Taugafræðilegur munur á minniskerfi vitsmunalegrar hæfileika og dæmigerðrar þróunar

Tengiliður:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Ágrip

Inngangur: Að rannsaka taugabyggingarmerki um vitsmunalega hæfileika (IG) mun upplýsa vísindalegan skilning á ferlunum sem hjálpa börnum að skara fram úr í námi. Aðferðir: Byggingar- og dreifingarveginn segulómun var notaður til að bera saman svæðisbundna heilaform og tengingar 12 barna með meðaltal til háa meðal greindarvísitölu og 18 IG börn, skilgreind sem með greindarvísitölu hærri en 145. Niðurstöður: IG var með stærri undirbarkabyggingu og sterkari hvít efni örbyggingarskipulags milli þessara mannvirkja á svæðum sem tengjast skýru minni. TD var með tengdari, stærri undirberkisbyggingu á svæðum sem tengjast óbeinu minni. Ályktanir: Í ljós kom að minniskerfi í heila barna með óvenjulega vitsmunalega hæfileika eru mismunandi stór og tengd samanborið við heila barna sem eru venjulega þroskaðir. Þessar mismunandi taugaþroskaferlar benda til mismunandi námsaðferða. Gert er ráð fyrir litrófi greindartegunda, sem auðveldað er með mismunandi hlutföllum óbeinna og skýrra kerfa, sem var staðfest með stóru utanaðkomandi gagnasafni.

LYKILORÐ tenging, vitsmunaleg hæfileiki, námsaðferðir, minniskerfi, taugalíffærafræði

Cistanchedósskemmtun Alzheimer

Taylor Kuhn

Robin Blades

Lev Gottlieb

Kendra Knudsen

Christopher Ashdown

Laurel Martin-Harris

Dara Ghahremani

Bianca H. Dang

Robert M. Bilder

Susan Y. Bookheimer

Department of Psychiatry and Biobehavioral Sciences, UCLA, 635 Charles E Young Dr, South, Los Angeles, CA 90025, Bandaríkjunum

KYNNING

Þrátt fyrir einstaka náms- og prófunarhæfileika vitum við furðu lítið um hvernig náms- og minniskerfi í vitsmunalega „hæfileikaríkum“ heilum þróast og virka. Börn með óvenjulega greind hafa yfirleitt skilvirkari minnisaðgerðir, stærri og flóknara skipulagðan þekkingargrunn og eru fær um að nota flóknari vitræna aðferðir sem treysta á þetta minni og merkingarkerfi til að leysa vandamál hraðar eða á fyrri aldri en þau þróast venjulega ( TD) börn (Ali o.fl., 2003, Athanasakis o.fl., 2014, Colom o.fl., 2004, Davidson, 1986). Þannig geta þeir alhæft þekkingu þvert á svið, tekið leiðandi stökk (Desco o.fl., 2011) og notað sjálfkrafa sértækt nám auk þess að bera saman og samþætta upplýsingar við úrlausn vandamála (Duncan o.fl., 2000). „Gáfaðir“ krakkar nota flóknari vitræna aðferðir til að leysa vandamál hraðar eða á fyrri aldri en börn með TD (Ali o.fl., 2003, Athanasakis o.fl., 2014, Colom o.fl., 2004, Davidson, 1986) og grunnurinn að mörgum af þessum háþróuðu vitrænu færni virðist vera minniskerfi þeirra. Fyrri rannsóknir hafa sýnt fram á aldurstengda alþjóðlega aukningu á þykkt heilaberkis, fyrst og fremst í framkvæmdaheilleika hvíta efnisins sem tengir framhlið og hliðarsvæði hjá hæfileikaríkum börnum (Geake & Hansen, 2005, Gerig o.fl., 2001).

