Cestovanie vo fyzickom a mentálnom priestore: Behaviorálne hodnotenie hypotézy fylogeneickej kontinuity medzi egocentrickou navigáciou a epizodickou pamäťou
Mar 18, 2022
Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com
Abstraktné
Na základe neurofunkčného spojenia medzi navigáciou vo fyzickom a mentálnom priestore na úrovni hipokampálno-entorinálneho systému Buzsaki a Moser (20I3) predpokladali fylogenetickú kontinuitu medzi priestorovou navigáciou a deklaratívnymi pamäťovými funkciami. Mechanizmy epizodickej a sémantickej pamäte by sa vyvinuli z mechanizmov samostatnej a mapovej navigácie vo fyzickom priestore. Pomocou základných verzií integrácie ciest a úloh rozpoznávania predmetov u ľudských subjektov sme nedávno opísali koreláciu a predikciu vzťah medzi schopnosťami v egocentrickej navigácii a epizodickou pamäťou. Tu sa zameriavame na potvrdenie a rozšírenie tejto asociácie na dynamickú zložku sekvenčnej aktualizácie vo fyzickom (egocentrická navigácia) a mentálnom (epizodická pamäť) priestore a na skúmanie vzťahu týchto sebastredných schopností so sémantickou pamäťou. Na tento účel sme vyvinuli tri nové experimentálne úlohy, v ktorých je dynamická zložka aktualizácie informácií osobitne zdôraznená v priestorovej, časovej a sémantickej oblasti. Príspevok vizuálnej krátkodobej pamäte k trom úlohám bol tiež kontrolovaný zahrnutím ďalšej úlohy. Výsledky potvrdili existenciu priameho a prediktívneho vzťahu medzi vlastnou priestorovou navigáciou a epizodickou pamäťou. Zistili sme tiež významnú súvislosť medzi egocentrickou navigáciou a sémantickou pamäťou, ale tento vzťah bol vysvetlený schopnosťami krátkodobej pamäte a bol sprostredkovaný funkciami epizodickej pamäte. Naše výsledky podporujú hypotézu o evolučnom spojení medzi mechanizmami, ktoré umožňujú priestorovú navigáciu vo fyzickom priestore a cestovanie v čase v mentálnom priestore.
Kľúčové slová: priestorová navigácia, egocentrická navigácia, epizodická pamäť, sémantická pamäť
Úvod
Nedávne štúdie naznačili, že základné mechanizmy priestorovej navigácie poskytujú princípy kódovania, ktoré fungujú naprieč nepriestorovými doménami na podporu širokého spektra kognitívnych funkcií, vrátane predovšetkým deklaratívnej pamäte (Buzsaki & Moser, 2013), ale aj koncepčné znalosti a abstraktné myslenie (Bellmund et kol. 2018; Vigano a Piazza, 2020).
Ľudské navigačné schopnosti sa tradične považujú za založené na dvoch vzájomne prepojených mechanizmoch na reprezentáciu priestorového prostredia: jeden sa zvyčajne označuje ako navigácia založená na mape alebo alocentrická navigácia a druhý je známy ako navigácia založená na sebe alebo na sebe (Boccia et al. 2014 Iaria a kol. 2003; Igloi a kol., 2009). Zatiaľ čo navigácia založená na mape je založená na pevných súradniciach extrahovaných z vonkajších orientačných bodov, navigácia na základe vlastnej mapy je založená na nepretržitej aktualizácii polohy pozorovateľa v priestore. Počas samostatnej navigácie sa aktuálna poloha tela používa ako referenčný rámec a priestorové súradnice sa vypočítavajú na základe nepretržitej integrácie signálov pohybu tela pozdĺž trajektórie pohybu (Klatzky, 1998). Aby sme jasnejšie popísali mechanizmy seba- Navigácia založená na navigácii predchádzajúce štúdie navrhli, že egocentrické reprezentácie možno považovať za vizuálne „snímky“ s vysokým rozlíšením spojené s aktuálnym správaním a že koherentné egocentrické reprezentácie sa vytvárajú integráciou týchto statických snímok odkazovaných na telo v sérii (Ekstrom & Isham, 2017).
