, 2017 ; Wass o.fl., 2012). Þrátt fyrir að þau hafi mismunandi aðalmarkmið, krefjast Flanker, Go/Nogo og N-Back verkefnin getu til að viðhalda athyglisfókus í gegnum verkefnið (viðvarandi athygli), og til að bera kennsl á markáreiti og sía út eða hindra svörun við ómarkmiðum. áreiti (sértæk athygli). Á taugastigi fannst munur á milli WMT og CMP hópanna í striatum sem og lateral og medial prefrontal cortices, sem eru heilasvæði sem styðja meðal annars við sértæka og viðvarandi athyglisstarfsemi (Frank o.fl., 2001) ; Mcnab og Klingberg, 2008; Zanto o.fl., 2011).

Þessum taugamismun fylgdi betri merkjaskynjun (þ.e. hærri d-prime), minni breytileiki innan einstaklings í svörunartíma og skilvirkari uppsöfnun viðeigandi upplýsinga (þ.e. hærri DDM rekhraða) hjá börnum sem fengu aðlögunarhæfni WMT. Allar þessar hegðunarráðstafanir eru tengdar og háðar athygli. Þess vegna, samanlagt, benda tauga- og hegðunarniðurstöður okkar til þess að ávinningurinn af forritinu sem notað er í þessari rannsókn sé að minnsta kosti að hluta miðlað af skilvirkari athyglisferlum sem leiða til samræmdra og árangursríkra viðbragða við upplýsingum sem máli skipta og minnkar úrvinnslu óviðkomandi, truflandi áreita. .

Þessar niðurstöður veita frekari stuðning við kenningar um aðferðirnar sem liggja til grundvallar þjálfunarávinningi. Safngreining á fyrri þjálfunarrannsóknum komst að þeirri niðurstöðu að Cogmed-RM aðlagandi WMT forritið hafi áhrif á athygli í daglegu lífi (Spencer-Smith & Klingberg, 2015). Skilvirkari athyglisferlar sem við fundum í lok þjálfunarinnar eru í samræmi við fyrri niðurstöður og kenningar um grundvöll fjarskiptaáhrifa eftir vitræna þjálfun (Dahlin o.fl., 2008; Greenwood & Parasuraman, 2016; Morrison & Chein , 2011). Nánar tiltekið, þessir langflutningsávinningar eiga sér stað þegar þjálfuð og flutningsfærni deila sameiginlegum grundvallar vitsmunalegum ferlum. Með hliðsjón af mikilvægu hlutverki athygli sem forsenda margra vitræna ferla, gæti það þjónað sem grundvöllur fyrir langflutningsáhrif í kjölfar WMT.

Nýlega hefur verið sýnt fram á að ávinningur af aðlögunarhæfni WMT hjá börnum á skólaaldri, miðað við hefðbundna kennslustofu, kemur fram á 6-12 mánuðum (Berger o.fl., 2020). Fyrstu endurbætur á athygli geta þjónað sem vinnupallur fyrir síðari breytingar á æðri vitsmunalegum ferlum sem auðvelda betri skólaframmistöðu. Núverandi niðurstöður okkar benda til þess að athyglisaðgerðir gætu verið með þeim fyrstu til að bæta úr þessari tegund þjálfunar og að síðari ávinningur fyrir fræðilega færni og almenna vellíðan tengist tafarlausum framförum í athyglisferlum. Það kemur ekki á óvart að WMT myndi einnig hafa áhrif á athyglisstýringu (td sértæka athygli, viðvarandi athygli eða markmiðsstýrða endurúthlutun athygli) í ljósi þess að þessi ferli eru talin vera forsenda árangursríkrar innleiðingar vinnsluminni (Astle & Scerif, 2011; D'Esposito & Postle, 2015; Eriksson o.fl., 2015; Gazzaley & Nobre, 2012; Unsworth & Robison, 2017; Wass o.fl., 2012).

Það eru líka vísbendingar um að tengslin á milli vinnsluminnisgetu og ýmissa vitræna og akademískrar færni séu að hluta til miðluð af sameiginlegri reiðu á athyglisstýringu (Engle, 2018; Fukuda & Vogel, 2011; Unsworth & Robison, 2017). Í ljósi þess augljóslega hlutverks athyglisferla að miðla víðtækum flutningi þjálfunaráhrifa, er mikilvægt að mæla þessi ferli þegar metið er virkni ofWMT og annars konar vitrænnar þjálfunar. Það mun einnig vera mikilvægt fyrir framtíðarrannsóknir að bera beint saman aðlögunarhæfni WMT á móti inngripum sem nota aðlögunaraðferðir til að þjálfa athygli, hömlun eða aðra vitræna hæfileika. Núverandi niðurstöður okkar benda til þess að mælikvarðar sem mæla breytileika innan einstaklings í svörunartíma muni nýtast við að ákvarða hlutfallslega skammtíma- og langtímavirkni mismunandi þjálfunarfyrirtækja.