Auk þess hafa vísbendingar um aukna eða ólíka taugaþroskaferil fundist hjá stærðfræðilega hæfileikaríkum börnum, þar sem heili þeirra hefur tilhneigingu til að nota framhliðarkerfi hægra heilahvels á sértækan og árangursríkan hátt sem gerir þeim kleift að standa sig einstaklega vel (O'Boyle o.fl., 1990, O'Boyle o.fl., 1995, O'Boyle o.fl., 2005, Packard & Knowlton, 2002, Pesenti o.fl., 2001). Samt, af fáum rannsóknum sem fyrir eru, hefur engin einbeitt sér að minniskerfum. Okkur vantar enn mikilvægar upplýsingar sem gætu verið grundvallaratriði til að skilja aflfræði upplýsingasamþættingarkerfa þeirra, svo sem svæðisbundin lögun og tengsl tauganámsneta. Tvö samhliða minniskerfi eru sérstaklega áhugaverð þegar verið er að rannsaka taugaþroska. Óbeint nám lýsir sjálfvirku námi félagslegra, málfræðilegra og verklagslegra verkefna sem eru aflað og notuð án meðvitaðrar fyrirhafnar. Þetta fyrirkomulag gerir börnum kleift að búa til málfræðilega réttar setningar og skilja félagsleg viðmið, svo sem augnsamband án skýrrar kennslu (Gonring o.fl., 2017).

Explicit learning involves an intentional, conscious effort to retain or access information, for example, reminiscing on old memories or reciting memorized facts. Implicit learning is essential in the early stages of neurodevelopment, whereas adults depend more on explicit memory, likely because a rule-based approach is faster, easier to communicate, and leads to all-or-none mastery (Gray et al., 2003). In typical development, the subcortical structures that enable implicit learning (e.g., striatum) are developed in the first year of life, while explicit memory structures (e.g., hippocampus) take longer to mature. Here, we investigated the neuroanatomy underlying these two parallel memory systems, explicit and implicit memory, in two samples. First, we examined subjects specifically recruited for being highly intellectually gifted (IQ >145) ásamt TD börnum. Við notuðum skipulags- og dreifingarvegna segulómun og taugasálfræðilegar aðferðir til að bera saman svæðisbundna heilaform og tengingu 12 barna með meðaltal til háa meðal greindarvísitölu (90–130, meðaltal=124 ± 10,9; aldur=10,7 ± 1.86; 58 prósent kvenkyns) og 18 með háa greindarvísitölu (145–170, meðaltal=153 ± 11.4; aldur=10.2 ± 2.02; 56 prósent kvenkyns). Síðan prófuðum við heuristic sem þróaðist í þessu úrtaki á stórum, utanaðkomandi gagnagrunni til að reyna að staðfesta og auka niðurstöðurnar.

cistanche líkamsbygging

2 AÐFERÐIR

2.1 Þátttakendur

Þátttakendur voru 18 vitsmunalega hæfileikarík börn (staðfest með taugavitrænum prófum), sem öll sýndu vel jafnvægi í vitsmunalegum (stærðfræðilegum, munnlegum, sjónhreyfingum, minni/einbeitingu og dómgreind/rökhugsun) og 12 börn sem eru venjulega í þroska. Allar verklagsreglur voru í samræmi við Helsinki-yfirlýsinguna, yfirfarnar og samþykktar af háskólanum í Kaliforníu í Los Angeles (UCLA) fyrir innritun og allir þátttakendur veittu skriflegt upplýst samþykki. Þátttakendur voru ráðnir frá staðbundnum skólum í Los Angeles og frístundanámskeiðum, þar á meðal skólum og námskeiðum fyrir einstaklega hæfileikaríka nemendur. Allir þátttakendur luku út skriflegu upplýstu samþykki/samþykki. Hæfi fyrir þessa rannsókn var ákvarðað í fyrstu heimsókn eftir gjöf staðlaðs greindarprófs (Stanford Binet 5 (Huang-Pollock o.fl., 2011)). Óvenjulegar hæfileikar voru skilgreindir sem greindarvísitala hærri en eða jafnt og 145. Aldur, kynþáttur og kynjasamræmd, venjulega þroskandi heilbrigð börn með greindarvísitölu hærri en eða jafnt og 90 og minni en eða jafnt og 145 án sögu um athygli, tungumál eða nám röskun var einnig ráðin. Hugsanlegir þátttakendur í rannsókninni voru útilokaðir frá rannsókninni ef eitthvað af þessum útilokunarskilyrðum var uppfyllt: saga um höfuðáverka, flogaröskun eða aðra tauga- eða geðsjúkdóma; fyrri eða núverandi málröskun, athyglisbrestur og ofvirkni, hegðunarröskun, þráhyggju- og árátturöskun, einhverfurófsröskun eða eiturlyfjafíkn; núverandi/fyrri staðsetning í sérkennsluflokki eða greindarvísitölu minni en eða jafnt og 84; frábendingar við segulómun (td málmaígræðslur, gangráð, spelkur eða aðrir málmar festir á höfuðið og meðganga).