V podobnom duchu sa deklaratívne pamäťové funkcie tradične rozkladajú na dve hlavné zložky charakterizované rôznymi časopriestorovými súradnicami (Tulving, 1983). Konkrétne je sémantická pamäť definovaná ako explicitné poznanie živých vecí, predmetov, faktov a udalostí sveta nezávisle od ich časopriestorového kontextu. epizodická pamäť je typicky konceptualizovaná z hľadiska explicitnej spomienky na priestorovo a časovo kontextualizované zážitky prvej osoby. Predpokladá sa, že najmä funkcie epizodickej pamäte sú zodpovedné za spojenie nesúrodých a často svojvoľných detailov do koherentnej udalosti. Aj keď je možné spomienky rozdeliť na kratšie čiastkové epizódy, pocit nepretržitého procesu je zvyčajne vždy dobre zachovaný (Tulving, 2002). V súčasnosti je dobre známe, že vedomé vybavovanie si jedinečných osobných zážitkov z hľadiska ich detailov a časového výskytu závisí od schopnosti byť subjektívne citlivý a vnútornej tvorby osobnej časovej línie (Bonato et al., 2012; Dere et al 2006 Weger & Pratt.2008), zamýšľaná ako pomyselná čiara prechádzajúca naším telom a rozširujúca sa dopredu a dozadu cez budúce a minulé časové úseky. Ako sa uvádza v klasických štúdiách pamäte, v skutočnosti je to práve pozdĺž tejto subjektívnej časovej osi najsofistikovanejšia forma epizodickej pamäte. Predpokladá sa, že sa odohráva mentálne cestovanie v čase (Tulving, 2002),
Cistanche na zlepšenie pamäte
Na neurobiologickej úrovni navigácia aj deklaratívna pamäť striktne závisia od vyhradenej siete sústredenej na mediálny temporálny lalok (MTL), ktorý zahŕňa hipokampálnu formáciu a kortikálne oblasti retrospleniálnej a zadnej cingulárnej kôry (Kravitz et al., 2011). Ako ukazujú viaceré neurofyziologické práce, aktivita hipokampu odráža informácie o miestach v priestore aj o momentoch v čase (Eichenbaum.2014; Ekstrom & Ranganath.2018; Epstein et al, 2017; Moser et al.2017). Neurofunkčná korešpondencia medzi navigačnými a pamäťovými funkciami na úrovni MTL viedla k návrhu fylogenetickej kontinuity medzi nervovými mechanizmami pre navigáciu vo fyzickom a mentálnom priestore (Buzsaki & Moser, 2013). V súlade s tým by sa epizodická a sémantická pamäť vyvinuli z egocentrickej samostatnej a alocentrickej navigácie založenej na mape. V hipokampe by takáto fylogenetická kontinuita bola podporovaná sekvenciami bunkového zostavovania poháňanými externými vstupmi (tj podnety z prostredia alebo tela pôvodne používané na sledovanie pohybov tela v prostredí počas fyzického cestovania), ktoré poskytujú základ pre následný vývoj vnútorne riadených sekvencií umožňujúcich mentálne cestovanie v čase. Inými slovami, fyzický pohyb v reálnom svete môže predstavovať primárny zdroj schopnosti mozgu pamätať si minulé skúsenosti a plánovať budúce akcie.
Na podporu tohto neurofyziologicky založeného modelu sme nedávno opísali špecifický a prediktívny vzťah medzi ľudskými schopnosťami v egocentrickej navigácii a epizodickou pamäťou (Committeri et al. 2020). Predovšetkým sme ukázali, že výkon v úlohe integrácie klasickej cesty založenej na proprioceptívnych podnetoch významne koreloval s výkonom pri klasickej úlohe rozpoznávania položiek. Na druhej strane nebola pozorovaná žiadna významná korelácia medzi výkonom v egocentrickej navigácii a úlohách sémantickej pamäte, čo naznačuje špecifický vzťah medzi egocentrickými zložkami epizodickej pamäte a priestorovou navigáciou.
Táto štúdia sa snažila zistiť, či by sa závery vyvodené z našej predchádzajúcej štúdie mohli potvrdiť a zovšeobecniť na dynamickú zložku sekvenčnej aktualizácie informácií počas egocentrickej navigácie a epizodickej pamäte. Za týmto účelom bol navrhnutý nový súbor experimentálnych úloh, v ktorých bola zdôraznená dynamická zložka časopriestorovej aktualizácie tak vo fyzickej (cestovanie v priestore [TS), ako aj v mentálnej (cestovanie v čase [TT]). V porovnaní s tradičnými úlohami použitými v našej predchádzajúcej práci výkon v úlohách egocentrickej navigácie a epizodickej pamäte založený na sebe silnejšie odrážal individuálnu schopnosť lineárne cestovať tam a späť vo fyzickom a mentálnom priestore. Do návrhu bola zahrnutá aj úloha sémantickej pamäte s podobnou štruktúrou a podobným dôrazom na dynamické spracovanie v rámci sémantickej pamäte (Travel in Categories[TC]). Konkrétne, v porovnaní s úlohou epizodickej pamäte, v ktorej sa dynamická aktualizácia informácií uskutočňovala pozdĺž lineárnej sekvencie a na referenčnom rámci založenom na sebe, úloha sémantickej pamäte bola založená na nelineárnom procese aktualizácie nesemantických/alocentrických informácií o sémantickom Kategórie.
Na základe vyššie uvedenej hypotézy fylogenetickej kontinuity a výsledkov našej predchádzajúcej štúdie sme predpovedali pozitívnu koreláciu medzi výkonom v egocentrickej navigácii a úlohe epizodickej pamäte, pretože obe zahŕňajú sekvenčnú zložku cestovania a dynamickú aktualizáciu informácií v sebe. -založené/egocentrické súradnice. Okrem toho sa na základe modelu fylogenetickej kontinuity a alocentrického referenčného rámca úlohy sémantickej pamäte očakával nulový alebo nepriamy vzťah medzi výkonom v egocentrickej navigácii a úlohou sémantickej pamäte. Nakoniec, keďže tieto tri úlohy zdieľali podobnú štruktúru, ktorá zahŕňa online udržiavanie informácií z počiatočného toku videoklipov/obrázkov v krátkodobej pamäti, do návrhu bola zahrnutá aj kontrolná úloha vizuálnej krátkodobej pamäte (STM). kontrola potenciálneho mätúceho účinku tejto zložky na predpokladaný vzťah medzi navigačnými a pamäťovými funkciami.
prospech cistanche
Materiály a metódy
Účastníci
Štúdie sa zúčastnilo celkovo 141 zdravých a pravorukých dobrovoľníkov (priemerný vek =21 0,5 ± 2,7 rokov, 119 žien), regrutovaných z University G. d'Annunzio v Chieti-Pescara. Všetci účastníci boli naivní, pokiaľ ide o účel experimentu, hlásili normálne videnie alebo zrak upravený na normálnu hodnotu a boli zaradení do štúdie po poskytnutí informovaného súhlasu. Žiadny z účastníkov neuviedol, že predtým sledoval televízny seriál "Grandfathered" pred experimentom. Štúdia bola vykonaná podľa etických noriem Helsinskej deklarácie z roku 1964 a bola schválená Univerzitným etickým výborom (prot.#1932 schválené 11. júla 2019).