Hæfni breytileikamælinga innan einstaklings til að greina einstaklingsmun á athyglisstýringu gæti útskýrt tengslin sem við finnum á milli ICV og framtíðar tilkomu ávinnings fyrir fræðilega færni og almenna vellíðan eftir WMT. Breytileiki viðbragðstíma hjá einstaklingum eru viðkvæmar og áreiðanlegar mælingar á einstaklingsmun á athyglisstýringarferlum (MacDonald o.fl., 2009; Saville o.fl., 2011). Þau eru oft notuð sem mælikvarði á skilvirkni athyglisúthlutunar einstaklings eða sveiflustigs í athyglisstýringu við framkvæmd verks (Bellgrove o.fl., 2004; Isbell o.fl., 2018; Kelly o.fl., 2008; Stuss o.fl., 2003; Unsworth, 2015). breytileiki innan einstaklings hefur verið tengdur við vitræna stjórnunarráðstafanir hjá heilbrigðum börnum og fullorðnum og breytileiki í viðbragðstíma sem mældur er í einu verkefni er í tengslum við vinnu- og langtímaminni eða greind mæld í aðskildum verkefnum (Bellgrove o.fl., 2004; Isbell o.fl., 2018; Larson og Saccuzzo, 1989; Montez o.fl., 2017; van Belle o.fl., 2015). Það er einnig mismunandi á milli heilbrigðra einstaklinga og þeirra sem eru með athyglisbrest og ofvirkni (ADHD) (Castellanos o.fl., 2005; Geurts o.fl., 2008; Karalunas o.fl., 2014; Kofler o.fl., 2013; van Belle o.fl. , 2015). Hins vegar er aukinn breytileiki viðbragðstíma ekki einstakur fyrir ADHD og kemur fram í ýmsum geðsjúkdómum og taugasjúkdómum (td heilaskaða, heilabilun og geðklofa), þar sem athyglisbrestur getur gegnt mikilvægu, þó minna áberandi, hlutverki (Geurts et al. al., 2008; Haynes o.fl., 2017; Ilg o.fl., 2018; Kofler o.fl., 2013; MacDonald o.fl., 2006).

Aukinn breytileiki innan einstaklings sést almennt hjá ættingjum sem ekki hafa orðið fyrir áhrifum sem og sjúklingum, sem gefur til kynna að hann gæti fanga sameiginlega erfðafræðilega eða umhverfisáhættuþætti fyrir núverandi og framtíðar geðsjúkdóma (Adleman o.fl., 2014; Ilg o.fl., 2018; Karalunas o.fl., 2014; Kuntsi o.fl., 2010; Stuss o.fl., 2003). Nýleg umsögn Haynes o.fl. varpar ljósi á nokkrar lengdarrannsóknir á eldri fullorðnum sem hafa sýnt að breytileiki innan einstaklings í svörunartíma tengist framtíðarstigum vitrænnar skerðingar og dánartíðni (Haynes o.fl., 2017). Þannig benda núverandi niðurstöður okkar, ásamt núverandi verkum, til þess að breytileikamælingar innan einstaklings séu ekki aðeins viðkvæmar fyrir núverandi vitsmunalegum og taugafræðilegum virkni, heldur einnig tengdum framtíðarstöðugleika, framförum eða hnignun þessara virkni.

Við komumst að því að breytileikamælingar innan einstaklings geta greint skammtíma virkni og eru til marks um tilkomu langtímaávinnings af vinnsluminni inngripum sem miða að því að bæta vitræna færni og námsárangur hjá börnum. Við gátum greint marktækan mun á þjálfuðum og óþjálfuðum hópum í breytileika í svörunartíma innan einstaklings við vitræna verkefni sem rannsaka vinnsluminni og athygli (N-Back og Flanker) beint eftir fimm vikna WMT, en verulegar umbætur á breytileika meðan á svörunarhömlun stendur (Go/ Nogo) kom ekki fram fyrr en mánuðum síðar. Engu að síður, í samræmi við getu þeirra til að spá fyrir um vitræna hnignun hjá öldruðum, komumst við að því að mælingar á breytileika innan einstaklings í N-baki og Go/Nogo verkefnum reiknuð í lok þjálfunar tengdust framförum í fræðilegri færni og almennri velferð. -vera í börnum allt að 1 ári eftir þjálfun. Í báðum verkefnum var minni breytileiki eftir þjálfun tengdur betri framtíðarskorum á prófum á fræðilegri færni og styrkleikum/veikleikum í kennslustofunni og félagslegri hegðun. Niðurstöðurnar úr ABCD gögnunum eru einnig í samræmi við þá hugmynd að mælingar á breytileika frammistöðu tengist bæði núverandi og framtíðar vellíðan, sérstaklega hegðunarvandamálum og BMI.