2.2 Lýðfræðilegur samanburður hópa

Lýðfræðilegir þættir (td aldur, menntun) milli IG og TD hópa voru bornir saman með því að nota einhliða dreifigreiningu (ANOVA). Hópamunur á tvískiptum þáttum (td kyni, þjóðerni,) var metinn með kí-kvaðratgreiningum. Við notuðum p < 0,05="" sem="" viðmiðunarmörk="" fyrir="" tölfræðilega="" marktekt="" fyrir="" þessar="" lýðfræðilegu="">

2.3 Taugasálfræðileg próf

Allir þátttakendur luku staðlaðri taugasálfræðilegri mælingu (Stanford-Binet 5; Huang-Pollock o.fl., 2011) sem ætlað er að prófa greindarvísitölu með háu lofti (IQ=170) sem gerir kleift að mæla greindarvísitölu í einstaklega vitsmunalega hæfileikaríkum þátttakendum. 2.4 MRI öflun Öllum taugamyndatökugögnum var safnað með því að nota 12-rás höfuðspólu á 3T Siemens Tim Trio (Siemens Medical Solution, Erlangen, Þýskalandi) segulómun sem er til húsa í UCLA Staglin IMHRO Center for Cognitive Neuroscience. Uppbygging MP-RAGE T{{1{{20}}}}veginn skannnaður var tekinn með 120–1.0 mm sagittal sneiðum, FOV=256 mm (AP) × 192 mm (FH), fylki=256–192, TR=450.0 ms, TE=10.0 ms, snúningshorn { {23}}, voxel stærð=1,0 mm × 0,94 mm × 0,94 mm. DTI gögnum var aflað með því að nota einskota snúnings-echo planar imaging (EPI) og með því að nota eftirfarandi færibreytur: TR=8400 ms; TE=91 ms; 1282 fylki, FOV=256 mm, b=1000 s/mm2, NEX=1, 64 sneiðar, 2 mm sneiðþykkt, 0 mm sleppa, PAT=2. Dreifingu var safnað í 64 áttir (b=1000 s/mm2) með 4 myndum með b=0 s/mm2. Allar myndir voru gæðastýrðar og sjónrænt skoðaðar áður en þær voru forunnar og greindar.

2.5 Úrvinnsla og greining undirbarkarforms Þrívíddar formfræðilegum T1-vegnum líffæraskönnunum var safnað fyrir alla þátttakendur. Með því að nota FMRIB hugbúnaðarsafn útgáfu 6.0 (Kalbfleisch, 2004) (FSL) voru T1 gögnin keyrð í gegnum sjálfvirka, líkanbundna subcortical segmentation protocol (FSL FIRST (Kuhn o.fl., 2017)) með því að nota mörk leiðréttingaraðferð. Hönnupunktur og stikuskrár sjálfkrafa aðgreindra undirbarkarsvæða sem vekur áhuga (ROI; sem innihélt amygdala, nucleus accumbens, caudate, hippocampus, pallidum, putamen og thalamus) í vinstra og hægra heilahveli voru síðan skoðaðar með tilliti til gæða. Endanleg hornpunktsskrár fyrir sundurliðuðu undirbarkarbyggingarnar voru samtengdar bæði á milli hópa og innan hóps. Öll sjálfkrafa skipt arðsemi fyrir hvern þátttakanda var samræmd við sama staðlaða rýmið.