Pilotná štúdia na výber stimulov
Skúšobný výber pre každú zo štyroch úloh sa uskutočnil prostredníctvom pilotných štúdií zozbieraných pred hlavným experimentom v nezávislých vzorkách subjektov. Konkrétne boli z výberu vylúčené pokusy s extrémnymi hodnotami strednej presnosti v štyroch úlohách a do každého návrhu úlohy bol zahrnutý konečný súbor 34 pokusov so stredne vysokou úrovňou obtiažnosti.
Úloha TT. Na posúdenie zložky cestovania v čase výkonu epizodickej pamäte sme vyvinuli pamäťovú úlohu v časovom poradí založenú na filmových scénach. Úloha epizodickej pamäte, ďalej definovaná ako úloha „Cestovanie v čase“, bola navrhnutá tak, aby zdôraznila samostatný komponent postupnej aktualizácie a časového usporiadania v mentálnom priestore a zahŕňala kódovanie a reláciu vyhľadávania oddelené znakom {{1} } min interval. Pri kódovaní. Účastníkom bola premietnutá celá epizóda amerického televízneho seriálu „Grandfathered“ dabovaná v taliančine (1. séria, 1. epizóda, „Pilot“; trvanie: 21:20 min.). Epizóda zobrazuje skutočné činy postavy a obsahuje bežné udalosti (napr. raňajky doma, prechádzka v parku, návšteva nemocnice). Účastníci boli poučení, aby venovali pozornosť filmu, ale neboli informovaní o povahe nasledujúcich úloh. Na relácii preberania poskytli rozsudok o časovom poriadku na zakódovaný audiovizuálny materiál. Každý pokus začal prezentáciou 6-sekundového videoklipu extrahovaného z tej istej epizódy, po ktorom nasledoval 500 ms červený fixačný kríž a cieľový obrázok s trvaním 1- s (obrázok 1A). Cieľové obrázky boli extrahované z filmových scén, ktoré sa vyskytli 1-2 min skôr alebo po začiatku offsetu príslušného videoklipu, v pomere 1:1. Účastníci mali 3 s od začiatku cieľového obrázka, aby označili, či bol cieľový obrázok extrahovaný zo scény, ktorá sa vyskytla pred alebo po videoklipe (tj kláves „z“ pre „pred“, kláves „m“ pre „po“) . A 1-s ITI predchádzalo nasledujúcemu súdnemu procesu. Vyberacie sedenie zahŕňalo 34 pokusov a predchádzali mu štyri praktické pokusy.
Úloha TS. Na posúdenie egocentrickej zložky výkonu priestorovej navigácie sme vyvinuli úlohu priestorového určovania polohy založenú na obrázkoch ulíc extrahovaných z aplikácie Google Earth. Úloha egocentrickej navigácie, ďalej definovaná ako úloha „Cestovanie vo vesmíre“, bola navrhnutá tak, aby zdôraznila samostatný komponent postupného usporiadania a priestorovej aktualizácie vo fyzickom priestore. Na tento účel sa použil softvér Google Earth Pro na vytvorenie série 6- videoklipov zobrazujúcich pohľad prvej osoby na navigačnú cestu získanú z rôznych ulíc niekoľkých miest po celom svete. Každý videoklip obsahoval 10 po sebe idúcich snímok obrazovky tej istej ulice pokrývajúcich celkovú vzdialenosť 100 m v reálnom prostredí (tj -10 m na každú snímku). Každý pokus začal prezentáciou 6- videoklipu, po ktorom nasledoval 500 ms červený fixačný kríž a cieľový obrázok s trvaním 1- s (obrázok 1B). Cieľové obrázky boli extrahované z obrázkov ulíc nasnímaných vo vzdialenosti -50-100 m dozadu alebo dopredu od príslušného videoklipu s pomerom strán 1:1. Účastníci mali 3 sekundy od začiatku cieľového obrázka, aby označili, či bol extrahovaný zo stojatých vôd dopredu vzhľadom na videoklip (kláves „z“ pre „dozadu“, „m“ pre „dopredu“). Al-s ITI predchádza Úloha zahŕňala štyri cvičné a 34 experimentálnych pokusov.
