Effetti Multipli U Dissoċjabbli Ta Storja Sensori Fuq Prestazzjoni tal-Memorja tax-Xogħol Parti 2

Akkwist MEG

Il-parteċipanti kienu bilqiegħda fl-iskaner MEG wara li ngħataw struzzjonijiet dwar l-ispeċifiċitajiet tal-kompitu. Huma lestew blokka waħda ta 'prattika waqt li kienu bilqiegħda fl-iskaner qabel il-bidu tar-reġistrazzjoni MEG.

Magnetoencephalography (MEG) hija teknoloġija moderna li tista 'tirreġistra l-attività tal-moħħ tal-bniedem u s-sinjali newrali. Ġie użat ħafna fir-riċerka newroxjenza, dijanjosi u trattament ta 'mard newroloġiku, eċċ Mill-perspettiva tal-memorja, il-manjetoenċefalografija tista' tgħinna nidħlu aktar fil-fond fil-mekkaniżmi tal-memorja tal-bniedem u l-funzjonijiet taż-żoni tal-moħħ.

Billi użaw manjetoenċefalografija, ix-xjentisti għamlu xi skoperti dwar il-memorja. Pereżempju, sabu reġjuni tal-moħħ involuti fil-memorja tax-xogħol u fit-tul, bħall-kortiċi prefrontali, il-lobu temporali u l-ippokampus. Barra minn hekk, manjetoenċefalografija tista 'tiskopri anormalitajiet fl-attività tal-moħħ assoċjati ma' disturbi tal-memorja, bħall-marda ta 'Alzheimer. Għalhekk, din it-teknoloġija għandha prospetti wiesgħa ta 'applikazzjoni fid-dijanjosi u t-trattament ta' disturbi tal-memorja.

Minbarra li għandha potenzjal terapewtiku konsiderevoli, il-manjetoenċefalografija tista 'wkoll tgħin lin-nies ordinarji jtejbu l-memorja tagħhom. Billi nifhmu kif il-moħħ tagħna jipproċessa l-informazzjoni u jaħżen memorji, nistgħu nifhmu aħjar kif nitgħallmu u niftakru b'mod aktar effettiv. Ix-xjentisti skoprew xi tekniki ppruvati ta 'taħriġ tal-memorja, bħar-ripetizzjoni u l-assoċjazzjoni, li jistgħu jgħinuna nżommu l-informazzjoni aħjar.

Fil-qosor, manjetoenċefalografija hija teknoloġija relatata mill-qrib mar-riċerka tal-memorja. Jista 'jwettaq esplorazzjoni fil-fond tal-mekkaniżmu tal-memorja tagħna u l-funzjonijiet taż-żona tal-moħħ, li jgħin biex issolvi disturbi tal-memorja u jtejjeb il-memorja. Ejjew nesploraw b'mod attiv u nitgħallmu nutilizzaw aħjar il-potenzjal tal-manjetoenċefalografija biex tgħinna nifhmu u nutilizzaw aħjar l-imħuħ tagħna. Wieħed jista 'jara li għandna bżonn intejbu l-memorja, u Cistanche deserticola jista' jtejjeb b'mod sinifikanti l-memorja, minħabba li Cistanche deserticola jista 'wkoll jirregola l-bilanċ ta' newrotrasmettituri, bħal żieda fil-livelli ta 'acetylcholine u fatturi ta' tkabbir. Dawn is-sustanzi huma importanti ħafna għall-memorja u t-tagħlim. Barra minn hekk, Laħam jista 'wkoll itejjeb il-fluss tad-demm u jippromwovi l-kunsinna tal-ossiġnu, li jista' jiżgura li l-moħħ jirċievi biżżejjed nutrijenti u enerġija, u b'hekk itejjeb il-vitalità u r-reżistenza tal-moħħ.

Ikklikkja taf modi biex ittejjeb il-funzjoni tal-moħħ

Il-parteċipanti ngħataw struzzjonijiet biex iżommu l-ħarsa tagħhom lejn it-tikka tal-iffissar ċentrali u biex jimminimizzaw it-teptip matul il-prova.

