Articolo metodologico

Utilizzo di test pratici, parlare in pubblico e monitoraggio delle fonti per esaminare le influenze delle strategie di apprendimento e lo stress sulla memoria episodica

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DOI:

10.3791/60026

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14 giugno 2019

 ,  ,  , 
1Center for Applied Brain and Cognitive Sciences, Tufts University, 2Department of Psychology, Tufts University, 3U.S. Army Combat Capabilities Development Command (CCDC) Soldier Center

In questo articolo

Sommario

Il presente esperimento ha combinato tre procedure sperimentali - una manipolazione dell'apprendimento di pratica di recupero, un compito di discriminazione degli elenchi e una tecnica di induzione allo stress - per esaminare le influenze delle diverse strategie di apprendimento e lo stress acuto più misure della memoria episodica.

Abstract

Ricerche precedenti hanno dimostrato che l'apprendimento delle informazioni attraverso la pratica di recupero, che comporta lo studio e l'assunzione di test di pratica, ha provocato meno compromissione della memoria sotto stress rispetto all'apprendimento delle informazioni tramite studi ripetuti. Il presente esperimento ha combinato tre procedure sperimentali per esaminare ulteriormente i meccanismi di memoria alla base dell'efficacia della pratica di recupero nel contesto dello stress. È stato attuato un compito di discriminazione elenco, in cui i partecipanti hanno imparato due elenchi di parole distinti. Questo è stato combinato con una manipolazione di scopo di recupero-pratica, come la metà dei partecipanti impegnati in test di pratica e metà impegnati in studi convenzionali durante l'apprendimento. Una settimana dopo, i partecipanti hanno subito l'induzione dello stress, utilizzando il Trier Social Stress Test. Prima e dopo l'induzione dello stress, i partecipanti hanno completato i test della memoria dell'elemento e della memoria di origine (ad esempio, la discriminazione nell'elenco). La combinazione di queste tre procedure ha prodotto risultati informativi: la pratica di recupero, nel contesto dello stress, ha migliorato la memoria degli elementi ma non la memoria di origine rispetto allo studio convenzionale. Vengono discusse le limitazioni e le indicazioni future per l'uso di questa metodologia.

Introduzione

Le istanze di stress psicologico acuto generalmente compromettono il recupero della memoria1. Ad esempio, l'esecuzione di un'attività di parlare pubblico ad alta pressione riduce la quantità di informazioni che gli individui possono successivamente ricordare2,3,4,5,6. Questa scoperta comune è in gran parte attribuita all'influenza neurale dell'ormone dello stress umano cortisolo. Quando i livelli di cortisolo sono elevati dopo lo stress, il cortisolo si lega ai recettori glucocorticoidi nell'ippocampo7,8, comproquotando il ricordo delle informazioni apprese in precedenza9.

In una recente ricerca, gli effetti nocivi dello stress sul recupero della memoria sono stati eliminati quando i partecipanti hanno studiato stimoli utilizzando la pratica di recupero della strategia di apprendimento altamente efficace10. I partecipanti hanno imparato un elenco di parole attraverso ripetuti studi, o attraverso lo studio seguito da diversi tentativi di richiamare liberamente le parole (cioè, la pratica di recupero). Il giorno dopo, quando la memoria è stata testata dopo l'induzione dello stress, coloro che hanno imparato attraverso lo studio ripetuto ricordavano meno parole rispetto alle loro controparti non stressate, mentre coloro che hanno imparato tramite test ripetuti non mostravano alcuna compromissione della memoria.

Per capire meglio perché la pratica di recupero così efficacemente buffered contro gli effetti deleteri di stress acuto, è utile dare un'occhiata più da vicino i processi di memoria colpiti. Lo studio precedente ha semplicemente esaminato la memoria degli oggetti facendo ricordare ai partecipanti le parole che avevano imparato10. Nel presente studio, la memoria sorgente è stata esaminata più attentamente per determinare se la pratica di recupero è stato anche supportando la memoria per il contesto in cui ogni elemento è stato appreso. Questo approccio è stato informato da una ricerca che mostra che la pratica di recupero aumenta la memoria per le informazioni contestuali associate a un determinato episodio di apprendimento (ad esempio, quando ogni elemento è stato appreso, dove ogni elemento è stato appreso)11.

Per determinare come la pratica di recupero interagisce con lo stress acuto per influenzare sia la memoria dell'elemento che quella sorgente, è stato necessario combinare tre procedure sperimentali. In primo luogo, è stata implementata una manipolazione standard di recupero-pratica in cui i partecipanti hanno studiato gli stimoli più volte o impegnati nello studio seguito dal richiamo gratuito. In secondo luogo, è stata utilizzata un'attività di discriminazione elenco per esaminare separatamente l'elemento e la memoria di origine. Ciò ha comportato l'apprendimento di stimoli da due elenchi separati temporalmente e codificati a colori che potrebbero essere differenziati in un test di memoria successivo. In terzo luogo, è stato utilizzato un metodo comunemente usato per l'induzione dello stress psicologico, in cui i partecipanti devono dare un breve discorso e risolvere i problemi matematici mentre vengono giudicati12.

Protocollo

Questa ricerca è stata condotta in conformità con gli attuali standard etici professionali dell'American Psychological Association (APA) ed è stata approvata dalla Tufts University Social, Behavioral & Educational Research Institutional Review Board.

NOT: L'esperimento riportato nell'attuale manoscritto è stato precedentemente pubblicato altrove13.