Úloha TC. Pokiaľ ide o úlohy TT a TS, dynamická zložka sémantickej pamäte bola hodnotená pomocou úlohy sémantickej kategorizácie založenej na obrázkoch extrahovaných z webu. Sémantická úloha, ďalej definovaná ako úloha "cestovanie v kategóriách", bola navrhnutá tak, aby zdôraznila dynamickú aktualizáciu neself/alocentrických konceptuálnych znalostí o sémantických kategóriách. Pokiaľ ide o úlohy TT a TS, každá skúška úlohy TC začínala prezentáciou šiestich po sebe idúcich obrázkov po dobu 6 s (1 s pre každý obrázok), po ktorých nasledoval 500 ms červený fixačný kríž a cieľový obrázok s trvaním 1- s (obrázok 1C). Účastníci mali 3 s od začiatku cieľového obrázka na označenie či patrilo do rovnakej sémantickej kategórie šiestich predchádzajúcich prvkov (kláves „m“ pre „áno“, kľúč „z“ pre „nie“). boli vybrané z danej sémantickej kategórie, pričom kategórie zahŕňali obrázky živých aj neživých prvkov (napr. plazy, európske krajiny, slávni speváci, hospodárske zvieratá). Cieľové obrázky boli buď vybrané z rovnakej sémantickej kategórie predchádzajúceho prúdu obrázkov alebo inú sémantickú kategóriu ry, s pomerom 1:1. Ako príklad „nie“ súdu. Na začiatku pokusu bolo prezentovaných šesť obrázkov lietajúcich zvierat (tj tukan, jastrab, motýľ, vážka, netopier, orol) a ako cieľový obrázok bol prezentovaný obrázok tučniaka. Účastníci neboli explicitne informovaní o jednotiacej sémantickej vlastnosti. Namiesto toho boli vyzvaní, aby neustále integrovali informácie počas prúdu obrázkov, aby aktualizovali svoju hypotézu o definícii kategórie (v príklade od vtákov po lietajúce zvieratá). Je pozoruhodné, že zatiaľ čo úlohy TT a TS boli vo svojej podstate založené na sekvenčnom usporiadaní a aktualizácii informácií (prezentácia stimulov aj výkon úlohy), úloha TC bola navrhnutá tak, aby zdôraznila dynamickú, ale nie postupnú aktualizáciu pojmových znalostí o sémantických kategóriách (tj poradie prezentácie stimulov bolo navrhnuté tak, aby bolo irelevantné pre výkon úlohy). Úloha zahŕňala štyri cvičné a 34 experimentálnych pokusov. Úplný zoznam experimentálnych skúšok zahrnutých do experimentu nájdete v doplnkovej tabuľke 1.
Úloha STM Vzhľadom na to, že tri hlavné úlohy (TT, TS a TC) mali podobnú štruktúru a všetky boli založené na online údržbe a aktualizácii vizuálnych informácií z počiatočného toku videoklipov/obrázkov, bola do súboru dodatočne zahrnutá aj vizuálna úloha STM. dizajn na kontrolu potenciálneho príspevku vizuálnych funkcií STM k predpokladanému vzťahu medzi úlohami.
Pokiaľ ide o vyššie opísané úlohy, úloha STM pozostávala z úvodného 6- videoklipu extrahovaného z epizódy televízneho seriálu „Moderná rodina“ (1. séria, 1. epizóda „Pilot“; trvanie: 22 min. ), za ktorým nasledoval 500-ms červený fixačný krížik a cieľový obrázok s trvaním 1- s extrahovaný z rovnakej epizódy (obrázok 1D), cieľové obrázky boli extrahované z filmových scén zahrnutých v prezentovaných videoklipoch alebo z filmových scén, ktoré sa vyskytnú l-2 s pred alebo po začiatku offsetu prezentovaného videoklipu. s pomerom 1:1. Účastníci mali 3 sekundy od začiatku cieľového obrázka, aby ukázali, či bol cieľový obrázok extrahovaný z predtým prezentovaného videoklipu (kláves „m“ pre „áno“, kláves „z“ pre „nie“). A 1-s ITI predchádzalo nasledujúcemu pokusu. Úloha zahŕňala štyri praktické pokusy a 34 experimentálnych pokusov.
Postup
Experiment sa uskutočnil v jednej experimentálnej relácii v trvaní ~ 2 hodiny (vrátane pokynov a prestávok) v nasledujúcom poradí: kódovanie TT (22 minút), interval (50 minút), vyhľadávanie TT (~ 10 minút), TS ( ~10 minút). TC (-10 minút) a STM (-10 minút). Relácia vyhľadávania TT bola zhromaždená ako prvá po relácii kódovania TT a následnom intervale, aby sa znížil potenciálny efekt rušenia (napr. filmové scény z úlohy STM). Paradigmy úloh boli vyvinuté v Inquisit Lab 5 a spravované cez Inquisit Web.
Štatistická analýza
Štatistické analýzy sa uskutočnili na celkovej vzorke 124 účastníkov po vylúčení odľahlých subjektov s priemernou presnosťou dvoch štandardných odchýlok (SD) pod priemerom skupiny v každej zo štyroch úloh. Normálne rozdelenie dát bolo hodnotené pomocou parametrov šikmosti a špičatosti rozloženia dát (Kendall & Stuart, 1958). Po kontrolách normálnej distribúcie údajov sme testovali, či je výkon (tj presnosť) v každej úlohe nad náhodou, pomocou jednovzorkového t-testu proti úrovni náhody (0 0,50). Významné rozdiely vo výkone medzi úlohami boli hodnotené aj prostredníctvom jednosmerných testov ANOVA a posthoc testov (Bonferroni).
Vzťah medzi presnosťou v priestorovej navigácii (tj TS) a úlohou epizodickej pamäte (tj TT) bol najprv vyhodnotený vykonaním robustnej korelačnej analýzy implementovanej v Matlab R2020a (Pernet et al, 2013, súbor nástrojov robustnej korelačnej analýzy). Hodnoty korelácie sa získali prostredníctvom preskočených korelačných analýz, ktoré odhadujú robustný stred údajov a súvisiace hodnoty Pearsonovej korelácie po automatickom odstránení bivariačných odľahlých hodnôt (Rousseeuw, 1984: Rousseeuw & Van Driessen. 1999; Verboten & Hubert, 2005).