Id-dejta newromanjetika ġiet akkwistata bl-użu ta' VectorViewsystem tar-ras kollha li tinkludi 204 gradjometri planari u 102 manjetometru (Elekta Neuromag Oy) f'kamra protetta b'mod manjetiku.

Matul l-esperiment, il-pożizzjoni tar-ras tal-parteċipanti ġiet immonitorjata kontinwament bl-użu ta 'coils tal-indiċi mqiegħda f'erba' punti fuq ir-ras. Il-qawwa tal-kamp manjetiku ġiet kampjunata b'rata ta' 1000 Hz u bandpass iffiltrat onlajn bejn 0.03 u 300 Hz. Barra minn hekk, elettro-oculograms vertikali u orizzontali ġew imkejla bl-użu ta 'elettrodi mqiegħda fuq, taħt, u ħdejn l-għajnejn. Il-movimenti tal-għajnejn ġew immonitorjati bl-użu ta' EyeLink 1000 (SR Research) eye tracker fi frekwenza ta' 1000 Hz.

Preproċessar tad-dejta MEG

Id-dejta ġiet ipproċessata minn qabel offline billi tuża Fieldtrip (Oostenveld et al.,2011), il-librerija tas-softwer OHBA (OSL) li tfassal fuq SPM8 (http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spam), u s-softwer Elekta.

Qabel kwalunkwe ipproċessar minn qabel, id-dejta tal-MEG ġiet spezzjonata viżwalment biex tneħħi u tinterpola kull sensors li wrew livelli eċċessivi ta’ storbju u sussegwentement ġew de-istorbju u kkoreġuti bil-moviment bl-użu ta’ Maxfilter Signal SpaceSeparation (Taulu et al., 2004) qabel ma tneħħew komponenti indipendenti relatati mal-qalb. u artifacts li jteptpu l-għajnejn.

Id-dejta kienet epocheda madwar l-ewwel gradilja u t-tieni gradilja (minn 400 ms qabel il-bidu tal-ħakk sa 900 ms wara l-bidu) u ttieħdet kampjuni baxxi għal 200 Hz. Provi b'varjanza għolja jew gradjometri jew manjetometri ġew identifikati u esklużi bl-użu ta 'test ESD ġeneralizzat (devjazzjoni studentizzata estrema; Rosner, 1983) f'limitu ta' sinifikat ta '0.05.

Għal analiżi tal-preġudizzju bejn il-provi, ħriġna lill-klassifikatur fuq il-preżentazzjonijiet kollha ta 'stimolu mill-provi kollha mhux miċħuda. Peress li eskludejna provi b'varjanza għolja (7.49 6 3.85%, medja 6 SD, li tikkorrispondi għal45 6 23 preżentazzjonijiet ta 'stimolu) minn aktar analiżi, il-klassifikatur kien mħarreġ fuq il-555 6 23 preżentazzjonijiet ta' stimolu li kien fadal.

Qabel ma kkalkulajna l-preġudizzji, neħħejna l-ewwel prova ta 'kull blokk (2%), u provi b'differenza angolari assoluta mal-orjentazzjoni fil-mira fuq il-prova preċedenti ta' .60 grad (; 33%), li rriżultaw fi provi 370 6 21 għal dan analiżi għal kull parteċipant.

Għal analiżi tal-preġudizzju fi ħdan il-prova, ħriġna l-klassifikatur fuq il-provi kollha fejn ġie ppreżentat l-istimolu 2 ħlief għal dawk imneħħija għal varjanza għolja, u ħallew 278 6 11 provi fl-analiżi.

Għall-kalkolu tal-preġudizzju, fost dawn il-provi għażilna dawk li fuqhom kien ġie ppreżentat ukoll l-istimolu 1, u b'differenza angolari assoluta ta '.10 grad u, 50 grad bejn stimuli 1 u 2. Sussegwentement, il-preġudizzju ġie kkalkulat separatament għal provi bi protezzjoni u taġġorna l-indikazzjonijiet, li jirriżultaw fi provi 62 6 5 u 63 6 5, rispettivament.

