Messung neuronaler Mechanismen, die der schlafabhängigen Gedächtniskonsolidierung während der Naps in der frühen Kindheit zugrunde liegen

Tamara Allard; Tracy Riggins; Arcadia Ewell; Benjamin Weinberg; Sanna Lokhandwala; Rebecca  M. C. Spencer

doi:10.3791/60200

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Methodenartikel

Messung neuronaler Mechanismen, die der schlafabhängigen Gedächtniskonsolidierung während der Naps in der frühen Kindheit zugrunde liegen

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DOI:

10.3791/60200

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2. Oktober 2019

Tamara Allard^*¹ , Tracy Riggins^*¹ , Arcadia Ewell¹ , Benjamin Weinberg¹ , Sanna Lokhandwala² , Rebecca M. C. Spencer²^,³

¹Department of Psychology, University of Maryland, ²Department of Psychological and Brain Sciences, University of Massachusetts, ³Neuroscience and Behavior, University of Massachusetts

^* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt Methoden zur Untersuchung neuronaler Mechanismen, die der schlafabhängigen Gedächtniskonsolidierung während der Nickerchen in der frühen Kindheit zugrunde liegen. Es umfasst Verfahren zur Untersuchung der Auswirkungen des Schlafes auf die Leistung des Verhaltensgedächtnisses sowie die Anwendung und Aufzeichnung sowohl der Polysomnographie als auch der Aktigraphie.

Zusammenfassung

Schlaf ist entscheidend für das tägliche Funktionieren. Eine wichtige Funktion des Schlafes ist die Konsolidierung von Erinnerungen, ein Prozess, der sie stärker und weniger anfällig für Interferenzen macht. Die neuronalen Mechanismen, die dem Nutzen des Schlafes für das Gedächtnis zugrunde liegen, können mit Derpolysomnographie (PSG) untersucht werden. PSG ist eine Kombination von physiologischen Aufzeichnungen, einschließlich Signale aus dem Gehirn (EEG), Augen (EOG), und Muskeln (EMG), die verwendet werden, um Schlafstadien zu klassifizieren. In diesem Protokoll beschreiben wir, wie PSG in Verbindung mit Verhaltensgedächtnisbewertungen, Aktigraphie und Elternbericht verwendet werden kann, um die schlafabhängige Speicherkonsolidierung zu untersuchen. Der Schwerpunkt dieses Protokolls liegt auf der frühen Kindheit, einer Phase von Bedeutung, da Kinder vom biphasischen Schlaf (bestehend aus einem Nickerchen und Nachtschlaf) zu monophasischem Schlaf (nur Übernachtung) übergehen. Die Auswirkungen des Schlafes auf die Gedächtnisleistung werden mit Hilfe einer visuospatialMemory-Bewertung über Schlaf- und Wachruhephasen gemessen. Eine Kombination aus Aktigraphie und Elternbericht wird verwendet, um Schlafrhythmen zu bewerten (d. h. Kinder als gewöhnliche oder nicht gewöhnliche Napper zu charakterisieren). Schließlich wird PSG verwendet, um Schlafstadien und Qualitäten dieser Stadien (wie Frequenzen und das Vorhandensein von Spindeln) während der Nickerchen zu charakterisieren. Der Vorteil der Verwendung von PSG ist, dass es das einzige Derzeit verfügbare Tool ist, um schlafqualität und Schlafarchitektur zu bewerten, was auf den relevanten Gehirnzustand verweist, der die Speicherkonsolidierung unterstützt. Die Haupteinschränkungen von PSG sind die Länge der Zeit, die es braucht, um die Aufnahmemontage vorzubereiten und dass Aufnahmen in der Regel über einen gekauften Schlaf übernommen werden. Diese Einschränkungen können überwunden werden, indem junge Teilnehmer in ablenkende Aufgaben während der Anwendung eingebunden werden und PSG mit Aktigraphie- und Selbst-/Elternberichtsmaßnahmen kombiniert wird, um Schlafzyklen zu charakterisieren. Zusammen ermöglicht diese einzigartige Kombination von Methoden Untersuchungen darüber, wie Nickerchen das Lernen bei Vorschulkindern unterstützen.

Einleitung

Angesichts der Prävalenz des Schlafes in unserer täglichen Routine ist es wichtig, seine Funktion zu verstehen. Studien mit diesem Ziel erfordern eine genaue Messung des Schlafes. Polysomnographie (PSG) ist das Gold-Standard-Maß für Schlaf. PSG ermöglicht eine objektive, quantitative Messung des Schlafes mit hoher zeitlicher Auflösung und kann sowohl für Forschungszwecke als auch für klinische Zwecke nützlich sein. PSG ist eine Kombination aus physiologischen Aufnahmen. Eine PSG-Montage umfasst mindestens folgende Maßnahmen: Elektroenzephalographie (EEG), Elektrookulographie (EOG) und Elektromyographie (EMG). Diese Maßnahmen bewerten elektrische Potenziale aus dem Geh....