Prediktívna sila asociácie medzi behaviorálnymi skóre v úlohách TS a TT bola tiež hodnotená pomocou krížovej validačnej analýzy typu „nevynechaná“ implementovaná v Matlabe (R2020a). Konkrétne sme použili schému krížovej validácie s vynechaním jedného subjektu, v ktorej sa jednotlivé skóre v úlohe TS použili na predpovedanie zodpovedajúcich skóre TT na základe
regresná krivka odhadnutá zo zostávajúcich (N-1) subjektov. Bola vykonaná Pearsonova korelačná analýza medzi pozorovaným a predpovedaným skóre epizodickej pamäte. Aby sa zohľadnila nesamostatnosť vynechaných záhybov, vykonal sa permutačný test náhodným premiešaním skóre TS 1,000-krát a opätovným spustením predikčného kanála, aby sa vytvorilo nulové rozdelenie hodnôt r. Výsledná p-hodnota bola odvodená z podielu hodnôt nulovej distribúcie r vyšších alebo rovných zodpovedajúcej empirickej korelačnej hodnote (pozri Beay et al.2018; Shen et al.2017).
Ako druhý krok analýzy sa skúmala špecifickosť vzťahu medzi priestorovou navigáciou (TS) a výkonom epizodickej pamäte (TT) pomocou robustnej korelačnej analýzy medzi skóre presnosti v úlohe sémantickej pamäte (TC) a úlohami TS aj TT. . Robili sa aj robustné korelačné analýzy medzi úlohou krátkodobej pamäte (STM) a inými úlohami (TT. TS a TC). Potom sa uskutočnila séria čiastočných korelačných analýz, aby sa preskúmalo, či korelácia medzi priestorovou navigáciou a výkonom epizodickej pamäte bola vysvetlená bežnými odchýlkami vo výkonnosti krátkodobej pamäte alebo sémantickej pamäte. K tomuto cieľu. vykonali sa dve čiastočné korelačné analýzy medzi úlohami TS a TT s použitím STM alebo skóre ako kovariátu. Podobne sa použili dve čiastočné korelačné analýzy na testovanie, či korelácia medzi skóre priestorovej navigácie a sémantickej pamäte bola vysvetlená spoločným rozptylom vo výkone STM alebo TT. Čiastočné korelácie boli vykonané na IBM SPSS Statistics 25 po vylúčení bivariačných odľahlých hodnôt identifikovaných v pôvodných robustných korelačných analýzach medzi dvoma hlavnými premennými.
Nakoniec, aby sa preskúmala existencia nepriamej behaviorálnej asociácie medzi priestorovou navigáciou a sémantickou pamäťou sprostredkovanou epizodickou pamäťou, bola vykonaná analýza sprostredkovania pomocou súboru nástrojov PROCESS pre SPSS (Hayes.2013). Konkrétne sa testoval model sprostredkovania (model šablóny číslo 4), v ktorom sa ako nezávislá premenná modelovala výkonnosť priestorovej navigácie (TS). výkon epizodickej pamäte (TT) ako mediátor a výkon sémantickej pamäte (TC) ako závislá premenná.
Všetky výsledky korelácie boli opravené na chybnú mieru objavenia (Benjamini & Hochberg, 1995) pomocou skriptu fdr_bh spusteného v Matlabe (R2020a). Navyše, dvojstranná post hoc sila analýza (pravdepodobnosť chyby 1-6) sa vykonala pre každú hlásenú veľkosť efektu (tj Pearsonovo r) pomocou sady nástrojov G*Power (3.1.9.7). Uskutočnili sa výkonové analýzy nastavením pravdepodobnosti chyby na hodnotu 0,05.
prospech cistanche
Výsledky
Analýza parametrov šikmosti a špičatosti ukázala, že všetky premenné boli normálne rozdelené (šikmosť: všetky hodnoty<-0.14 and="">-1.2; špičatosť: všetky hodnoty<1.29 and="">{{0}}.58). V súlade s výberovými kritériami v pilotných štúdiách bola výkonnosť vo všetkých úlohách vyššia ako náhoda (TT: 0.62 [SD=0.15]. TS:{{10}} .65[SD=0.12]. TC:0.67[SD=0.12]. STM 0.72 [SD=0.12]); jednovzorkové t-testy proti náhodnému výkonu, všetky p-hodnoty<.001)].an across-task="" comparison="" using="" a="" one-way="" anova,="" however,="" revealed="" significant="" differences="" between="" the="" performance="" in="" the="" four="" tasks.="" in="" particular,="" post-hoc="" comparisons="" (bonferroni)="" conducted="" on="" the="" significant="" main="" effect="" of="" the="" task(f=""><,001) indicated="" that="" the="" stm="" was="" slightly="" easier="" than="" the="" other="" three="" tasks(all="" p-values=""><.o1). and="" that="" the="" tc="" was="" easier="" than="" the="" tt(p="">
Robustná korelačná analýza naznačila štatisticky významnú pozitívnu koreláciu medzi skóre v úlohách egocentrickej navigácie (TS) a epizodickej pamäte (TT) (r=.23,p=.005,FDR =0.0133,výkon=0.73)(obrázok 2A). Ako naznačila krížová validačná analýza s vynechaním, individuálne skóre v úlohe TT bolo navyše spoľahlivo predpovedané skóre v úlohe TS (p=.004, FDR=0.0133) čo naznačuje nielen korelačnú štruktúru, ale aj prediktívny vzťah medzi týmito dvoma mierami výkonnosti. Keďže tieto dve úlohy zdieľali analogickú štruktúru, tieto zistenia nielen potvrdzujú súvislosť medzi egocentrickou navigáciou a výkonnosťou epizodickej pamäte ukázanú v našej predchádzajúcej štúdii (Committeri et al., 2020), ale tiež ukazujú, že táto asociácia je pravdepodobne sprostredkovaná bežnými mentálnymi zložkami spojenými. s cestovaním v čase a postupnou aktualizáciou informácií v dvoch doménach.