1. Assunzione, screening e programmazione dei partecipanti

  1. Condurre un'analisi della potenza per determinare le dimensioni del campione necessarie per ottenere la potenza desiderata e rilevare la dimensione dell'effetto previsto. Il pacchetto software gratuito G-Power14 è utile per questo passaggio.
    1. Dopo aver aperto G-Power, seleziona Test F dal menu a discesa Famiglia di test.
    2. Selezionare ANOVA: Misure ripetute, interazione intermedia dal menu a discesa Test statistico.
    3. Selezionare l'opzione A priori dal menu a discesa Tipo di analisi dell'alimentazione.
    4. Immettere la dimensione dell'effetto previsto nella casella Dimensione effetto f.
    5. Immettere il valore alfa desiderato nella casella prob di srl.
    6. Immettere il valore di potenza desiderato nella casella Potenza (da 1 a 1 err prob).
    7. Immettere 2 nella casella Numero di gruppi.
    8. Immettere 2 nella casella Numero di misure.
    9. Immettere 0,7 nella casella Corr among rep measures 13.
    10. Fare clic su Calcola nella parte inferiore destra della finestra. La dimensione totale del campione necessaria per l'esperimento verrà visualizzata nella casella Dimensioni campione totali.
    11. Recluta 10-20 partecipanti oltre la dimensione del campione consigliata per tenere conto dell'errore o dell'abbandono dei partecipanti.
  2. Reclutare i partecipanti nella fascia di età desiderata (ad esempio, 18-24 anni) che sono madrelingua inglese, non sono daltonici e hanno una visione normale o corretta-to-normale. Se siete interessati a un campione rappresentativo, reclutate sia partecipanti maschi che femmine.
    NOTA: Le donne a volte dimostrano una risposta al cortisolo smussata allo stress psicologico, in particolare quando nella fase follicolare del loro ciclo mestruale o quando prendono contraccettivi orali15. Considerare la misurazione/controllo per l'uso femminile di contraccettivi e fase del ciclo mestruale (questo non è stato fatto nel presente studio).
  3. Durante la pianificazione, assicurarsi che i partecipanti possano partecipare a entrambe le sessioni di test, che sono circa 1 h ciascuno e si verificano a una settimana di distanza l'uno dall'altro.
  4. Programmare i partecipanti in gruppi di due per facilitare la valutazione peer durante l'induzione dello stress.
  5. Per garantire che i campioni di cortisolo non siano di parte dall'uso di stimolanti, chiedere ai partecipanti di astenersi dall'uso stimolante (ad esempio, caffeina, nicotina) per 6 h prima di ogni sessione sperimentale. Per evitare la contaminazione dei campioni di saliva. Chiedere inoltre ai partecipanti di astenersi dal mangiare o bere (oltre all'acqua) per 1 h prima di ogni sessione.
  6. Assegna casualmente i partecipanti a un gruppo di apprendimento: studio-pratica o ricerca-pratica.
  7. Programmare tutti i partecipanti durante all'incirca alla stessa ora del giorno (ad esempio, tutti i test mattutini o tutti i test serali) per controllare la variabilità diurna nel cortisolo16. Programma le due sessioni sperimentali di ogni partecipante per lo stesso tempo (a una settimana di distanza).

2. Costruzione di stimoli e test di memoria

  1. Stimoli di codifica
    1. Nell'interesse di creare due eventi di apprendimento dissociabili, creare due set distinti di materiali che i partecipanti possono codificare.
      NOTA: Questo protocollo ha coinvolto due elenchi di parole di 60 elementi, uno dei quali è stato etichettato "The Red List" ed è stato presentato visivamente in carattere rosso, l'altro dei quali è stato etichettato "The Blue List" ed è stato presentato visivamente in blu. Gli elenchi di parole utilizzati nel presente protocollo sono disponibili nel file supplementare 1.
    2. Ai fini della neutralità dello stimolo, assicurarsi che ogni parola soddisfi i seguenti criteri: (1) sostantivo non corretto, (2) non un omografo, (3) da quattro a otto lettere di lunghezza e (4) classificazione della concretezza di almeno 4 su una scala da 1 a 7 (7 - più concreto). Confrontare le parole per valenza e le norme di eccitazione17 per garantire che abbiano valutazioni di valenza tra 4.00 e 5.99 su una scala 1-9 (cioè, valenza neutra) e valutazioni di eccitazione inferiori a 4.00 su una scala 1-9 (cioè, non negativamente eccitante). Equiparare le frequenze delle parole tra gli elenchi confrontandole con un database di parole stabilito18.
    3. Utilizzare software di presentazione di stimolo per programmare ciascuno degli elenchi di parole in modo che le parole sono presentati singolarmente e casualmente ad una velocità di 2 s per parola.
      NOT: Questo protocollo ha utilizzato E-Prime versione 2.119 per la presentazione di stimolo, ma il software comune può essere utilizzato a questo effetto. Gli script E-Prime utilizzati per la presentazione degli stimoli nel presente esperimento sono disponibili in Supplementary File 2.
  2. Stimoli di recupero
    1. Per creare elementi di lamina plausibili per il test di memoria di riconoscimento, creare un terzo elenco di parole di 60 elementi. Rispettare i criteri descritti nel passaggio 2.1.2. L'elenco delle parole foil utilizzate nel presente protocollo è disponibile nel file supplementare 1.
  3. Test di memoria
    1. Ai fini della valutazione delle prestazioni della memoria sia prima che dopo lo stress, creare due test di memoria funzionalmente identici. Costruire due test di 90 elementi.
      NOT: Il presente studio ha utilizzato test di riconoscimento, in cui ai partecipanti vengono presentati elementi studiati e elementi di lamina e deve indicare se ogni elemento si è verificato negli elenchi studiati.
    2. I test sono costituiti da 30 elementi dell'elenco rosso, 30 elementi dall'elenco blu e 30 elementi dell'elenco dei fogli. Controbilanciare o randomizzare le voci di elenco presentate nei due test di riconoscimento. Anche randomizzare l'ordine in cui gli elementi sono presentati.
      NOT: Ogni voce è accompagnata da una questione di discriminazione di elenco e da una valutazione della fiducia. La domanda elenco-discriminazione chiede ai partecipanti di indicare se l'elemento proviene dall'elenco rosso, dall'elenco blu o da nessuno dei due. La domanda di fiducia chiede ai partecipanti se hanno sperimentato una fiducia alta o bassa nel loro giudizio list-discriminazione.

