التعلم والذاكرة: مهمة التذكر والمعرفة

تجربتنا في الذاكرة متنوعة ومعقدة. في بعض الأحيان يمكننا تذكر الأحداث بتفاصيل حية ، بينما في أحيان أخرى قد يكون لدينا شعور غامض بالألفة.

النوع الأول ، الذكرى التي يتم تذكرها ، هي النوع الذي يتم تذكره بتفاصيل قوية حول الوقت الذي تم تعلمه فيه - مثل تجربة تناول الطعام في الليلة السابقة ، حيث لم يتم استدعاء عشاء الكركند فحسب ، بل تم أيضا تذكر اللوحات على الحائط وموظفي المطعم الذين خدموك.

من ناحية أخرى ، فإن الذاكرة المألوفة تشبه الذاكرة التي يتم تذكرها من حيث أنها معروفة ، ولكنها تختلف في أنه يتم استدعاؤها دون أي تفاصيل صريحة حول الحدث. أي أن الذاكرة المألوفة تفتقر إلى تفاصيل حول الإعداد ، مثل النادل الذي قدم العشاء أو ما كان الديكور.

يوضح هذا الفيديو كيفية الجمع بين التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي - التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي - مع مهمة تسمى Remember-Know للتحقيق في كيفية استجابة الدماغ - وخاصة الحصين - للأحكام الصادرة تجاه الصور المتكررة أو الجديدة بناء على العمل السابق الذي قام به Gimbel و Brewer.

في هذه التجربة ، يطلب من المشاركين إكمال مرحلتين: الترميز الأولي واختبار التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي. في الجزء الأول ، الترميز ، يتعرضون لصور ملونة لأشياء يمكن تسميتها ، مثل تفاحة ، والتي يجب أن يتذكروها.

بعد عرض كل عنصر ، يتم طرح سؤال ، مما يعزز انتباه المشاركين خلال هذه العملية.

بعد ذلك ، في المرحلة الثانية - اختبار الرنين المغناطيسي الوظيفي - يتم وضع المشاركين داخل ماسح ضوئي ، وعبر نظام الإسقاط ، يتم عرض الصور: تلك التي لوحظت سابقا جنبا إلى جنب مع صور جديدة تماما.

يسبق صليب التثبيت كل صورة لتحسين فصل الاستجابات الديناميكية الدموية للدماغ عبر العروض التقديمية المختلفة.

عند رؤية كل صورة ، يطلب من المشاركين الرد بإحدى الطرق الثلاث: "تذكر" ما إذا كان يمكن استدعاء العنصر جنبا إلى جنب مع تفاصيل محددة حول عرضه. "أعرف" ، إذا كان مألوفا ولكن لا يمكنهم تذكر تفاصيل محددة حول رؤيته من قبل ؛ أو "جديد" ، إذا لم يتم رؤية الكائن على الإطلاق.

في هذه الحالة ، المتغير التابع هو شدة الإشارة الديناميكية الدموية المقاسة بعد كل نوع من أنواع الاستجابة. يمكن بعد ذلك تصور مدى التنشيط في مجموعات من الفوكسل في فحص تشريحي للدماغ.

المتوقع أن يظهر الحصين - وهي منطقة في الفص الصدغي الإنسي تمت دراستها بشكل خاص في دراسات التعلم والذاكرة - نشاطا أكبر أثناء تجارب "التذكر" مقارنة بتجارب "المعرفة" و "الجديدة".

ستدعم هذه النتائج نظرية العملية المزدوجة لاستدعاء الذاكرة ، حيث يدعم الحصين التذكر وتولد منطقة عصبية مختلفة - واحدة خارج الحصين - الألفة.

بالنسبة للتحكم التجريبي ومخاوف السلامة ، قم بتجنيد المشاركين الذين يستخدمون اليد اليمنى ، ولديهم رؤية طبيعية أو مصححة إلى طبيعية ، وليس لديهم تاريخ من الاضطرابات النفسية أو يعانون من رهاب الأماكن المغلقة ، وبدون أي معدن في أجسامهم.