V súlade s našimi predchádzajúcimi zisteniami sa navyše zistila významná pozitívna korelácia medzi skóre epizodickej a sémantickej pamäte (r=0.24,p=.003, FDR=0.0133, moc=0.77) čo naznačuje štatistickú závislosť medzi dvoma formami deklaratívnej pamäte. Významná korelácia sa však našla aj medzi skóre egocentrickej navigácie (TS) a sémantickej pamäte (TC) (r=.16. p=.03, FDR=0. 04,power=0.43)(obrázok 2B), čo naznačuje slabšiu špecifickosť v porovnaní s našimi predchádzajúcimi zisteniami. Ako je však uvedené v časti Metódy, špecifický príspevok epizodických, sémantických a priestorových komponentov k pozorovanej korelačnej štruktúre sa riešil vykonaním série čiastočných korelačných analýz s každou z premenných použitých ako kovariát v samostatných analýzach. Okrem toho, keďže výkon STM pozitívne koreloval so všetkými tromi úlohami (TT, TS, TC: pre všetky úlohy, p<.05), partial="" correlation="" analyses="" were="" employed="" to="" estimate="" the="" visual="" short-term="" memory="" contribution="" to="" the="" observed="" correlation="">
V súlade s predpoveďami výsledky ukázali, že korelácia medzi egocentrickou navigáciou a epizodickou pamäťou zostala významná aj pri kontrole sémantickej pamäte (r=.20,p=.02,FDR=0 .032, výkon=0.61)alebo krátkodobá pamäť(r=.21,p=.02. FDR=0.032.power{{15} }.65) výkon. Na rozdiel od toho nebola pozorovaná žiadna významná korelácia medzi egocentrickou navigáciou a výkonom sémantickej pamäte pri kontrole epizodickej pamäte (r=.11, p=.22,FDR=0.22,výkon{ {23}}.23) alebo krátkodobá pamäť (r=.12, p=.18, FDR=0.21, výkon=0.26) výkon . Je pozoruhodné, že zatiaľ čo tieto výsledky podporujú robustnosť vzťahu medzi egocentrickou navigáciou a epizodickou pamäťou, naznačujú aj hypotézu falošného / nepriameho vzťahu medzi egocentrickou navigáciou a sémantickou pamäťou.
Táto hypotéza bola testovaná pomocou analýzy sprostredkovania, ktorá potvrdila, že vzťah medzi egocentrickou navigáciou a sémantickou pamäťou bol sprostredkovaný epizodickou pamäťou (R'=.05.F[1,122]=6.68,p{ {6}}.01). Ako je znázornené najmä na obrázku 3, bootstrap analýza s 5 000 prevzorkovaniami ukázala štatisticky významný nepriamy vplyv priestorovej navigácie na sémantickú pamäť prostredníctvom epizodickej pamäte (b=0,0476; 95 percent CI: LLCI=0 .006. ULCI=0.109). Namiesto toho priamy účinok priestorovej navigácie na sémantickú pamäť bez zohľadnenia sprostredkovateľského účinku epizodickej pamäte nebol významný (b =0.0807;p=.34,95 percent CI: LLC{{22} }.0875, ULCI=0.2488). Okrem toho sa získal štatisticky významný priamy účinok pre egocentrickú navigáciu cez epizodickú pamäť (b=0.2712.p=.01,95 percent CI:LLCI=0.0636,ULCI{{ 33}}.4788), ako aj pre epizodickú pamäť pred sémantickou pamäťou (b=0.1756.p=.02,95 percent CI: LLCI=0.0342, ULCI{{42 }}.3169).
Diskusia
Ako je načrtnuté v úvode, nedávno sme poskytli experimentálnu podporu hypotéze formulovanej Buzsakim a Moserom (2013) o fylogenetickej kontinuite medzi nervovými mechanizmami pre navigáciu vo fyzickom a mentálnom priestore (Committeri et al., 2020). najmä na základe hypotézy, že mechanizmy pre navigáciu v mentálnom priestore sa mohli vyvinúť z recyklačných mechanizmov pre navigáciu vo fyzickom priestore, sme zistili, že výkon účastníkov v klasickej úlohe epizodickej pamäte (tj rozpoznávanie položiek) bol spoľahlivo predpovedaný ich výkonom na klasická egocentrická navigačná úloha (tj integrácia cesty). Naopak, nebola pozorovaná žiadna korelácia ani prediktívny vzťah medzi výkonom účastníka pri egocentrickej navigácii a úlohou sémantickej pamäte. Tu sme sa snažili rozšíriť tieto behaviorálne zistenia na dynamickú zložku sekvenčnej aktualizácie a lineárneho usporiadania (cestovania) samostatnej egocentrickej navigácie a epizodickej pamäte. Navyše, keďže epizodická a sémantická pamäť bola klasicky považovaná za úzko vzájomne závislé funkcie (Greenberg & Verfaellie, 201O), priamo alebo nepriamo spojené s egocentrickou navigáciou (Buzsaki & Moser, 2013), tu sme sa navyše snažili lepšie objasniť vzťah medzi egocentrickou navigáciou. a obe formy deklaratívnej pamäte. Na tento účel sme vyvinuli tri nové experimentálne úlohy, ktoré zdieľali porovnateľnú experimentálnu štruktúru a dôraz na dynamickú zložku aktualizácie informácií v rôznych doménach. V rámci tohto kontrolovaného nastavenia sme porovnávali dynamický proces aktualizácie informácií v priestorovej (TS), časovej (TT) a sémantickej (TC) doméne. Do návrhu bola dodatočne zahrnutá úloha vizuálnej krátkodobej pamäte (STM) s analogickou štruktúrou na kontrolu príspevku tejto funkcie k trom hlavným úlohám.