3. Protocollo di induzione dello stress

  1. Utilizzare il Trier Social Stress Test for Groups (TSST-G)20 per indurre uno stress psicologico lieve e acuto.
    NOT: Il presente protocollo ha adattato il TSST-G per testare i partecipanti in gruppi di due invece di quattro. L'induzione psicosociale di questo tipo, che comporta la presentazione di un discorso e la risoluzione dei problemi matematici durante la valutazione, è preferibile ad altri metodi di induzione dello stress a causa della sua validità ecologica e della capacità di suscitare uno stress fisiologico risposta21,22.
  2. Per indurre lo stress, procedere come segue in questo ordine:
    1. Preparazione del discorso
      1. Chiedi ai partecipanti di sedersi a scrivanie separate. Concedi a entrambi i partecipanti un foglio di carta bianca e una penna o una matita. Leggile le seguenti istruzioni:
        "Ora avrai due minuti per preparare un discorso in cui stai facendo domanda per un lavoro come assistente didattico in qualsiasi corso di tua scelta. Si prega di essere pronti a discutere quali competenze ed esperienze avete che vi rendono un candidato qualificato per il lavoro"
        N.B.: Se si lavora con popolazioni non-studenti, modificare "Assistente all'insegnamento" in una posizione rilevante per la popolazione.
      2. Utilizzare un cronometro o orologio per cronometrare il periodo di 2 min. Impostare una videocamera su un treppiede mentre i partecipanti stanno preparando i loro discorsi. Togliere gli appunti dei partecipanti quando sono trascorsi due minuti.
    2. Recapito vocale
      1. Leggere i partecipanti le seguenti istruzioni:
        "Aciascuno di voi è stato assegnato un numero sulla scrivania. Ora vi invito per numero a alzarvi e a fare il vostro discorso. Quando ti chiamo, per favore stai al centro della stanza dove puoi essere visto dalla telecamera. Sarai registrato con lo scopo di codificare il tuo comportamento non verbale in un secondo momento."
      2. Invita i partecipanti uno alla volta ad alzarsi e a pronunciare i loro discorsi. Usa un cronometro o un orologio per assicurarti che ogni discorso duri per 2 min. Se un partecipante termina il discorso in anticipo, digli che ha ancora tempo e deve continuare.
    3. Sottrazione orale
      1. Leggere i partecipanti le seguenti istruzioni:
        "Ora vi invito a caso per risolvere semplici problemi di sottrazione matematica. Quando ti chiamo, ti prego, alzati e risolvi il problema ad alta voce. Se si sbaglia il problema, vi chiedo di riprovare fino a quando non si ottiene corretto. Come promemoria, sarai registrato durante questa parte dell'esperimento. Persona X, per favore alzati e sottrai..."
        NOTA: I problemi matematici comportano la sottrazione di un numero nell'adolescenza (ad esempio, 13, 14, 15) da un numero a 4 cifre (ad esempio, 4.563).
      2. Chiama i partecipanti in modo casuale e imprevedibile (ad esempio, a volte 2-3 volte di fila) per risolvere problemi matematici per 6 min. Cioè, i partecipanti risolvono i problemi matematici più volte ciascuno per un periodo di 6 min. Quando i partecipanti danno una risposta errata, dite loro che non sono corretti e chiedete loro di riprovare. Ripetere la domanda, se necessario.

4. Collezione di campioni salivari e forniture

NOT: La raccolta della saliva è necessaria solo durante la sessione sperimentale 2, in cui lo stress è indotto

  1. Assicurarsi che i partecipanti abbiano aderito alle istruzioni descritte nel passaggio 1.5. Se uno di questi criteri è stato violato, prendere nota di questo ed esaminare i dati del partecipante come un potenziale outlier prima di effettuare qualsiasi analisi statistica.
  2. Quando i partecipanti arrivano per la prima volta per questa sessione, chiedi loro di sciacquare la bocca con acqua per eliminarla da eventuali contaminanti campione.
  3. Per la raccolta di campioni di saliva, utilizzare il metodo di bava passiva in cui i partecipanti passano la saliva attraverso una cannuccia in un tubo di raccolta. Per la raccolta dei campioni, utilizzare cannucce di dimensioni frullate, tagliate in pezzi da 2 pollici e crioviali da 2 mL. Assicurarsi che tutti i crioviali siano etichettati con le informazioni di identificazione necessarie (ad esempio, numero del partecipante, numero di campione, data).
    1. Per ogni campione, chiedi al partecipante di posizionare la cannuccia da 2 pollici nel crioviale e nella bava nella paglia fino a quando non ha fornito 2 mL di saliva. Quando hanno finito di fornire un campione, invitali a scartare la paglia in un cestino e a avvitare il tappo sul crioviale. Offri ai partecipanti guanti e salviette igienico-sanitarie prima di fornire ogni campione di saliva.
  4. Raccogliere tre campioni di saliva: (1) un campione di base dopo l'arrivo dei partecipanti per la sessione 2, (2) un campione immediatamente dopo la completa induzione dello stress (12 minuti dopo l'inizio dello stress) e (3) un campione 25-30 min dopo l'inizio dell'induzione dello stress, quando corticol raggiunge i suoi picchi post-stress livelli nella saliva12.
  5. Conservare i campioni di saliva in un congelatore (0 gradi centigradi) fino all'analisi.

5. Misura soggettiva dello stress

  1. Scegli una misura dell'ansia/stress di stato auto-riferito da somministrare in momenti diversi durante l'esperimento.
    NOT: Il presente protocollo ha utilizzato l'inventario di stato-trait per l'ansia cognitiva e somatica (STICSA)23. La STICSA è una misura statale delle sensazioni cognitive e somatiche associate all'ansia. Le istruzioni sono valutate su una scala a quattro punti di tipo Likert e le risposte vengono aggiunte per un punteggio totale che varia da 0 a 80 (i punteggi più alti sono indicativi di una maggiore ansia).
  2. Prima di amministrare ogni iterazione della STICSA, informare i partecipanti che si tratta di una misura di ansia e dovrebbero rispondere in base a come si sentono nel momento.