Hver hornpunktur gefur gögn um staðsetningu yfirborðs arðseminnar á sama stað í rýminu fyrir hvern þátttakanda. Til þess að framkvæma hópgreiningar voru gögn hvers þátttakanda skráð í staðlað rými þannig að hver hornpunktur var stilltur á sama stað í rýminu fyrir hópsamanburð. Meðalyfirborð sýnisins var notað sem skotmark fyrir þessa röðun. Þessi mælikvarða hornpunktsgildi voru síðan greind með því að nota parametric tölfræðilegar greiningar til að kanna tengsl milli hópa (IQ vs. TD) og lögun hvers undirbarkabyggingar. Þessar greiningar voru gerðar á hverjum hornpunkti með því að nota Monte Carlo uppgerð í slembiröðuðu handriti FSL (Kyllonen & Christal, 1990, Mills & Tissot, 1995). Aðhvarfnir metið samband geislamyndaðrar fjarlægðar á hverju hornpunkti við breytur sem skipta máli (þ.e. hóptilnefning, greindarvísitala). Fjölþrepa, gæðastýrð vinnsluleiðsla var notuð til að leiðrétta fyrir margar uppsprettur gripa og allar niðurstöður voru leiðréttar fyrir margfaldan samanburð (q > 0,05) með því að nota falskan uppgötvun hlutfalls (FDR) (Na o.fl., 2007).

2.6 Úrvinnsla og greining hvítefnis örbyggingar

Venjuleg DWI vinnsluleiðslu var framkvæmd með því að nota FSL v 6.0 (Kalbfleisch, 2004), sem fól í sér heilaútdrátt, leiðréttingu fyrir hvirfilstraumsröskun og hreyfi- og tensor aðlögun. DWI mæligildi fyrir hvítt efni örbyggingu, brota anisotropy (FA) og meðaldreifingu (MD) voru reiknuð út fyrir hvern þátttakanda. Greiningar voru gerðar með því að nota Tract Based Spatial Statistics (TBSS) (Navas-Sánchez o.fl., 2014), aðferð sem gerir ráð fyrir voxel-vitri tölfræðilegri könnun á DWI mæligildum meðfram WM svæði af áhuga (TOI). TOI voru fengnar úr John Hopkins University White Matter atlas (Neihart o.fl., 2002) og innihéldu tvíhliða: anterior thalamic radiation (ATR), inferior front occipital fasciculi (IFO), inferior longitudinal fasciculus (ILF), superior longitudinal fasciculus (SLF) ), uncinate fasciculus (UNC), cingulate bundle (CGC), hippocampal (HC) hvítt efni, svo og töng major og forceps minor. Parametric tölfræðilegar greiningar rannsökuðu milli hópa munur á WM örbyggingu (FA og MD). Fylgnigreiningar rannsökuðu sambandið milli greindarvísitölu og FA/MD. TBSS niðurstöður voru leiðréttar fyrir margvíslegan samanburð við þröskuldlausa klasaaukningu—TFCE (O'Boyle, 2008)).

2.7 Rúmmálslega staðfesting á skýrri/óbeinum vísbendingum með því að nota utanaðkomandi gagnasafn

Núverandi úrtak innihélt ekki börn með undir meðallagi til skerta greindarvísitölu eða óhefðbundnar taugaþroskasjúkdóma, svo sem athyglisbrest með ofvirkni (ADHD) eða einhverfu. Þess vegna reyndum við að prófa skýra/óbeina skynsemishlutfallið í ytri, stóru gagnasafni sem inniheldur þetta víðtækari svið þroskaferla. Þannig var unglingaheila og vitsmunaþroski (ABCD) verkefnið (UCLA PI: Bookheimer) notað sem utanaðkomandi gagnasafn til að reyna að sannreyna skýra til óbeina skammtunarheuristic sem fengin er úr greiningu á hæfileikum ungmenna (lýst í kafla 3). Aldur, kyn, alþjóðleg vitsmunaleg virkni skor frá National Institute of Health (NIH) verkfærakistunni sem og rúmmál undirbarkarbyggingar voru teknar saman úr öllum tiltækum ABCD þátttakendum. Rúmmál heilasvæða (skýrt minni) sem reyndust vera marktækt meira í IG hópnum var lagt saman til að búa til skýra minni heilahlutann. Rúmmál heilasvæða (óbeint minni) sem reyndust vera meira í TD hópnum var lagt saman til að búa til óbeina minni heilahlutann. Síðan var skýr/óbein hlutfallsbreytan reiknuð út með því að deila skýrum minnisheilahlutanum með óbeinu minnisheilahlutanum. Fylgnigreining var síðan reiknuð út sem metur sambandið milli þessa skýra/óbeina minnisheilahlutfalls og alþjóðlegrar vitsmunalegrar frammistöðu eins og mælt er með NIH Toolbox. Í ljósi þess sniðs sem ABCD gögn eru gerð aðgengileg (þ.e. útdregin gildi í töflureikni frekar en hrá segulómunargögn), gátum við ekki keyrt formgreiningu. Hins vegar gátum við keyrt magngreiningar. Mikilvægt er að formgreiningar eru svæðisbundnar og næmari en rúmmálsgreiningar (Rogers, 1986). Sem slík munu áhrif sem finnast í rúmmálsgreiningum vera til staðar í formgreiningum, hins vegar gætu niðurstöður formgreiningar verið til staðar þegar rúmmálsgreining er ekki nógu næm til að greina breytingar (Rota o.fl., 2009). Þess vegna ætti árangursrík afritun á heuristic með því að nota ABCD rúmmálsgögnin að endurtaka lögunarniðurstöðurnar frá upphaflegu sýninu hér.