Klassifikazzjoni ta' analiżi diskriminanti lineari

Id-dejta ġiet ipproċessata aktar minn qabel. Magnitudes ta 'manjetometri kienu approssimattivament imqabbla ma gradjometri permezz ta' multiplikazzjoni (fattur 20) u soġġetti għal dekodifikazzjoni spazjotemporali (kodiċi disponibbli fuq https://pypi.org/project/temp-dec/; kif deskritt qabel, Wolff et al., 2017, 2020; Hajonides et al., 2021). Dejta mit-306 sensuri MEG kollha fuq tieqa li tiżżerżaq ta' 30-punti ta' ħin (150 ms) ġiet magħquda f'vettur 9180-dimensjonali.

Id-dimensjonijiet tnaqqset bl-użu ta 'analiżi tal-komponent prinċipali, ikkalkulat separatament għal kull punt ta' żmien, li żamm 90% tal-varjanza (bejn 250 u 600 ms, dan kien madwar 209 6 39 komponenti għal kull parteċipant, medja 6 SD).

Dan serva biex inaqqas id-dejta, iżid il-varjanza unika kodifikata minn kull dimensjoni, u ppermettiet lill-klassifikatur jikkalkula l-matriċi tal-kovarjanza b'mod aktar effettiv. Prestimulusbaselining ma kienx applikat biex tinżamm informazzjoni stabbli minn stimuli ppreżentati qabel.

Biex tħarreġ klassifikatur ta' analiżi diskriminanti lineari (LDA), id-dejta ġiet maqsuma f'settijiet ta' taħriġ u ttestjar bl-użu ta' validazzjoni inkroċjata stratifikata ta' {{0}}darbiet. L-angoli tal-ħakk ġew imqassma f'bins ta' orjentazzjoni spazjati b'mod ugwali, u ħolqu 10 klassijiet distinti (0–18 grad, 18–36 grad, 36–54 grad, 54–72 grad, 72–90 grad, 90–108 grad, 108–126 grad, 126–144 grad, 144–162 grad, 162–180 grad). Biex jitħarreġ klassifikatur LDA, id-dejta nqasmet f'settijiet ta' taħriġ u ttestjar bl-użu ta' 10-validazzjoni trasversali stratifikata darbiet.

Ibbażat fuq is-sett tat-taħriġ, il-klassifikatur LDA jipproġetta d-dejta fi spazju ta’ dimensjoni baxxa (ta’ disa’ dimensjonijiet; numru ta’ klassijiet nieqes 1) li jifred b’mod massimu d-dejta mill-10 klassijiet. Id-dejta mis-sett tat-test imbagħad ġiet ipproġettata fl-istess {{ 3}}dimensjonalispazju. Ksibna 10 distanzi LDA għal kull prova fis-sett tat-test billi kkalkola d-distanza Ewklidja tagħha minn kull medja ta 'klassi ta' sett ta 'taħriġ fl-ispazju ta' dimensjoni baxxa.

Dawn id-distanzi ppermettewlna nistmaw il-probabbiltà li kwalunkwe prova tat-test partikolari tikkorrispondi għal kull waħda mill-għaxar klassijiet. Dan ġie ripetut għal kull darba ta 'validazzjoni inkroċjata u kull punt ta' ħin. Analiżi ta 'dekodifikazzjoni ta' stimulu, l-angolu ppreżentat intuża għall-klassifikazzjoni.

F'analiżi ta' dekodifikazzjoni inkroċjata, klassifikaturi LDA ġew imħarrġa fuq bins ta 'orjentazzjoni ta' avveniment wieħed (eż., ħakk ippreżentat) iżda evidenza tal-klassifikazzjoni allinjata madwar bins ta 'orjentazzjoni oħra (eż., orjentazzjoni fil-mira fuq il-prova preċedenti). Il-kurvi ta' xebh rappreżentattiv li jirriżultaw kienu konvoluti ma' cosine.

Biex nittestjaw liema sensuri kkontribwew l-aktar b'mod sinifikanti għall-probabbiltà tal-klassifikazzjoni osservati fil-metodi multivarjati tagħna, għamilna wkoll analiżi ta 'dekodifikazzjoni ta' searchlight (Kriegeskorte et al., 2006).