6. Procedura di codifica (sessione sperimentale 1)

  1. Chiedi ai partecipanti di leggere il modulo di consenso informato e, se scelgono di partecipare, firmarlo e restituirlo allo sperimentatore.
  2. Istruire ai partecipanti che verranno presentati con una serie di parole che devono cercare di ricordare per un test successivo.
  3. Presenta i partecipanti alla Lista Rossa o alla Lista Blu utilizzando il software di presentazione degli stimoli e la frequenza di presentazione descritta nella sezione 2.1.
  4. Il passaggio successivo dipende dall'assegnazione del gruppo.
    1. Per i partecipanti al gruppo studio-pratica, presentare lo stesso elenco altre due volte allo stesso ritmo di presentazione. Per cancellare la memoria di lavoro tra ogni evento di studio, chiedi ai partecipanti di completare semplici problemi matematici per 30 s (ad esempio, 12 x 4). Chiedi ai partecipanti di completare questa attività con carta e matita o incorporare l'attività nel programma per computer utilizzato per la presentazione degli stimoli.
      NOT: Gli script inclusi in Supplementary File 2 hanno tutte le attività di codifica incorporate al loro interno.
    2. Per i partecipanti al gruppo di recupero-pratica, dare loro due test di richiamo libero corrispondenti al tempo (cioè 2 min). Prima dei due test, iscare ai partecipanti che devono ricordare il maggior numero possibile di parole dall'elenco precedente, in qualsiasi ordine. Durante il richiamo gratuito, i partecipanti hanno digitato le loro risposte utilizzando il programma software di presentazione di stimolo o far loro scrivere le loro risposte su un foglio di carta. Per cancellare la memoria di lavoro, chiedi ai partecipanti di completare semplici problemi matematici tra la presentazione iniziale dell'elenco di parole e il primo test, nonché tra i due test di richiamo libero (vedi passo 6.4.1).
  5. Presenta ai partecipanti una clip di 30 minuti da un film o uno show televisivo emotivamente neutro.
    NOT: L'attuale protocollo ha utilizzato la serie televisiva della BBC Planet Earth. Questo ritardo di 30 min aiuta a stabilire una distinzione temporale tra l'apprendimento della Lista Rossa e l'apprendimento della Lista Blu.
  6. Ripetere i passaggi 6.3 e 6.4 per l'elenco che non è stato presentato prima della pausa di 30 minuti.
    NOT: I passaggi da 6.3 a 6.6 sono illustrati nella Figura 1.
  7. Chiedere ai partecipanti di completare una prima iterazione della STICSA per determinare se la pratica dello studio e la pratica di recupero hanno influenzato in modo differenziale i livelli di ansia.

7. Procedura di recupero (sessione sperimentale 2)

  1. Seguire i passaggi 1.5 e 4.2 per garantire una corretta raccolta dei campioni di saliva.
  2. Istruire i partecipanti a compilare un secondo STICSA come misura pre-stress di ansia soggettiva.
  3. Istruire i partecipanti a fornire il primo campione di saliva.
  4. Amministrare uno dei due test costruiti nella sezione 2.3.
    NOT: I test sono illustrati nella Figura 2.
  5. Completare la procedura di induzione della sollecitazione come specificato nella sezione 3.2.
  6. Istruire i partecipanti a completare la terza STICSA come misura post-stress di ansia soggettiva.
  7. Istruire i partecipanti a fornire il secondo campione di saliva.
  8. Concedi ai partecipanti una pausa di 10 min. Nel protocollo attuale, i partecipanti hanno guardato parte di un episodio di The Office durante questa pausa.
  9. Istruire i partecipanti a fornire il terzo campione di saliva.
  10. Amministrare il secondo test costruito nella sezione 2.3 (illustrato nella Figura2).
  11. Interrogare i partecipanti sullo scopo dell'esperimento e scusarli.

8. Misure dipendenti dal calcolo

  1. Dopo la conclusione della raccolta dei dati, calcolare le misure dipendenti come segue:
    1. Calcolare le proporzioni dei colpi. Per ogni partecipante, dividere il numero di elementi studiati che i partecipanti hanno riconosciuto correttamente per il numero totale di elementi studiati presentati nel test di riconoscimento.
    2. Calcolare le proporzioni dei falsi allarmi. Per ogni partecipante, dividere il numero di parole foil non presentate che i partecipanti erroneamente riconosciuto dal numero totale di lamine che sono stati presentati sul test di riconoscimento.
    3. Calcolare i punteggi della memoria sorgente. Per ogni partecipante, dividi il numero totale di hit che i partecipanti hanno attribuito alla fonte corretta per il loro numero totale di hit.
    4. Per la massima fiducia, codificare i giudizi ad alta e bassa confidenza come binari, con 1 che rappresenta un'elevata confidenza e 0 che rappresenta una bassa confidenza. Per ogni partecipante, calcolare la proporzione di giudizi ad alta fiducia.
    5. Calcolare le correlazioni gamma. Per ogni partecipante, correla la loro precisione su ogni domanda di discriminazione dell'elenco con ogni valutazione di confidenza.
    6. Calcolare il cortisolo delta. Per ogni partecipante, sottrarre la loro concentrazione di cortisolo di base dalla concentrazione di cortisolo del campione prelevato 25 min post-stress.

Risultati

Efficacia della manipolazione di recupero-pratica
Si noti che le seguenti analisi sonostate precedentemente pubblicate da Smith et al. Durante la codifica nella sessione sperimentale 1, il richiamo gratuito delle parole di ogni elenco di parole era relativamente basso per gli individui nel gruppo di ricerca-pratica. Queste persone hanno ricordato, in media, 14 di 60 articoli e 13 di 60 elementi durante i loro tentativi di richiamo per la prima lista. Hanno ricordato, in media, 16 di 60 articoli e 15 su 60 elementi durante i loro tentativi di richiamo per la seconda lista.