Výsledky potvrdili naše predchádzajúce zistenia o významnej korelácii a predikčnom vzťahu medzi mierami výkonu na egocentrickej navigácii a epizodickej pamäti. Najmä v experimentálnom kontexte tejto štúdie zistenia ukázali, že výkon účastníkov pri cestovaní vo vesmíre pozitívne koreluje a predpovedá výkonnosť cestovania v čase, pričom výsledky korelácie naznačujú, že tento vzťah bol silne nezávislý od krátkodobej pamäte. schopnosti. Sme presvedčení, že konzistentný vzťah medzi egocentrickou navigáciou a epizodickou pamäťou naprieč štúdiami je spôsobený spoločným mechanizmom na spracovanie a ukladanie priestorových a časových informácií. Ukladanie usporiadaných sekvencií prvkov sa skutočne javí ako kľúčový aspekt egocentrickej navigácie aj epizodickej pamäte. Počas egocentrickej navigácie sú lokačné sekvencie navzájom prepojené integrátorom neurálnej cesty spolu s jednorozmerným priestorom, ktorý nevyžaduje mapovú reprezentáciu, podobne ako sekvenčne sa vyskytujúce položky sú zostavené do koherentnej pamäťovej epizódy (Buzsaki, 2005). alocentrické mapy definujú umiestnenie vo vnútri dvojrozmerného priestoru nezávisle od cesty vykonanej na dosiahnutie tohto cieľa, podobne ako sémantická pamäť definuje pojmy nezávisle od ich časového alebo priestorového kontextu. Ortogonálna organizácia pojmov vo vnútri sémantických máp má skutočne spoločné mnohé črty s všesmerovými vzdialenosťami medzi orientačnými bodmi vo vnútri mapy (Bellmund et al 2018; Vigano & Piazza. 2020).
Spracovanie času a priestoru z perspektívy seba samého viedlo ku konceptu mentálnych línií (Bonato et al..2012) a viaceré štúdie podporili súvislosť medzi lineárnym spracovaním času a priestoru. Napríklad v sérii experimentov s použitím lateralizovaných reakcií Anelli et al. (2016.2018) opísali prirodzenú alebo prirodzenú dispozíciu mapovať minulé a budúce udalosti pozdĺž horizontálnej mentálnej časovej osi, pričom prvá je mapovaná vľavo a druhá vpravo. Dôležité je, že takýto recipročný vplyv priestorového kódovania v priebehu časového spracovania bol tiež dokázaný, keď je lateralizácia indukovaná vo vizuopriestorovom spracovaní prostredníctvom prizmatickej adaptácie. Prizmatická adaptácia priestorovej pozornosti skutočne významne modulovala spracovanie minulých a budúcich konceptov, napríklad generovaním behaviorálnej facilitácie na rozpoznanie minulých/budúcich udalostí, ktorá je v súlade so smerom posunu pozornosti, tj. facilitácia pre minulosť vs. budúce udalosti spojené s posunom priestorovej pozornosti doľava vs. doprava (Anelli et al., 2016). Ukázalo sa, že ešte paradigmatickejšia, prizmatická adaptačná liečba vyvolávajúca posun priestorovej pozornosti doľava vyvoláva dlhotrvajúce zlepšenie egocentrických mentálnych schopností cestovania v čase u pacientov s jednostranným zanedbávaním ľavého hemipriestoru (Anellet al. 2018). štúdia Aksentjevica et al. (2019) preukázala, že pohyb v priestore môže významne ovplyvniť mnemotechnické spracovanie. Štúdia konkrétnejšie ukázala, že spätný pohyb môže zlepšiť mnemotechnický výkon pre rôzne typy informácií v súvislosti s dopredným pohybom alebo stavom bez pohybu, čím poskytuje ďalší dôkaz o úzkej spojitosti medzi spracovaním priestoru a času.
prospech cistanche
Okrem vzťahu medzi vlastnou priestorovou navigáciou a výkonom epizodickej pamäte súčasné výsledky naznačujú aj prítomnosť asociácie medzi egocentrickou navigáciou a výkonom sémantickej pamäte, čo je čiastočne v rozpore s našimi predchádzajúcimi zisteniami na túto tému. S ohľadom na toto zistenie však výsledky parciálnych korelačných a mediačných analýz naznačujú, že takáto korelácia bola do značnej miery vysvetlená inými kognitívnymi faktormi. Konkrétne, zatiaľ čo korelácia medzi egocentrickou navigáciou a epizodickou pamäťou bola priama, prediktívna a nezávislá od schopností krátkodobej pamäte, korelácia medzi egocentrickou navigáciou a sémantickou pamäťou bola významne vysvetlená skóre účastníka v úlohe STM a čo je relevantnejšie, sa ukázalo byť sprostredkované výkonom v úlohe epizodickej pamäte. Za zmienku. súčasné zistenia o asociácii medzi egocentrickou navigáciou a funkciami sémantickej pamäte, ktoré sú sprostredkované schopnosťami epizodickej pamäte, sú vysoko v súlade s predpokladmi modelu fylogenetickej kontinuity (Buzsaki & Moser, 2013): reprezentácie na vyššej úrovni (tj alocentrické mapy založené na navigácia, sémantická pamäť) sa vo veľkej miere odvodzujú od ich príslušných náprotivkov na nižšej úrovni (seba-založená egocentrická navigácia. epizodická pamäť). V súlade s modelom sa predpokladá, že časové a bezkontextové alocentrické mapy sú založené na opakovaných výskumoch založených na sebe prostredia (Lever et al., 2002), veľmi podobné tomu, ako sa sémantické znalosti postupne získavajú opakovaným kódovaním podobných epizód systémom epizodickej pamäte založenej na sebe, ktoré sa nakoniec stávajú nezávislými od kontextu (Buzsaki. 2005: Eichenbam et al. 1999). Preto špekulujeme, že schopnosť transformovať novú epizodickú skúsenosť na dlhodobú sémantickú pamäť by mohla odrážať schopnosť transformovať priestorové reprezentácie z egocentrického na alocentrický referenčný rámec. V súlade s tým, ako naznačuje pôvodný návrh Buzsakiho a Mosera (2013), pretože staré sémantické znalosti sa nespoliehajú na sekvenčné alebo lineárne/usporiadané spracovanie informácií, ale skôr na alocentrické alebo mapové navigačné mechanizmy, vzťah medzi egocentrickou navigáciou a sémantickým spomienka by bola nevyhnutne sprostredkovaná epizodickou pamäťou.