F'din l-analiżi, weiteratively ikkunsidrat grupp żgħir ta 'sensors u b'hekk setgħu jieħdu l-locus approssimattiv ta' l-effett osservat. B'mod aktar speċifiku, weselected data minn kull sensur flimkien ma '47 ġar tiegħu l-aktar viċin (manjetometri u gradjometri inklużi) u mexxa l-istess analiżi ta' klassifikazzjoni kif deskritt hawn fuq.

Kalkolu tal-punteġġ tal-asimetrija newrali bħala kejl tal-preġudizzju newrali

Għal preġudizzji fi ħdan il-prova, aħna vvalutajna l-ipproċessar tat-tieni ħakk u kkunsidrat biss provi b'żewġ oġġetti. Il-klassifikatur kien imħarreġ fuq il-preżentazzjonijiet kollha tat-tieni ħakk u l-probabbiltà tal-bin ġew iġġenerati għal kull prova. Għal analiżi bejn il-provi, analizzajna l-ipproċessar tal-orjentazzjoni kemm tal-ewwel kif ukoll tat-tieni gradilja fil-prova attwali. Għal din ir-raġuni, wetrained lill-klassifikatur fuq il-provi kollha u ġġenerat tbassir bin għal alltrials.

Sussegwentement, abbażi tar-riżultati mill-analiżi tal-preġudizzju tal-prestazzjoni, għażilna provi li fihom id-distanza angolari bejn l-inducer u l-orjentazzjoni tal-ħakk fuq il-wiri wasslet għal preġudizzju sinifikanti fl-imġiba fil-livell tal-grupp.

Fil-każ tal-preġudizzju repulsiv fi ħdan il-prova, theinducer kien l-orjentazzjoni tal-ewwel ħakk fuq l-istess prova. Għall-analiżi ta' bejn il-provi, l-induttur kien l-orjentazzjoni fil-mira rrappurtata fuq il-prova preċedenti (ħlief għall-analiżi ta' kontroll, fejn l-orjentazzjoni mhux irrappurtata ntużat bħala l-mira). Bħala varjabbli dipendenti, ikkunsidrajna l-istimi tal-probabbiltà għal kull bin ta 'orjentazzjoni, fejn nistennew l-ogħla probabbiltà għall-bin angolari li għandu offset żero għall-orjentazzjoni ppreżentata u probabbiltajiet li jonqsu għal bins b'distanzi angolari akbar għall-orjentazzjoni ppreżentata.

Aħna evalwajna separatament stimi tal-probabbiltà għal provi li fihom l-orjentazzjoni tal-induttur kienet lejn l-arloġġ (CW) versus kontra l-arloġġ (CCW) rigward l-orjentazzjoni attwali. Kemm għall-provi CW kif ukoll CCW, għamilna medja separata tal-evidenza mill-bins tal-orjentazzjoni CW (72 grad sa 18 grad) u evidenza mill-bins CCW (18 grad sa 72 grad).

Il-punteġġi ta 'l-assimetrija ġew ikkalkulati billi nkisbet id-differenza bejn iż-żewġ gruppi ta' bins angolari (CWminus CCW). Fl-aħħarnett, aħna kkalkulajna punteġġ ta 'preġudizzju newrali ġenerali billi naqqas il-punteġġi ta' asimmetrija fuq provi b'indutturi CW versus CCW.

Preġudizzji newrali attraenti rriżultaw f'punteġġ pożittiv (jiġifieri, provi b'distanzi CWangulari rriżultaw f'aktar evidenza CW, distanzi angolari CCW irriżultaw f'aktar evidenza CCW), filwaqt li preġudizzji newrali repulsivi rriżultaw f'punteġġ negattiv (jiġifieri distanzi angolari CW rriżultaw f'inqas evidenza CW milli provi CCW, u viċi versa).

Ittestjar statistiku

It-testijiet statistiċi ġew ikkalkulati kemm bl-użu ta’ JASP (JASP Team, 2020) kif ukoll ta’ Scipy (Virtanen et al., 2020).