3 NIÐURSTÖÐUR

3.1 Lýðfræðihópasamanburður

Ekki var marktækur munur á IG og TD hópunum í aldri, menntun, þjóðerni eða kyni (allir p > 0,05). IG hópurinn (153 ± 11,4) var með marktækt hærri greindarvísitölu en TD hópurinn (128 ± 10,9, p < 0,01;="" tafla="" 1).="" ig="" hópurinn="" samanstóð="" af="" "vel="" jafnvægi"="" vitsmunalegum="" sniðum.="" allir="" hæfileikaríkir="" þátttakendur="" voru="" á="" superior="" adult="" 1="" eða="" hærra="" stigi="" fyrir="" stærðfræði="" og="" munnlega="" færni,="" með="" einni="" undantekningu.="" einn="" hæfileikaríkur="" þátttakandi="" var="" á="" stigi="" yfir="" meðallagi="" fyrir="" "orðaforða="" og="" orðaforða"="" og="" yfirburða="" fullorðinn="" 1="" fyrir="" "reiknisrök."="" sami="" þátttakandi="" prófaði="" einnig="" á="" superior="" adult="" 3="" stigi="" fyrir="" dómgreind="" og="" rökstuðning.="" þess="" vegna="" virtust="" allir="" ig="" þátttakendur="" vera="" í="" góðu="" jafnvægi="" í="" stærðfræði="" og="" munnlegri="">

3.2 Lögun undirbarka

Marktækt stærri hornpunktar fundust í tvíhliða hippocampi og hægri putamen á IG á meðan stærri hornpunktar fundust í vinstri amygdala, hægri caudate og tvíhliða nucleus accumbens í TD. Sérstaklega sýndi IG meiri hornpunkta í höfði vinstri HC, líkama hægri HC og tvíhliða HC hala sem og aftari svæðum hægra putamen. TD sýndi stærri hornpunkta í stórum dráttum um tvíhliða hnakkann, fyrst og fremst í líkama hægra hálshvolfsins og í miðlægum kjarna vinstri amygdala. Yfir allt sýnishornið var greindarvísitala í tengslum við stærri hornpunkta í tvíhliða HC-halanum (Mynd 2).

3.3 Hvít efni örbygging

FA í hvíta efninu í hægri ATR og hægri HC hala (þ.e. fornix) var marktækt hærra (.001 < p="">< .05)="" í="" ig="" hópnum="" samanborið="" við="" viðmið.="" md="" var="" marktækt="" lægra="" í="" tvíhliða="" atr,="" hc="" og="" unc="" í="" ig="" hópnum="" samanborið="" við="" viðmið.="" nánar="" tiltekið="" fundust="" md="" niðurstöður="" í="" hærra="" hlutfalli="" hægra="" heilahvels="" samanborið="" við="" vinstra="" heilahvel.="" niðurstöður="" md="" fundust="" einnig="" á="" mismunandi="" svæðum="" eftir="" heilahveli.="" í="" hc="" fundust="" niðurstöður="" hægra="" heilahvels="" nálægt="" hc="" hala="" (þ.e.="" fornix)="" og="" vinstri="" niðurstöður="" fundust="" í="" hc="" líkama="" (þ.e.="" ca="" svæði).="" í="" unc="" voru="" niðurstöður="" lakari="" í="" vinstra="" heilahveli.="" í="" öllu="" sýninu="" var="" fa="" marktækt="" jákvæða="" fylgni="" við="" greindarvísitölu="" í="" tvíhliða="" (hægri="" meira="" en="" vinstra="" heilahvel)="" atr="" og="" hægra="" hc.="" ennfremur="" var="" md="" neikvæð="" fylgni="" við="" greindarvísitölu="" í="" tvíhliða="" (hægri="" meiri="" en="" vinstri)="" atr,="" vinstri="" hc,="" vinstri="" unc,="" vinstri="" cingulate="" knippi="" og="" vinstri="" ilf="" (myndir="" 1="" og="">

