방법 논문

초기 유년기에 낮잠 중 수면 의존적 기억 통합의 근본적인 신경 메커니즘 측정

DOI:

10.3791/60200

⸱

2019년 10월 2일

 ,  ,  ,  ,  , 
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

이 논문에서

요약

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이 프로토콜은 어린 시절에 낮잠 동안 수면 의존적 기억 통합의 근본적인 신경 메커니즘을 검사하는 데 사용되는 방법을 설명합니다. 그것은 행동 기억 성과에 수면의 효력을 검토하기 위한 절차, 뿐만 아니라 polysomnography 와 actigraphy 둘 다의 응용 및 기록을 포함합니다.

초록

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수면은 매일 의 기능을 위해 중요합니다. 수면의 한 가지 중요한 기능은 기억의 통합, 그들을 강하고 간섭에 덜 취약하게 하는 과정입니다. 메모리에 대 한 수 면의 혜택의 기본 신경 메커니즘 polysomnography를 사용 하 여 조사 될 수 있다 (PSG). PSG는 수면 단계를 분류하는 데 사용되는 뇌 (EEG), 눈 (EOG) 및 근육 (EMG)의 신호를 포함한 생리 학적 기록의 조합입니다. 이 프로토콜에서는 PSG가 행동 기억 평가, 행동 평가 및 부모 보고서와 함께 수면 의존적 기억 통합을 검사하는 데 어떻게 사용될 수 있는지 설명합니다. 이 프로토콜의 초점은 어린 시절에, 아이들이 이편 수면 (낮잠과 하룻밤 수면으로 구성)에서 단상 수면 (하룻밤 수면만)으로 전환함에 따라 중요한 기간입니다. 메모리 성능에 수 면의 효과 수 면과 깨어 휴식의 기간에 걸쳐 visuospatial 메모리 평가 사용 하 여 측정 됩니다. 행동 및 부모 보고서의 조합은 수면 리듬을 평가하는 데 사용됩니다 (즉, 습관적 또는 비 습관적 기저귀로 아이들을 특성화). 마지막으로 PSG는 낮잠 중에 수면 단계와 그 단계(주파수 및 스핀들의 존재)의 특성을 특성화하는 데 사용됩니다. PSG를 사용 하 여 장점은 현재 수 면 품질 및 수 면 아키텍처를 평가 하는 사용할 수 있는 유일한 도구, 메모리 통합을 지 원하는 관련 뇌 상태를 가리키는. PSG의 주요 제한 사항은 녹음 몽타주를 준비하는 데 걸리는 시간이며 녹음은 일반적으로 구입 한 수면을 통해 촬영됩니다. 이러한 제한은 신청 하는 동안 산만 한 작업에 젊은 참가자를 참여 하 고 수 면 주기를 특성화 하는 actigraphy 및 자기/부모 보고서 측정 PSG를 결합 하 여 극복할 수 있습니다. 함께, 방법의이 독특한 조합은 낮잠이 미취학 아동의 학습을 지원하는 방법에 대한 조사를 할 수 있습니다.

서론

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우리의 일상에 있는 잠의 보급을 주어, 그것의 기능을 이해하는 것이 중요합니다. 이 목표를 가진 연구는 잠의 정밀한 측정을 요구합니다. 폴리소노그래피(PSG)는 수면의 금본위제 척도입니다. PSG는 높은 시간적 분해능으로 수면을 객관적이고 정량적인 측정을 허용하며 연구 및 임상 목적 모두에 유용할 수 있습니다. PSG는 생리학적 기록의 조합이다. 최소한 PSG 몽타주에는 뇌전도(EEG), 전기전지(EOG), 근전도(EMG) 및 근전도(EMG)가 포함됩니다. 이러한 측정값은 뇌, 눈 및 근육의 전기적 전위를 각각 평가하고 수면 단계의 분류를 허용합니다(그림 1참조). 심전도(ECG), 호흡 및 맥박 산소 측정과 같은 다른 측정은 무질서한 수면의 존재를 확인하기 위해 포함될 수 있다.

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그림 1: PSG를 통해 기록된 활동의 예시 전극 배치 및 설명.

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프로토콜

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연구 절차를 시작하기 전에 부모로부터 서면 동의를 얻어야하며 모든 연구 절차에 대해 자녀로부터 구두 동의를 받아야합니다.

참고: 절차 개요는 그림 2를 참조하십시오.

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그림 2: 프로토콜 개요. 각 사각형은 하루를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

1. 낮잠 프로모션 조건

  1. 아래 설명된 대로 참가자 전체의 웨이크 프로모션 조건과 낮잠 프로모션 조건이 균형을 이루지 않도록 하십시오.
  2. 낮잠 프로모션 조건이 자녀의 일반적인 낮잠 기간 약 1시간 전에 시작되도록 예약하여 PSG를 적용하고 visuospatial 메모리 작업을 수행할 수 있도록 합니다. 즉각....