Da notare è il fatto che la pratica di recupero è utile solo come tecnica di apprendimento se i tentativi di recupero-pratica che si fa hanno successo. Ovvero, un individuo deve recuperare correttamente le informazioni studiate durante i loro tentativi di recupero-pratica di sperimentare eventuali benefici di memoria successivi. Ad esempio, un utente che richiama solo 5 degli elementi di 60 durante i tentativi di analisi della pratica di recupero non mostrerebbe prestazioni di memoria eccezionali in un test successivo, mentre un individuo che richiama 55 degli elementi probabilmente. Pertanto, le proporzioni raggiunte nei test di riconoscimento finali per gli individui del gruppo di pratica di recupero sono state limitate agli elementi che hanno richiamato accuratamente almeno una volta durante la sessione 1, al fine di esaminare in modo significativo i benefici della pratica di recupero.

Utilizzando questa restrizione, il gruppo di recupero-pratica ha dimostrato proporzioni di successo più elevate nei test di riconoscimento della sessione 2 rispetto a quelle del gruppo studio-pratica, come previsto [F(1, 60) - 80,34, p < 0,001, -p2 - 0,57]. Gli individui del gruppo di recupero-pratica hanno dimostrato tassi medi di successo di 0,91 (errore standard della media [SEM] - 0,02) e 0,91 (SEM - 0,01) sui test pre e post-stress (rispettivamente), mentre quelli del gruppo SP hanno avuto un colpo medio (SEM - 0,01), mentre quelli del gruppo SP hanno avuto un colpo medio (seM - 0,01), mentre quelli del gruppo SP hanno avuto un colpo medio (SEM - 0,01), mentre quelli del gruppo SP hanno avuto un colpo medio (seM - 0,01), mentre quelli del gruppo SP hanno avuto un colpo medio (SEM - 0,01), mentre quelli del gruppo SP hanno avuto un colpo medio(SEM - 0,01), mentre quelli del gruppo SP hanno avuto un colpo medio (SEM - 0,01), mentre quelli del gruppo SP hanno avuto un colpo medio (rispettivamente), mentre quelli del gruppo SP 0,66(SEM - 0,02) e 0,66 (SEM - 0,03).

Efficacia del compito di discriminazione elenco
Per determinare se le prestazioni nell'attività di discriminazione dell'elenco erano dovute alla capacità dei partecipanti di discriminare tra gli elementi appresi nelle due liste o semplicemente a ipotesi, i punteggi della memoria sorgente sono stati confrontati con i livelli di probabilità di prestazioni (cioè il 50% precisione). I partecipanti al gruppo di studio-pratica hanno mostrato livelli di discriminazione superiori sia per i test di riconoscimento pre che per quelli post-stress [test pre-stress: t(29) - 3,14, p -0,004; test post-stress: t(29) 0,009]13. Tuttavia, quelli del gruppo di recupero-pratica hanno dimostrato livelli di probabilità di prestazioni su entrambi i test [test pre-stress: t(31) - 0,76, p - 0,452; test post-stress: t(31) - 1,50, p - 0,144]13. Si noti che i partecipanti avevano ricordato accuratamente questi elementi almeno una volta durante i loro tentativi di richiamo libero sessione-1, ma hanno comunque dimostrato livelli di prestazioni chance.

Efficacia della procedura di induzione da stress
Come mostrato nella Figura 3, la versione modificata del TSST-G utilizzato nel protocollo attuale ha indotto efficacemente sia lo stress psicologico che lo stress fisiologico. I partecipanti hanno dimostrato aumenti post-stress nei punteggi STICSA [F(1, 60) - 25,93, p < 0,001,s-p2 - 0,30] e livelli di cortisolo [F(2, 116) - 3,75, p - 0,026, zp2 - 0,06]. Nel corso delle tre misure del cortisolo, i partecipanti hanno dimostrato aumenti marcati da basalto a 25 min post-stress [t(59) - 1,97, p - 0,027, Cohen's 0.25] e da 12 min post-stress a 25 min post-stress [t(59) - 2,16, p : 0,018, Cohen's d - 0,28]. I livelli di cortisolo non sono aumentati in modo significativo da una linea di base a 12 min post-stress [t(59) - 1,24, p - 0,110].

Mettere tutto insieme: l'influenza della pratica di stress e recupero sulla memoria dell'elemento e della fonte
Tra le misure della memoria degli elementi, la combinazione di stress e pratica di recupero ha generalmente prodotto le migliori prestazioni sui test di riconoscimento session-2. Il gruppo di recupero-pratica ha dimostrato una relazione positiva tra il cortisolo delta e le proporzioni di hit [r(31) - 0,41, p - 0,023], mentre il gruppo studio-pratica non ha fatto [r(27) - -0,17 , p - 0,384]. Come illustrato nella Figura 4, il gruppo di recupero-pratica ha anche dimostrato le proporzioni di falso allarme più basse, ma solo per il test di post-stress [F(1, 60) : 4,10, p - 0,047,s2 - 0,06]. Infine, mentre le correlazioni gamma erano generalmente a livelli casuali per la discriminazione delle liste, il valore gamma post-stress per il gruppo di pratica di recupero era l'unico valore a superare le prestazioni a livello di probabilità [t(31) - 3,03, p - 0,005, d 0,54]. Ciò riflette la consapevolezza dei partecipanti su quali elementi sono stati assegnati correttamente e erroneamente alle liste rosse e blu.