Niðurstöður okkar benda til þess að mælingar á breytileika innan einstaklings séu gagnlegar við mat á virkni íhlutunar. Hins vegar þarf enn að svara nokkrum mikilvægum spurningum. Getum við til dæmis notað breytileikamælingar innan einstaklings til að ákvarða hvenær einstaklingur hefur fengið nægjanlegan skammt af þjálfunaríhlutuninni? Ef svo er, þá gætum við sérsniðið magn þjálfunar að hverjum og einum til að bæta kostnaðar- og ávinningsskiptin sem felast í hvaða þjálfunaráætlun sem er. Önnur lykilspurning sem niðurstöður okkar vekja upp er hvaða tegundir verkefna (td þau sem miða að vinnsluminni, athygli, verkefnaskiptum o.s.frv.) og mælingar á breytileika innan einstaklings henta best til að meta skammtíma- og langtímaárangur vitrænnar þjálfunar . Fyrri vinna hefur metið breytileika innan einstaklings í viðbragðstíma á nokkra mismunandi vegu (Geurts o.fl., 2008; Karalunas o.fl., 2014; van Ravenzwaaij o.fl., 2011). Við fundum marktækan mun á breytileika viðbragðstíma milli þjálfunarhópa í sértækri athygli (Flanker), vinnsluminni (N-Back) verkefnum og svörunarhamlandi verkefnum (Go/Nogo) með því að nota nokkra viðbótar mælikvarða á breytileika. Hins vegar getur verið munur á því hversu vel mismunandi mælingar á breytileika og/eða verkefnahönnun spá fyrir um tilkomu ávinnings fyrir ákveðin svið námsárangurs eða almennrar vellíðan til lengri tíma litið. Þessari spurningu verður mikilvægt að takast á við í framtíðarrannsóknum sem safna og reikna margar lengdarmælingar í stórum úrtökum þátttakenda.

Við tökum eftir nokkrum hugsanlegum takmörkunum þessa vinnu. Ein hugsanleg takmörkun er að þekking á notkun tölvutækja getur legið til grundvallar mismuninum á breytileika viðbragðstíma milli stjórnunar- og þjálfunarhópa. Hins vegar teljum við þetta ólíklegt í ljósi þess að í fMRI rannsókninni útfærði þjálfunarhópurinn svörin meðan á þjálfuninni stóð með mús en inni í skannanum svöruðu börn með segulómunaraðlöguðum hnappaboxi. Þar að auki komu marktækar umbætur á breytileika frammistöðu í Go/Nogo verkefninu ekki fram fyrr en mánuðum eftir þjálfun sem bendir til þess að munurinn hafi verið vegna frekari þróunar í vitrænni færni frekar en einfaldrar kunnugleika í aðgerðum eða hreyfifærni. Í öðru lagi, upphaflega fMRI rannsóknin okkar innihélt ekki NBack eða Flanker við grunnlínu svo við gátum ekki stjórnað grunnframmistöðu í nákvæmlega þessum verkefnum.

Skortur á mismun á milli hópa í öðrum mælikvarða á vinnsluminni eða athygli fyrir inngrip bendir til þess að líkurnar á að slembivalsbrestur leiði til þjálfunaróháðs munar á vinnsluminni eða athygli séu mjög litlar. Sú staðreynd að við getum endurtekið niðurstöður okkar úr fMRI sýninu í BFHSW sýninu með því að nota Go/Nogo verkefni mæld við grunnlínu og eftir inngrip bendir enn frekar til þess að slembivalsbrestur sé ólíkleg orsök fyrir upphaflegum niðurstöðum okkar. Að lokum er mikilvæg takmörkun sú að núverandi gögn okkar geta ekki sagt okkur hvort þessi áhrif séu sértæk fyrir aðlögunarhæfni WMT í sjálfu sér eða hvort önnur form vitrænnar þjálfunar gæti leitt til svipaðs ávinnings. Niðurstöður okkar um breytileika RT benda til þess að sumt af ávinningi upphafsþjálfunar sé miðlað af endurbótum á athyglisstýringu. Þó að athyglisstýring og vinnsluminni séu tengd innbyrðis ætti að vera hægt að þjálfa athyglisstýringu með því að nota vitræna verkefni sem gera takmarkaðar kröfur til vinnsluminni til að greina betur á milli þessara tveggja færni. Að ákvarða bestu tegundir og form vitrænnar þjálfunar og hugsanlega hvernig eigi að sérsníða þjálfunina fyrir einstaklinga á mismunandi aldri eða mismunandi getu er mikilvægt markmið fyrir framtíðarrannsóknir.