V tejto súvislosti poznamenávame, že súčasné vyšetrovanie predstavuje iba test nižšej úrovne náprotivku pôvodného modelu (tj egocentrickú navigáciu, epizodickú pamäť). Nevyhnutným doplnkom k skúmaniu hypotézy fylogenetickej kontinuity by bolo posúdenie celého modelu/vzťahu, vrátane mapových alebo alocentrických navigačných schopností a špecifická asociácia týchto schopností s neosobným, sémantickým pamäťovým výkonom (na rozdiel od seba). výkon epizodickej pamäte). Budúce štúdie by preto mali preskúmať náprotivok modelu na vyššej úrovni (napr. alocentrickú navigáciu založenú na mape. sémantická pamäť), napríklad zahrnutím alocentrických navigačných úloh do experimentálneho dizajnu alebo implementáciou ad-hoc metód analýzy údajov schopných testovať stupeň hierarchické vzťahy a recipročný vplyv medzi pamäťovými (epizodickými a sémantickými) a navigačnými (egocentrickými a alocentrickými) schopnosťami/funkciami.
Okrem toho by budúce štúdie mali posúdiť príspevok potenciálnych preklenujúcich faktorov, ktoré mohli ovplyvniť pozorovaný vzťah medzi navigačnými a pamäťovými funkciami. Podobný prístup už bol použitý v predchádzajúcej štúdii, v ktorej boli možné mätúce účinky schopností pozornosti a pracovnej pamäte na koreláciu medzi egocentrickou navigáciou a epizodickou pamäťou kontrolované zahrnutím špecifických štandardizovaných testov do experimentálneho dizajnu (Committeri et al. 2020).
Napokon, keďže táto štúdia bola založená na korelačnom prístupe k replikácii a rozšíreniu našich pôvodných zistení (Committeri et al.2020), ďalším budúcim smerom by malo byť posúdenie kauzálneho/smerového vzťahu medzi priestorovou navigáciou a epizodickou pamäťou, napr. budúce štúdie by mohli zvážiť alternatívne prístupy, ako napríklad tie, ktoré sú založené na tréningových účinkoch, v ktorých sa hypotéza kauzality (a fylogenetickej kontinuity) skúma na základe modulačných/plastických účinkov týchto kognitívnych funkcií. Alternatívne by sa tento model mohol testovať v oblasti ľudského rozvoja a výskumu starnutia. Bolo pozorované, že títo starší dospelí okrem dobre známych epizodických pamäťových deficitov vykazujú náprotivky (seba-založená egocentrická navigácia. epizodická pamäť). V súlade s modelom sa predpokladá, že časové a bezkontextové alocentrické mapy sú založené na opakovanom samočinnom skúmaní prostredia (Lever et al., 2002), veľmi podobné tomu, ako sa sémantické znalosti postupne získavajú opakovaným kódovaním podobných epizód systémom epizodickej pamäte založenej na sebe, ktoré sa nakoniec stávajú nezávislými od kontextu ( Buzsaki.2005:Eichenbam a kol., 1999). Preto špekulujeme, že schopnosť transformovať novú epizodickú skúsenosť na dlhodobú sémantickú pamäť by mohla odrážať schopnosť transformovať priestorové reprezentácie z egocentrického na alocentrický referenčný rámec. V súlade s tým, ako naznačuje pôvodný návrh Buzsakiho a Mosera (2013), pretože staré sémantické znalosti sa nespoliehajú na sekvenčné alebo lineárne/usporiadané spracovanie informácií, ale skôr na alocentrické alebo mapové navigačné mechanizmy, vzťah medzi egocentrickou navigáciou a sémantickým pamäť by bola nevyhnutne sprostredkovaná epizodickými pamäťovými deficitmi, vykazovala výrazné deficity počas priestorových úloh vyžadujúcich egocentrickú perspektívu prvej osoby (napr. Borella et al., 2015).
prospech cistanche
Záver
Na záver, výsledky tejto štúdie potvrdzujú naše predchádzajúce zistenia (Committeri et al. 2020) o priamom a prediktívnom vzťahu medzi egocentrickou priestorovou navigáciou založenou na sebe a epizodickou pamäťou. Okrem toho rozširujú naše predchádzajúce zistenia o dynamickú zložku sekvenčného cestovania a aktualizácie usporiadaných / lineárnych informácií vo fyzickom aj mentálnom priestore / doméne a podporujú hypotézu fylogenetickej kontinuity a hierarchického vzťahu medzi sebestačným / egocentrickým a mapovým -založené/alocentrické spracovanie informácií. Tento dôkaz je opäť v súlade s hypotézou spoločných mechanizmov na spracovanie a ukladanie priestorových a časových informácií a že schopnosť navigácie v mentálnom priestore sa mohla vyvinúť z recyklačných mechanizmov vyvinutých na navigáciu vo fyzickom priestore.