Al contrario, la memoria di origine non è stata influenzata dallo stress e, come indicato in precedenza, gli individui del gruppo di pratica di recupero hanno dimostrato prestazioni a livello di probabilità (Figura 4). Nonostante ricordassero correttamente il 91% degli elementi che hanno correttamente ricordato durante il richiamo libero nella sessione 1, gli individui del gruppo di pratica di recupero non potevano ricordare con precisione se questi elementi provenisseno dalla lista rossa o blu.

figure-results-1
Figura 1 : simulazione grafica della procedura di codifica durante la sessione 1. Gli stimoli raffigurati sono rappresentativi dei due elenchi di 60 elementi di stimoli. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

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Figura 2 : Simulazione grafica del test di riconoscimento e delle relative domande di discriminazione degli elenchi e giudizi di fiducia. Ogni domanda di riconoscimento è presentata individualmente, seguita da una richiesta per indicare da quale lista proveniva l'oggetto e quanto il partecipante sia sicuro di tale sentenza. Novanta elementi sono presentati in questo modo su ogni test di riconoscimento (vedere la sezione 2.3). Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

figure-results-3
Figura 3 : prova dell'efficacia della procedura di induzione stress TSST. Lo stress ha aumentato l'ansia soggettiva, misurata dalla STICSA (A), e anche aumentato i livelli salivari di cortisolo rispetto al basale (B). Le barre di errore rappresentano SEM. < 0,05, p < 0,001. Questa cifra è stata modificatada Smith et al. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

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Figura 4 : la prova che la combinazione di stress e pratica di recupero ha migliorato la memoria dell'elemento (A) ma non la memoria di origine (B). Le barre di errore rappresentano SEM. p < 0,05. Questa cifra è stata modificatada Smith et al. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Discussione

Le memorie episodiche sono associate a informazioni contestuali. Per ottenere una comprensione più profonda di come lo stress psicologico e le diverse strategie di apprendimento influenzano la memoria episodica, è importante considerare come queste variabili influenzano gli elementi contestuali della memoria. Il contesto associato a una memoria (ad esempio, dove la memoria è stata acquisita, quando è stata acquisita) potrebbe essere esaminato in modo infinitamente-molti. Il presente protocollo ha fatto un passo avanti nell'esame della memoria per il contesto con l'uso di un'attività di list-discrimination, che valuta l'origine di una determinata memoria. La nuova combinazione di un'attività di discriminazione elenco con induzione allo stress e manipolazione della codifica di recupero-pratica ha permesso un test dei meccanismi di memoria alla base dell'efficacia della pratica di recupero per tamponare la memoria contro lo stress acuto10 .

I futuri ricercatori possono prendere in considerazione la modifica della manipolazione di manipolazione di ricerca-pratica impiegata nel protocollo attuale. Come indicato nei Risultati, i partecipanti al gruppo di ricerca-pratica hanno ricordato solo circa il 25% degli elementi dell'elenco di parole durante i loro tentativi di richiamo libero nella sessione 1. Questo basso livello di prestazioni non è ottimale né sperimentalmente né praticamente, anche se la restrizione della proporzione di colpi utilizzata nel presente protocollo ha consentito un esame significativo dell'efficacia della pratica di recupero. Per coerenza con la letteratura precedente10, il presente protocollo richiedeva che il gruppo di recupero-pratica semplicemente studiasse ogni elenco di parole una volta e poi effettuatentativ di richiamo libero senza successivi feedback o ri-esposizione agli stimoli. Tuttavia, la ricerca suggerisce che la pratica di recupero si traduce in un apprendimento più robusto quando ai partecipanti viene fornito un feedback sulle loro prestazioni durante i tentativi di recupero-pratica24 e quando i partecipanti sono riesposti agli stimoli tra ogni tentativo di pratica di recupero25. Così, una manipolazione di recupero-pratica più efficace può coinvolgere più cicli di studio, test di richiamo libero, e feedback per quanto riguarda la correttezza.

La procedura di discriminazione degli elenchi utilizzata nell'esperimento è stata solo in qualche modo efficace, dato che alcuni partecipanti hanno dimostrato prestazioni a livello di opportunità. Questa attività è stata presa in prestito da ricerche precedenti, in cui la memoria di origine è stata testata in pochi minuti dalla procedura di codifica wordlist26,27. Il ritardo di una settimana tra la codifica e il test della memoria implementato nel protocollo attuale potrebbe aver contribuito alle prestazioni di discriminazione dell'elenco a livello di possibilità osservate. Così, per migliorare le prestazioni di listino-discriminazione in modo che eventuali effetti della pratica di stress e recupero possono diventare più evidenti, futuri ricercatori possono considerare di abbreviare l'intervallo di conservazione tra codifica e test. Tuttavia, l'intervallo di una settimana utilizzato nel presente protocollo può essere auspicabile perché imita circostanze più realistiche (ad esempio, informazioni di apprendimento oggi e ricordandole tra una settimana). Per mantenere questo ritardo, ma migliorare la capacità dei partecipanti di discriminare tra gli elementi appresi dalle due liste di parole, i ricercatori possono considerare di rendere più distinti i due episodi di codifica (cioè, imparare i due wordlist). Ad esempio, la codifica dei due wordlist potrebbe essere separata da un intervallo di tempo più lungo o gli elenchi di parole potrebbero essere codificati in posizioni fisiche diverse.

Oltre ai limiti dei protocolli di resilimazione e di discriminazione degli elenchi, la procedura di induzione allo stress utilizzata nel presente esperimento ha dimostrato un'efficacia limitata. I partecipanti hanno mostrato solo un moderato aumento del cortisolo attraverso le tre misurazioni. Poiché questo metodo esatto di induzione dello stress ha indotto con successo risposte più forti allo stress negli esperimenti precedenti28,29, i risultati attuali sono probabilmente dovuti a differenze di campione piuttosto che a un paradigma inefficace. Le donne, in particolare quelle che assumono contraccettivi orali, spesso dimostrano una risposta al cortisolo smussata agli stressanti acuti15. Il presente studio ha reclutato un campione in gran parte femminile (73% femminile), che potrebbe aver contribuito a ridurre il cortisolo post-stress a livello di gruppo. Sono disponibili diverse opzioni per il controllo di questo problema. I futuri ricercatori possono scegliere di reclutare un campione solo maschile30, includere il sesso come variabile indipendente nelle analisi statistiche4o includere l'uso contraccettivo e la fase del ciclo mestruale come variabili nelle analisi sul cortisolo1. Tuttavia, queste opzioni richiedono considerazioni aggiuntive. Il primo limita la generalizzabilità dei risultati, e il secondo e il terzo richiedono campioni di dimensioni maggiori per tenere conto dell'aggiunta di variabili al modello statistico.