5 NIÐURSTAÐA

Árangursríkar leiðir til að efla vitræna hæfileika hafa verið langvarandi markmið í mörgum greinum. Núverandi vinna okkar bætir við fyrirliggjandi sönnunargögnum um að aðlögunarhæft WMT geti gagnast börnum á skólaaldri verulega (Berger o.fl., 2020; Jones o.fl., 2020; Karbach o.fl., 2015; Titz & Karbach, 2014; Wass o.fl., 2012). Þar að auki veitir það frekari innsýn í aðferðirnar sem liggja að baki þessum ávinningi. Ásamt nýlegum niðurstöðum Berger o.fl. (2020), leggur það einnig áherslu á mikilvægi þess að taka langtíma eftirfylgni með í hvers kyns mati á virkni þjálfunar. Auk langtíma eftirfylgnigagna sýnum við fram á gagnsemi þess að nota breytileikamælingar svartíma sem tafarlausan vísbendingu um árangur inngripa. Ekki má líta framhjá hagnýtu mikilvægi slíks tafarmatstækis, þar sem það gæti hugsanlega gert kleift að sérsníða þjálfunaríhlutun með tilliti til lengdar eða innihalds án þess að þurfa að bíða í mörg ár eftir eftirfylgnigögnum til að ákvarða hvort langtímaávinningur muni koma í ljós.

HEIMILDIR

1. Achenbach, TM (1991) Handbók fyrir barnahegðun gátlista/4-18 og 1991 prófíl. Geðdeild háskólans í Vermont.

2.Adleman, NE, Yi, JY, Deveney, CM, Guyer, AE, Leibenluft, E., & Brotman, MA (2014). Aukinn breytileiki innan einstaklings í svörunartíma hjá óbreyttum leikskólabörnum sem eru í fjölskylduhættu fyrir geðhvarfasýki. Psychiatry Research, 30, 219(3), 687–689.

3. Ali, S., Macoun, SJ, Bedir, B., & MacDonald, SWS (2019). Breytileiki innan einstaklings hjá börnum tengist einkunnum upplýsingagjafa um athygli og framkvæmdahlutverk. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology, 41(7), 740–748.

4. Astle, DE, Barnes, JJ, Baker, K., Colclough, GL, & Woolrich, MW (2015). Vitsmunaleg þjálfun eykur innri tengingu heilans í æsku. The Journal of Neuroscience: Opinbert tímarit Society for Neuroscience, 35(16), 6277–6283.

5. Astle, DE, & Scerif, G. (2011). Samspil athygli og sjónræns skammtímaminni (VSTM): Hvað má læra af einstaklings- og þroskamun? Neuropsychologia, 49(6), 1435–1445.

6.Au, J., Sheehan, E., Tsai, N., Duncan, GJ, Buschkuehl, M. og Jaeggi, SM (2015). Að bæta vökvagreind með þjálfun á vinnsluminni: safngreining. Psychonomic Bulletin & Review, 22(2), 366–377.

6.Baddeley, A. (1996). Brotið vinnsluminni. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 93(24), 13468–13472.

7.Baddeley, A. (2010). Vinnuminni. Núverandi líffræði, 20(4), R136–R140.

8.Bellgrove, MA, Hester, R. og Garavan, H. (2004). Hagnýtur taugalíffærafræðileg fylgni við breytileika viðbragða: Vísbendingar frá svörunarhömlunarverkefni. Neuropsychologia, 42(14), 1910–1916.

9.Berger, EM, Fehr, E., Hermes, H., Schunk, D., & Winkel, K. Áhrif vinnsluminnisþjálfunar á vitræna og óvitræna færni barna. SSRN rafrænt tímarit, https://doi.org/10.2139/ssrn.3622985

10.Bogg, T. og Lasecki, L. (2014). Áreiðanlegur hagnaður? Vísbendingar um verulega vanmáttarkenndar hönnun í rannsóknum á þjálfun í vinnsluminni yfir í vökvagreind. Frontiers in Psychology, 5, 1589.

For more information:1950477648nn@gmail.com