اطلب منهم ملء نموذج فحص الرنين المغناطيسي ، مع أسئلة إضافية تتعلق بصحتهم وسلامتهم تشمل جلسة المسح.

قبل إرسال المشارك إلى الماسح الضوئي ، اجلس أمام جهاز كمبيوتر محمول وقم بتعريضه للأشياء التي يحتاج إلى تذكرها للجلسة التالية. اشرح أنهم سيشاهدون الآن 256 صورة ملونة ، كل منها لمدة 3 ثوان. للتأكد من أنهم ينتبهون ، اطلب منهم الضغط على المفتاح "F" للإشارة إلى أن الجسم حي أو "J" إذا كان العنصر غير حي.

بعد أن يشاهد المشارك جميع الصور ، اشرح أيضا أن هذه الصور ، إلى جانب 256 عنصرا جديدا إضافيا ، سيتم عرضها داخل الماسح الضوئي. عرفهم أيضا على مربع الأزرار الآمن للرنين المغناطيسي الذي سيستخدمونه لتصنيف العناصر - على أنها "تذكر" أو "معرفة" أو "رواية" - عندما تظهر على الشاشة.

استعدادا لدخول غرفة المسح ، اطلب من المشارك إزالة جميع الأشياء المعدنية من أجسامهم ، بما في ذلك الهواتف المحمولة أو الساعات أو المجوهرات والمحافظ والمفاتيح والأحزمة والعملات المعدنية ، بسبب المجال المغناطيسي القوي. استخدم جهاز الكشف عن المعادن للتحقق من عدم وجود عناصر معدنية.

بعد ذلك ، رافق المشارك بالقرب من الماسح الضوئي. قم بتوفير سدادات أذن لحماية آذانهم من الضوضاء العالية وسماعات الأذن حتى يتمكنوا من سماعك أثناء الفحص. اجعلهم يستلقيون على السرير مع وضع رؤوسهم في الملف ، وقم بتثبيته بوسادات إسفنجية لتجنب الحركة المفرطة وعدم وضوحها أثناء الفحص.

ضع مرآة فوق عيني المشارك لتعكس شاشة في الجزء الخلفي من تجويف الماسحة الضوئية. تأكد من أنها مجهزة بكرة ضغط في حالة الطوارئ أثناء الفحص وصندوق استجابة الزر. ذكرهم أيضا أنه من المهم جدا إبقاء رؤوسهم ثابتة قدر الإمكان طوال التجربة.

بعد رفع سرير الماسح الضوئي ، قم بمحاذاة المشارك وأرسله إلى التجويف. في الغرفة المجاورة ، اجمع صورا تشريحية عالية الدقة قبل بدء المرحلة الوظيفية المتعلقة بالحدث. قم بمزامنة بداية عرض التحفيز مع بداية الفحص الوظيفي ، واسمح للمشارك بإكمال 512 تجربة.

لاختتام الجلسة ، أخرجهم من غرفة المسح. استخلاص المعلومات من خلال تقديم شرح للدراسة والتعويض عن مشاركتهم.

لبدء التحليل ، قم أولا بمعالجة البيانات مسبقا عن طريق إجراء التصحيح لتقليل القطع الأثرية للحركة ، والتصفية الزمنية لإزالة انجرافات الإشارة ، والتنعيم المكاني لزيادة نسبة الإشارة إلى الضوضاء.

بعد ذلك، قم بإنشاء نموذج للاستجابة الديناميكية الدموية المتوقعة لكل حالة مهمة. قم بملاءمة البيانات مع هذا النموذج ، مما ينتج عنه خريطة إحصائية لكل موضوع ، حيث تمثل القيمة في كل فوكسل مدى مشاركة هذا الفوكسل في حالة المهمة.

سجل دماغ المشارك في أطلس قياسي لدمج البيانات عبر الموضوعات. لإجراء تحليل على مستوى المجموعة ، قم بتحديد عتبة الخرائط الإحصائية ، مع مراعاة تصحيح المقارنات المتعددة. لا تقبل الفوكسلات المهمة إلا إذا حدثت أيضا داخل مجموعة بحجم معين لتقليل النتائج الإيجابية الكاذبة.