3.4 Staðfesting á skýrri/óbeinum vísbendingum með því að nota utanaðkomandi gagnasafn

ABCD gagnasafnið samanstóð af 7652 þátttakendum (meðalaldur=119 ± 7,5 mánuðir; 62,9 prósent konur) með öll nauðsynleg gögn fyrir þessa rannsókn. Skýrt/óbeint minnishlutfall var marktækt jákvætt tengt alþjóðlegum vitrænum frammistöðu (r=0.23, p < 0.05)="" sem="" og="" fjórðungs="" alþjóðlegum="" vitsmunalegum="" frammistöðu="" (r="." 022,="" p=""><.05) (mynd="" 4).="" þrepísk="" stigveldisaðhvarf="" þar="" sem="" notuð="" var="" línuleg="" og="" fjórðungsbundin="" vitsmunaleg="" frammistaða="" skilaði="" endanlegu="" líkani="" [f="" (2,="" 7652)="4.50," p=".011)" að="" meðtöldum="" fjórðungs="" alþjóðlegum="" vitsmunalegum="" frammistöðu="" (="" {{20}="" }.24,="" p=".04)" sem="" marktækur="" spádómur="" um="" skýrt/óbeint="" hlutfall.="" í="" ljósi="" þess="" að="" formgreining="" er="" næmari="" en="" rúmmálsgreining="" ætti="" þessi="" niðurstaða="" með="" því="" að="" nota="" rúmmál="" í="" abcd="" gagnasettinu="" sömuleiðis="" að="" þýða="" formgreiningu="" (sem="" var="" ekki="" möguleg="" miðað="" við="" snið="" abcd="">

Svipuð aðhvarf var framkvæmd með því að nota alþjóðlega vitsmunamælingar til að spá fyrir um samsetta breytu sem samanstendur af FA á ATR og HC hvíta efninu. Það var marktækt annars stigs samband [F (2, 7562)=13.17, p < .0001]="" á="" milli="" alþjóðlegrar="" þekkingar="" (="−0.034," p="">< .001)="" og="" samsett="" breyta="" sem="" samanstendur="" af="" fa="" af="" hægri="" atr="" og="" hc="" hvítu="" efninu.="" að="" lokum="" spáði="" skrefaleg="" aðhvarf="" samsettri="" breytu="" sem="" samanstendur="" af="" md="" á="" unc,="" hc="" hvítt="" efni="" og="" atr.="" kvadratískt="" alþjóðlegt="" vitsmunalegt="" skor="" (="0.12," p=""><.001) spáði="" marktækt="" fyrir="" um="" þessa="" samsettu="" md-breytu="" [f="" (2,="" 7562)="15.31," p=""><>