Dovrebbero essere presi in considerazione alcuni ulteriori cambiamenti metodologici. In primo luogo, per mappare meglio l'aumento post-stress nel cortisolo e il successivo periodo di recupero, i ricercatori dovrebbero raccogliere più campioni di saliva. Per esempio, alcuni ricercatori scelgono di raccogliere campioni ogni 5-10 min dopo l'inizio dello stress per fino a un'ora dopo l'induzione dello stress31. In secondo luogo, i ricercatori possono considerare di manipolare lo stress tra i soggetti. Nell'attuale progettazione di misure ripetute, questioni come la fatica dei partecipanti potrebbero confondere gli effetti dello stress che sono stati osservati. Un progetto tra soggetti con un gruppo di controllo non stressato sradicherebbe questi potenziali problemi. Inoltre, l'atto di recuperare elementi sul test pre-stress potrebbe aver impartito benefici di recupero-pratica sul test post-stress, riducendo in modo efficace i vantaggi della manipolazione della codifica di recupero-pratica. Una manipolazione tra soggetti dello stress, con un solo test di memoria (post-stress), eliminerebbe questo potenziale problema. In terzo luogo, i ricercatori dovrebbero considerare l'impatto emotivo del compito di distrazione implementato tra l'induzione dello stress e il test della memoria durante la sessione 2. Avere i partecipanti guardare una sitcom (cioè, L'Ufficio) può indurre uno stato d'animo positivo. Includere una misura post-sitcom degli stati di umore dei partecipanti fornirebbe una comprensione più precisa di come l'umore e lo stress fisiologico influenzano le prestazioni successive della memoria. Come nota finale, un'ulteriore misura di base dell'ansia di stato dovrebbe essere aggiunta all'inizio della sessione 1 nel presente protocollo. Per esaminare se la pratica dello studio e la pratica di recupero influiscono in modo differenziale sui livelli di ansia durante la codifica session-1, questa misura iniziale è necessaria per il confronto con la misura adottata alla fine della sessione 1.

Il presente protocollo ha impiegato una nuova combinazione di tre procedure sperimentali - una manipolazione di recuperi-pratica, un'attività di discriminazione degli elenchi e la tecnica di induzione dello stress TSST - per esaminare un potenziale meccanismo di memoria alla base della l'efficacia della pratica di recupero nella creazione di memorie resistenti allo stress. I risultati di questa metodologia hanno mostrato che, nel contesto dello stress, la pratica di recupero migliorava la memoria per gli elementi appresi ma non migliorava la memoria per l'origine degli elementi. Questi risultati parlano dell'efficacia della combinazione di queste procedure per studiare le questioni relative alla pratica di recupero, gli elementi contestuali della memoria episodica e/o lo stress psicologico acuto. La ricerca futura che esamina le domande relative a uno o più di questi argomenti dovrebbe prendere in considerazione l'utilizzo di queste tecniche, ma con attenzione data alle modifiche descritte in precedenza.

Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato finanziato dal Centro Di Sviluppo delle Capacità di Combattimento dell'Esercito degli Stati Uniti (CCDC). Le opinioni espresse in questo articolo sono esclusivamente quelle degli autori e non riflettono le politiche ufficiali o le posizioni dell'esercito degli Stati Uniti, del Dipartimento della Difesa o di qualsiasi altro dipartimento o agenzia del governo degli Stati Uniti. Gli autori ringraziano Abbie Gantner per la sua assistenza nella raccolta dei dati.

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Carta biancaN/AN/A Lacarta viene data ai partecipanti per la preparazione del discorso durante l'induzione dello stress
Appunti dotati di fogli di carta bianchi e un elenco di 50 compiti di sottrazione matematica con risposte (ad esempio, 4782 - 17).N/AN/ALo sperimentatore tiene gli appunti durante l'induzione dello stress. Prende appunti sul foglio bianco durante i discorsi dei partecipanti e fa riferimento ai problemi matematici per la parte di sottrazione matematica dell'induzione dello stress.
Computer (due)N/AN/ANecessario per presentare stimoli, somministrare test di memoria e registrare le risposte dei partecipanti.
Scatola di conservazione croviale (consigliata)N/AN/AUtile per conservare i campioni di saliva fino al momento dell'analisi.
Crioviali (2 mL)N/AN/A Necessarioper la raccolta di campioni di saliva per l'analisi del cortisolo. Il paradigma attuale richiedeva tre crioviali per partecipante.
Scrivanie con sedie (due per ciascuna)N/AN/AI cubicoli sono utili per limitare le distrazioni durante la codifica e i test di memoria.
CongelatoreN/AN/ANecessario per conservare i campioni di saliva fino al momento dell'analisi. Il congelatore deve mantenere una temperatura di circa 0 gradi Fahrenheit.
Cannucce delle dimensioni di un frullatoN/AN/AUtile per far passare la saliva dalla bocca a ciascun crioviale.
Software di presentazione degli stimoli (consigliato)E-Prime 3.0 (consigliato)Utile per la precisione nella presentazione degli stimoli (ad esempio, velocità di presentazione di 2 s per le parole durante la sessione sperimentale 1) e nella presentazione video (ad esempio, Pianeta Terra durante la sessione 1). Utile anche per la somministrazione di test di riconoscimento e la registrazione delle risposte dei partecipanti (sessione 2).
L'inventario dei tratti di stato per l'ansia cognitiva e somaticaN/AN/ANecessario per valutare lo stress soggettivo. Preso in prestito da Grö s, Antony, Simms e McCabe (2007).
Videocamera con treppiedeN/AN/ANecessaria per la procedura di induzione dello stress. La fotocamera deve apparire per registrare i partecipanti, ma non deve essere in grado di registrare.