باستخدام هذه العناقيد المستخرجة ، قم بتراكبها على دماغ تشريحي متوسط. لاحظ أن التنشيط الذي تم قياسه أثناء تجارب "المعرفة" تم طرحه من ذلك في تجارب "التذكر". أظهر الحصين ، الموضح هنا باللون الأصفر ، نشاطا أكبر بكثير لتجارب "تذكر" مقارنة بتجارب "المعرفة".

لفحص تنشيط الحصين بمزيد من التفصيل ، ارسم النسبة المئوية لتغير الإشارة عبر الوقت بعد بداية التحفيز.

كشف فحص هذا المسار الزمني للنشاط أن الحصين استجاب بشكل إيجابي عندما أبلغ المشاركون صراحة عن تذكر المحفزات وعند تحديد محفزات جديدة - لوحظ هنا مع انحراف إيجابي.

في المقابل ، استجابت بشكل سلبي أو قليلة جدا عندما أبلغ المشاركون عن مشاعر الألفة أو لم يتذكروا الصور على الإطلاق.

تدعم هذه النتائج نظرية العملية المزدوجة لاستدعاء الذاكرة ، حيث يشارك الحصين في تذكر الذاكرة ولكن ليس الألفة.

الآن بعد أن أصبحت على دراية بتصميم تجربة الرنين المغناطيسي الوظيفي لفهم تنشيط الدماغ أثناء أحكام التذكر والألفة لدى البالغين العاديين ، دعنا نلقي نظرة على الدراسات الإضافية التي تطبق نموذج التذكر والمعرفة.

إذا كان الحصين يلعب دورا مركزيا في التذكر ، فقد يكشف غيابه عن انفصال في استرجاع الذاكرة. يمكن معالجة هذا السيناريو من خلال مقارنة المرضى الذين يعانون من تلف الحصين الثنائي مقابل الضوابط - الأفراد الذين ليس لديهم أي ضرر من هذا القبيل.

ومن المثير للاهتمام أن المرضى الذين يعانون من التلف أظهروا ضعفا في الذاكرة مقارنة بالضوابط ، في حين أن أداء كلتا المجموعتين كان أداؤهما جيدا بنفس القدر خلال تجارب الألفة. مجتمعة ، تدعم هذه النتائج دورا محددا للحصين في عمليات التذكر.

على العكس من ذلك ، إذا أظهر الأفراد زيادة في أحجام الحصين ، فإننا نتوقع أنهم سيظهرون أيضا ذاكرة محسنة.

يوجد أحد الأمثلة على ذلك ويشمل سائقي سيارات الأجرة في لندن ، الذين تبين أنهم يزيدون مادتهم الرمادية في الحصين بعد سنوات من حفظ الطرق الواسعة والمعقدة في جميع أنحاء المدينة. بفضل الحصين الأكبر والذاكرة الرائعة ، ينقلون الركاب إلى وجهتهم الصحيحة في الوقت المناسب.

يهتم الباحثون أيضا باكتساب مزيد من التبصر حول الآليات المسؤولة عن استرجاع الذاكرة من أجل تعزيزها بطرق أخرى. خذ على سبيل المثال ، محاضرة في علم النفس الجامعي ، حيث يتم تقديم كميات كبيرة من المعلومات. معرفة أن المادة مألوفة ليست مفيدة للامتحان.

بدلا من ذلك ، يحتاج الطالب إلى شيء آخر - بخلاف تناول فنجان القهوة - للمساعدة في التذكر. ربما, أخذ مركب تعزيز الذاكرة من شأنه أن يسمح تحسين تذكر المناقشة بأكملها للآس هذا الاختبار الهام.

لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE لمهمة Remember-Know. الآن يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تصميم وإجراء تجربة استدعاء الذاكرة جنبا إلى جنب مع التصوير العصبي الوظيفي ، وكيفية تحليل وتفسير نتائج تنشيط الدماغ التفاضلي ، وأخيرا كيفية تطبيق النموذج على سيناريوهات الحياة الواقعية.

شكرا للمشاهدة!