cistanche líkamsbygging

4 UMRÆÐA

Þessi rannsókn leiddi í ljós að það er tvöfalt sundurliðun á milli stærðar og tengingar tveggja aðskildra minniskerfa þegar borin eru saman vitsmunalega hæfileikarík börn og TD hliðstæða þeirra. Miðað við TD hópinn höfðu hæfileikaríku börnin stærri undirberkisbyggingu og meira tengdu hvítu efni örbyggingarskipulagi milli þessara mannvirkja á svæðum sem tengjast skýru minni og greindarvísitölu: tvíhliða hippocampus og hægri putamen. Nánar tiltekið, putamen, líklega með samþættingu tenginga við prefrontal heilaberki, og undirsvæði hippocampus í tengslum við nýtt nám og samþættingu upplýsinga (dentate gyrus og CA3) voru stærri hjá vitsmunalega hæfileikaríkum börnum (myndir 1 og 2). Áberandi heilleiki hvíta efnistenginganna milli þessara svæða er í samræmi við líffærafræðilegan grunn fyrir eðlislæga tilhneigingu vitsmunalega hæfileikaríkra barna til að læra, samþætta og nota skýrar upplýsingar hratt og á skilvirkan hátt. Ennfremur geta þessar niðurstöður tengst tilhneigingu hæfileikaríkra barna til að sýna meiri innri hvatningu til að lesa, hugsa og eyða tíma ein. Athyglisvert er að börn sem þróuðust voru venjulega með tengdari, stærri undirbarkabyggingu á svæðum sem tengjast óbeinu minni: striatum (þ.e. caudate, nucleus accumbens) og amygdala (Mynd 2; Haier o.fl., 1988).

Þessi tvöfalda sundurgreining bendir til þess að vitsmunalega hæfileikarík og venjulega þroskandi börn geti haft meðfædda mismunandi taugaþroskaferil sem miðlað er af mismunandi námsaðferðum. Þessi niðurstaða leiddi til þess að við sáum fyrir okkur breitt svið af gerðum upplýsingaöflunar, að hluta til auðveldað með mismunandi hlutföllum óbeinnrar og skýrrar kerfisþróunar. Skýrt og óbeint minni tekur upp mismunandi svæði heilans og skapar sjálfstæð, þó samtengd námsnet. Vegna takmarkaðra auðlinda og takmarkaðra fasteigna í heilanum getur verið skipting milli þess að þróa skýrt og óbeint minniskerfi.

Mismunurinn sem við fundum gæti endurspeglað mikla dreifingu minniskerfisbreytinga, þar sem TD og hæfileikarík börn tákna hagnýtustu veggskotin (Mynd 3). Áður var talið að niðurstöður úr heila stærðfræðilegs undrabarns væru knúin áfram af mjög skilvirkri kóðun og endurheimt minnisþátta (Scharnowski o.fl., 2015). Til þess að þetta sé satt, þyrfti þáttabundin minnisbygging, sem og ennisblaðakerfi sem taka þátt í athygli og endurheimt. Þessi rannsókn skýrir einmitt frá því: stór og sterklega tengd episodic minnisbygging og framhlið hvít efnis (td ATR).

ATR niðurstaðan er einnig í samræmi við fjölda fyrri verka sem hafa komist að því að mikil greind tengist tengingu við framhliðar- og heilanet (Kuhn o.fl., 2017, Schmithorst o.fl., 2005), sem og fyrri vinnu. sem komust að því að stærðfræðilega hæfileikaríkur heili hafði hærra FA í corpus callosum og samböndum sem tengja ennisblaðið við basal ganglia uppbyggingu, þar á meðal ATR, og frontotemporal/parietal tracts, þar á meðal UNC (Shaw o.fl., 2006).

Aukin tvíhliða heilasvæði sem finnast hér eru í samræmi við fyrri niðurstöður sem benda til þess að einstök tvíhliða heilasvæði eru virkjuð af stærðfræðilega bráðþroska börnum við andlega snúningsverkefni (Squire o.fl., 1993, Weiskopf, 2012). Að auki er tilhneigingin til að niðurstöður séu hliðstæðar í samræmi við fyrri niðurstöður sem benda til þess að hliðarhlutfall heilahvels, einkum hægra heilahvelið, sem og aukin samhæfing innan og á milli heilasvæða, sé mikilvægur taugaundirstaða vitsmunalegrar hæfileika (O'Boyle et al. al., 1995).

Að lokum, niðurstöður fyrir allt úrtakið sem benda til þess að greindarvísitala hafi verið í tengslum við DTI mæligildi í ATR, HC og UNC eru í samræmi við fyrri niðurstöður í rannsókn á stærðfræðilegri hæfileika (Shaw o.fl., 2006), sem greindi frá corpus callosum, fornix , og tengslasvæði DTI mæligildi við greind. Þetta samband hvítt efnis og greindarvísitölu er hugsanlega knúið áfram, að minnsta kosti að hluta til, af genafjölskyldunni plexíni, sem nýlega fannst í rannsókn á erfðamengi um tengsl til að spá fyrir um greindarvísitölu (Winberg o.fl., 1998). Vitað er að plexín tengjast leiðbeiningum um að þróa axon (Worzfeld & Offermanns, 2014), taugatengingu (Zabaneh o.fl., 2018) og endurnýjun (Zhang o.fl., 2017) og geta því tengst hvíta litnum. máli niðurstöður í IG hópnum okkar.