Riferimenti

  1. Shields, G. S., Sazma, M. A., McCullough, A. M., Yonelinas, A. P. The effects of acute stress on episodic memory: a meta-analysis and integrative review. Psychological Bulletin. 143 (6), 636-675 (2017).
  2. Buchanan, T. W., Tranel, D. Stress and emotional memory retrieval: effects of sex and cortisol response. Neurobiology of Learning and Memory. 89 (2), 134-141 (2008).
  3. Domes, G., Heinrichs, M., Rimmele, U., Reichwald, U., Hautzinger, M. Acute stress impairs recognition for positive words--association with stress-induced cortisol secretion. Stress: The International Journal on the Biology of Stress. 7 (3), 173-181 (2004).
  4. Hidalgo, V., et al. Acute stress affects free recall and recognition of pictures differently depending on age and sex. Behavioral Brain Research. 292, 393-402 (2015).
  5. Kuhlmann, S., Piel, M., Wolf, O. T. Impaired memory retrieval after psychosocial stress in healthy young men. Journal of Neuroscience. 25 (11), 2977-2982 (2005).
  6. Merz, C. J., Wolf, O. T., Hennig, J. Stress impairs retrieval of socially relevant information. Behavioral Neuroscience. 124 (2), 288-293 (2010).
  7. Lovallo, W. R., Robinson, J. L., Glahn, D. C., Fox, P. T. Acute effects of hydrocortisone on the human brain: An fMRI study. Psychoneuroendocrinology. 35 (1), 15-20 (2010).
  8. Reul, J. M., de Kloet, E. R. Two receptor systems for corticosterone in rat brain: Microdistribution and differential occupation. Endocrinology. 117 (6), 2505-2511 (1985).
  9. Gagnon, S. A., Waskom, M. L., Brown, T. I., Wagner, A. D. stress impairs episodic retrieval by disrupting hippocampal and cortical mechanisms of remembering. Cerebral Cortex. 162, 1-18 (2018).
  10. Smith, A. M., Floerke, V. A., Thomas, A. K. Retrieval practice protects memory against acute stress. Science. 354 (6315), 1046-1048 (2016).
  11. Karpicke, J. D., Lehman, M., Aue, W. R. Retrieval-based learning: An episodic context account. The Psychology of Learning and Motivation. Ross, B. H. , Elsevier Academic Press. San Diego, CA. 237-284 (2014).
  12. Kirschbaum, C., Pirke, K., Hellhammer, D. H. The "trier social stress test": A tool for investigating psychobiological stress responses in a laboratory setting. Neuropsychobiology. 28 (1-2), 76-81 (1993).
  13. Smith, A. M., Race, E., Davis, F. C., Thomas, A. K. Retrieval practice improves item memory but not source memory in the context of stress. Brain and Cognition. , (2018).
  14. Faul, F., Erdfelder, E., Lang, A. G., Buchner, A. G*Power 3: A flexible statistical power analysis program for the social, behavioral, and biomedical sciences. Behavioral Research Methods. 39, 175-191 (2007).
  15. Kajantie, E., Phillips, D. I. W. The effects of sex and hormonal status on the physiological response to acute psychosocial stress. Psychoneuroendocrinology. 31 (2), 151-178 (2006).
  16. Weitzman, E. D., et al. Twenty-four hour pattern of the episodic secretion of cortisol in normal subjects. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 33 (1), 14-22 (1971).
  17. Warriner, A. B., Kuperman, V., Brysbaert, M. Norms of valence, arousal, and dominance for 13,915 English lemmas. Behavior Research Methods. 45, 1191-1207 (2013).
  18. Brysbaert, M., New, B. Moving beyond Kucera and Francis: A critical evaluation of current word frequency norms and the introduction of a new and improved word frequency measure for American English. Behavior Research Methods. 41 (4), 977-990 (2009).
  19. Schneider, W., Eschman, A., Zuccolotto, A. E-Prime user's guide. Psychology Software Tools. , Pittsburgh, PA. (2001).
  20. von Dawans, B., Kirschbaum, C., Heinrichs, M. The Trier Social Stress Test for Groups (TSST-G): A new research tool for controlled simultaneous social stress exposure in a group format. Psychoneuroendocrinology. 36 (4), 514-522 (2011).
  21. Dickerson, S. S., Kemeny, M. E. Acute stressors and cortisol responses: A theoretical integration and synthesis of laboratory research. Psychological Bulletin. 130 (3), 355-391 (2004).
  22. Skoluda, N., et al. Intra-individual psychological and physiological responses to acute laboratory stressors of different intensity. Psychoneuroendocrinology. 51, 227-236 (2015).
  23. Grös, D. F., Antony, M. M., Simms, L. J., McCabe, R. E. Psychometric properties of the state-trait inventory for cognitive and somatic anxiety (STICSA): Comparison to the state-trait anxiety inventory (STAI). Psychological Assessment. 19 (4), 369-381 (2007).
  24. Kang, S. H. K., McDermott, K. B., Roediger, H. L. Test format and corrective feedback modify the effect of testing on long-term retention. European Journal of Cognitive Psychology. 19 (4-5), 528-558 (2007).
  25. Tulving, E. The effects of presentation and recall of material in free-recall learning. Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior. 6, 175-184 (1967).
  26. Brewer, G. A., Marsh, R. L., Meeks, J. T., Clark-Foos, A., Hicks, J. L. The effects of free recall testing on subsequent source memory. Memory. 18 (4), 385-393 (2010).
  27. Chan, J. C. K., McDermott, K. B. The testing effect in recognition memory: A dual process account. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition. 33 (2), 431-437 (2007).
  28. Smith, A. M., Davis, F. C., Thomas, A. K. Criterial learning is not enough: Retrieval practice is necessary for improving post-stress memory accessibility. Behavioral Neuroscience. 132 (3), 161-170 (2018).
  29. Smith, A. M., Hughes, G. H., Davis, F. C., Thomas, A. K. Acute stress enhances general-knowledge semantic memory. Hormones and Behavior. 109, 38-43 (2019).
  30. Domes, G., Heinrichs, M., Rimmele, U., Reichwald, U., Hautzinger, M. Acute stress impairs recognition for positive words--association with stress-induced cortisol secretion. Stress: The International Journal on the Biology of Stress. 7 (3), 173-181 (2004).
  31. Pulopulos, M. M., Almela, M., Hidalgo, V., Villada, C., Puig-Perez, S., Salvador, A. Acute stress does not impair long-term memory retrieval in older people. Neurobiology of Learning and Memory. 104, 16-24 (2013).

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