Aħna ttestjajna s-serje ta 'żmien ta' evidenza tal-klassifikatur konvolvit fil-kosinju kontra ż-żero bl-użu ta 'test ta' permutazzjoni bbażat fuq cluster, li jindirizza l-problema ta 'tqabbil multipli (bl-użu ta' MNE; Gramfort et al., 2013). Weran 100,000 iterazzjonijiet.

Ir-raggruppamenti bi gruppi ta' punti ta' ħin differenti b'mod sinifikanti minn żero huma indikati fiċ-ċifri rilevanti bl-użu ta' linji orizzontali. L-ittestjar tal-permutazzjoni bbażat fuq il-cluster ġie applikat ukoll għall-preġudizzju tal-prestazzjoni madwar id-distanza angolari bejn l-orjentazzjoni ppreżentata u l-orjentazzjoni tal-induttur.

Biex tittestja s-sinifikat tal-analiżi tal-preġudizzju tagħna, aħna ġġenerajna shufflingdistribution wara l-istadju tad-dekodifikazzjoni. Meta l-provi ġew magħżula bbażati fuq l-orjentazzjoni relattiva tal-prova/stimolu preċedenti, aħna nbiddlu b'mod każwali din id-distanza angolari u kkalkulajna mill-ġdid il-preġudizzju. Aħna kkalkulajna l-preġudizzju għall-parteċipanti kollha u għamilna medja ta' dan il-punteġġ. Dan il-proċess ġie rrepetut 10,000 darbiet, u d-distribuzzjoni li rriżultat kienet s-score.

It-trasformazzjoni tal-punteġġ z tal-istess ġiet applikata għall-punteġġ tal-preġudizzju osservat meta ma ġie applikat l-ebda sinjal bl-addoċċ. Dan il-punteġġ z jista' mbagħad jintuża biex jinkiseb il-valur p (b'żewġ denbu) tal-effett oriġinali relattiv għad-distribuzzjoni tat-tħaffir (fil-medji tal-ħin irrappurtati kollha, intużaw punti ta' ħin bejn 250 u 600 ms).

It-testijiet kollha kienu fuq żewġ naħat sakemm ma jkunx iddikjarat mod ieħor.

Riżultati

Rati ta' żball

Il-parteċipanti kienu preċiżi fir-riproduzzjoni tal-orjentazzjoni fil-mira (żball medju ta' rispons 11.73 6 0.70 grad SEM; medju SD 17.61 61.07 gradi SEM; ara t-Tabella 1 għal prestazzjoni bil-kundizzjoni). ANOVA tnejn b'żewġ miżuri ripetuti fuq żball ta' rispons wera l-effetti ewlenin tat-tip cue (F(1,19)=16.49, p, 0.001, h2=0.374) u diversi stimoli ppreżentati (F(1,19)=29.78, p, 0.001,h2=0.075).

It-tip ta' Cue kien sinifikanti kemm għal provi b'oġġett wieħed jew b'żewġ oġġetti, bi żball assolut ogħla fir-rapport l-ewwel milli fit-tieni provi għar-rapport għaż-żewġ provi b'żewġ oġġetti (t(19)=3.972,p, {{6} }.001, d=0.888; ara Tabella 1) u provi ta' oġġett wieħed (t(19) =3.948, p ikkoreġuta b'Bonferroni, 0.001, d {{ 18}}.883). B'kuntrast, diversi punti ppreżentati affettwaw primarjament l-ewwel kundizzjonijiet tar-rapport.

L-iżball kien ogħla fir-rapport ta' l-ewwel tnejn minn fuq ir-rapport ta' l-ewwel provi ta' oġġett wieħed (t(19)=5.665, p, 0.001, d=1}.267)iżda ma kienx sinifikanti huma differenti bejn ir-rapport tat-tieni provi b'żewġ oġġetti u r-rapport tat-tieni provi b'oġġett wieħed (t(19)=1.885, p=0.075,d=0.421), li jwassal għal interazzjoni bejn iż-żewġ fatturi (F(1,19)=10.90, p=0.004, h2=0.026).

Analiżi bl-użu ta' mudellar ta' taħlita (Bays et al., 2009) ikkonfermaw li l-iżbalji li joriġinaw minn tweġibiet għall-orjentazzjoni tal-ħakk mhux immarkat kienu rari (rata ta' skambju ta' 0.033 6 0.01 fuq provi b'żewġ oġġetti; ara wkoll Huang , 2020).