MYND 1 Landfræðileg tölfræði sem byggir á svæðisbundnum svæðum sýnir aukna örbyggingargetu hvíts efnis hjá vitsmunalegum hæfileikum samanborið við venjulega þroskandi börn á skýrum minnissvæðum

MYND 2 Formgreining sýnir stærri lögun á skýrum minnissvæðum í vitsmunalega hæfileikaríkum og óbeinu minnissvæðum hjá börnum sem eru venjulega þroskaðir

Þetta fyrsta úrtak innihélt ekki börn með undir meðallagi til skerta greindarvísitölu eða óhefðbundnar taugaþroskasjúkdóma, svo sem ADHD eða einhverfu. Þessir hópar geta legið á ystu endum litrófsins, þar sem skýrt eða óbeint minni getur verið vanþróað eða ofþróað í skaðlegum mæli. Þannig endurtókum við þessa greiningu í miklu stærra úrtaki sem innihélt börn með undir meðallagi til skerta greindarvísitölu og einhvern þroskamun (td ADHD). Við prófuðum þessa skýru/óbeina heuristic með því að nota stórt utanaðkomandi gagnasett: ABCD verkefnið (N=7652). Í samræmi við tilgátu okkar fundum við marktækt annars stigs samband á milli skýrra/óbeina heuristic og greindarvísitölu. Þessi endurtekning á fyrstu niðurstöðum okkar bendir til þess að það gæti í raun verið þróunarjafnvægi óbeins og skýrs minniskerfa sem geta tjáð svipgerð með mismunandi vitrænum sniðum.

Framtíðarrannsóknir gætu viljað rannsaka hlutfallslega þróun óbeins og skýrs strúktúrs í öðrum þýðum, eins og hefur verið rækilega kannað í taugahrörnunarsjúkdómum eins og Alzheimerssjúkdómi (hrörnandi skýr minni líffærafræði og færni með varðveitt óbeinu minni) og Parkinsonsveiki (hrörnandi óbeint minni líffærafræði). og færni með varðveittu skýru minni). Að bera kennsl á uppbyggingu og virkni merki um hæfileika mun hjálpa okkur að skilja dýpri kerfin sem gera börnum kleift að læra innan og utan skólans. Bæði óbeint og skýrt nám er nauðsynlegt og skortur á hvoru tveggja getur leitt til félagslegra, fræðilegra og faglegra erfiðleika. Þrátt fyrir að „hæfileikarík“ börn skori vel í greindarprófum, þjást mörg einnig af námsörðugleikum sem hindra þau í verkefnum sem byggjast á óskýrri náms, og flestir TD krakkar gætu notið góðs af frekari skýrum námsþróun (Hayden o.fl., 2020). Þessi rannsókn veitir nokkra innsýn í hvernig framtíðaríhlutun getur miðað á skýr eða óbein kerfi til að hámarka nám á öllu þroskasviðinu. Við gætum komist að því að heilamyndataka mun að lokum gera okkur kleift að hanna fræðsluaðgerðir byggðar á heilabyggingu einstaklings, til að styðja við heilbrigðan vitsmuna- og hegðunarþroska.

Cistanche getur meðhöndlað Alzheimer

Reynslubundin vitræna þjálfunaraðferðir, eins og Program for Education and Enrichment of Relational Skills (PEERS; Laugeson o.fl., 2012), gætu hjálpað til við að efla TD krakka, hæfileikaríka krakka og klíníska hópa í hættu (td einhverfurófið röskun, námsröskun, athyglisbrest með ofvirkni og þroskahömlun), sem gerir menntastofnunum kleift að styðja börn af öllum gerðum og getu. Við vonum að þessi rannsókn hvetji til frekari rannsókna á uppbyggingunni sem auðveldar óbeint og skýrt nám, hlutverki þeirra í þroskamun og hugsanlegum framtíðarnámsmeðferðum.