Preġudizzji repulsivi fil-prestazzjoni fi provi

Aħna analizzajna l-preġudizzji fi ħdan il-prova fil-prestazzjoni tal-imġieba billi evalwajna jekk l-orjentazzjoni rrappurtata kinitx sistematikament irrapportata bħala eqreb jew aktar 'il bogħod mill-orjentazzjoni mhux fil-mira fuq l-istess prova (ara Materjali u Metodi).

Aħna llimitajna l-analiżi għal provi b'żewġ oġġetti. Il-Figura 2A turi l-preġudizzju tal-prestazzjoni għad-distanzi angolari assoluti kollha bejn l-ewwel u t-tieni orjentazzjoni tal-ħakk għar-rapport tal-ewwel u t-tieni prova. il-kompitu f'idejh (t(19)=0.74, p=0.467).

B'kuntrast, provi b'indikazzjonijiet tat-tieni rapport wrew preġudizzji sinifikanti 'l bogħod mill-ewwel orjentazzjoni tal-ħakk kodifikata inizjalment (t(19)=2.33, p=0.031; illustrat fil-Fig. 2B). Ir-rapport repulsiv biasin tieni provi kien ikkonfermat bl-użu ta 'cluster-based permutation test, li juru cluster sinifikanti (p=0.012) meta theangular distanza bejn iż-żewġ orjentazzjonijiet kienet bejn 10 grad u 49 grad (Fig. 2A).

Preġudizzju tal-prestazzjoni attraenti bejn il-provi

Aħna jmiss evalwajna l-preġudizzju bejn il-provi fuq ir-risponsi fil-prova attwali lejn l-orjentazzjoni li kienet ikkonstatat fuq il-prova preċedenti (Fig. 3). Aħna vvalutajna l-preġudizzju tal-prestazzjoni bħala funzjoni tad-differenzi angolari bejn il-ħakk fil-mira fuq il-kurrent u fuq il-prova preċedenti.

L-analiżi kkunsidrat ukoll il-pożizzjoni tal-ħakk fil-mira fil-prova attwali (l-ewwel jew it-tieni) u n-numru ta 'oġġetti fuq il-prova attwali (oġġett wieħed jew żewġ oġġetti). Għall-konsistenza, insemmu provi kollha fejn il-parteċipanti jirrappurtaw l-ewwel rapport ta 'orjentazzjoni tal-gradilja l-ewwel provi u provi fejn il-parteċipanti jirrappurtaw it-tieni rapport ta' orjentazzjoni t-tieni provi, irrispettivament min-numru ta 'gradilja ppreżentati.

Għal darb'oħra, aħna kkalkula s-somma tal-preġudizzju fuq distanzi angolari bejn il-miri fil-provi kurrenti u preċedenti (Fig. 3A, B). B'kuntrast mal-preġudizzju repulsiv deskritt fit-taqsima preċedenti, sibna li l-kundizzjonijiet kollha wrew preġudizzju ta' prestazzjoni attraenti (p kollha, 0.05 f'testijiet statistiċi fuq żewġ naħat). Il-preġudizzju tas-serje attraenti kien l-aktar evidenti għal distanzi angolari żgħar għal intermedji bejn l-induttur u l-orjentazzjoni kurrenti (0-60 grad).

ANOVA b'miżuri ripetutifuq is-somma ta' preġudizzji fuq distanzi angolari indikat effett ta' tip ta' sinjal, b'preġudizzji akbar li jseħħu fl-ewwel provi tar-rapport (F(1,19)=5.706, p=0.027, h2=0.172), iżda mhux tan-numru ta' gradilja ppreżentati fi prova (F(1,19)=0.980, p=0.335, h2 =0 .007). Iż-żewġ fatturi ma jinteraġixxux (F(1,19)=0.377, p=0.547,h2=0.002). Dan juri li l-preġudizzju kien aktar b'saħħtu meta tfakkar l-ewwel oġġett, li kien ikkodifikat eqreb fiż-żmien għall-prova preċedenti.

For more information:1950477648nn@gmail.com