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결과

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여기에 설명된 절차를 사용하여 Kurdziel과 동료23은 취학 전 어린이의 낮잠 중에 수면 의존적 기억 통합을 조사했습니다. 결과는 낮잠 후 visuospatial 메모리 작업에 아이들의 리콜 정확도가 깨어 있는 동안 유사한 기간 후 자신의 리콜 정확도보다 더 나은 것으로 나타났다 (즉, "낮잠 혜택"을 의미, 그림 4). 더욱이, 깨어 있는 상태에서 전날을 보낸 사람들은 밤새 잠자는 동안 기억을 복구하지 않았습니다. 마지막으로, actigraphy 및 부모 보고 수 면 측정 낮잠 혜택 습관 및 비 습관적인 기저귀에서 명백한 여부를 검사 하는 데 사용 되었다. 연구 결과에 따르면 낮잠 혜택은 규칙적으로 낮잠을 자는 어린이에게서만 유의한 것으로 나타났습니다(즉, 습관적인 기저귀, 그림 5).

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토론

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이 문서에서는 어린 시절에 낮잠 동안 선언적 메모리의 수 면 의존 통합을 조사 하는 방법을 설명 합니다. 방법은 낮잠과 깨어 있는 조건에 걸쳐 기억의 행동 평가를 포함, 수면 주기를 평가하기 위하여 행동 및 부모 보고, 및 PSG는 수면 건축을 평가하기 위하여. 이 독특한 조합은 메모리를 평가 하기 위한 중요 한, 수 면 주기를 특성화, 메모리에 수 면의 혜택을 기본 신경 메커니즘을 검사. 대표적인 결과는 학습과 기억이 특히 습관적인 기저귀를 위해, 정오 수면에 의존했다는 것을 표시합니다. 특히, 습관적인 기저귀는 깨어 있는 것에 비해 낮잠에서 더 큰 이점을 보였습니다 (즉, 낮잠 혜택 점수). 또한, 모든 어린이에 걸쳐, 낮잠 기간에 걸쳐 더 나은 유지 (즉, 낮잠 변경 점수) nREM2 동안 기록 된 수면 스핀들과 관련이 있었다; 낮잠에 더 큰 보존은 더 많은 수면 스핀들과 연관되었다. 설명된 방법의 조합은 수면이 기억에 미치는 영향의 완전한 특성화에 매우 중요하지만, 아마도 이 방법의 가장 중요한 측면은 PSG를 사용하여 .......

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공개 사항

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저자는 공개 할 것이 없다.

감사의 글

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저자는 메릴랜드 대학의 신경 인지 발달 연구소, 대학 공원 및 매사추세츠 대학의 솜뉴나 연구소, 애머스트 (Amherst)에이 프로젝트에 도움을 주었습니다. 자금은 TR과 RS에 NIH (HD094758)와 NSF (BCS 1749280)에 의해 제공되었다. 대표적인 결과는 NIH HL111695에 의해 투자되었다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Actiwatch Spectrum Plus 스타터 키트Philips Respironics1109516포함: Actiwatch Spectrum Plus 장치, Actiware 소프트웨어 라이선스, 그리고 수동
Actiware 소프트웨어 필립스 레스피로닉스 1114828대안을 사용할 수 있습니다. 
뇌 분석기뇌 제품BV-BP-170-1000대안을 사용할 수 있습니다. 
Dell Latitude 5580 노트북DellX5580T [210-AKJR]MatLab, Actiware, RemLogic을 실행하고 데이터를 저장/업로드하기 위한 노트북
EC2 크림Grass12643가능한 대안으로는 Ten20 페이스트와 Lic2 electride 크림
Embla REMLogic 소프트웨어가 있습니다.Natus 의료 Inc.21475대안을 사용할 수 있습니다. 
엠블레타 MPR PG 시스템 - XR - 미국Natus Medical Inc.12077PSG 녹음용 Embletta 시스템
Embletta MPR ST + 프록시 키트Natus Medical Inc.12696PSG 센서를 기록하기 위해 Embletta에 첨부
Nuprep 세척 용액Natus Medical Inc.12643가능한 대안을 사용할 수 있습니다.
Embletta MPR ST/ST + ProxyNatus Medical Inc.12643구아제, EC2 크림, NuPrep 세척 용액, 면봉 등을 포함한 수면용 시작 키트. 
용 수면 용품 스타터 키트

참고문헌

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Sadeh, A., Acebo, C., Seifer, R., Aytur, S., Carskadon, M. A. Activity-based assessment of sleep-wake patterns during the 1st year of life. Infant Behavioral Development. 18 (3), 329-337 (1998).
  2. Sadeh, A., Urbach, D., Lavie, P.

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재인쇄 및 허가

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태그

Polysomnography PSGVisuospatial Memory TaskSleep Spindle DensityEarly Childhood NapsActigraphy Parent ReportElectrode Placement ProcedureDeclarative Memory AssessmentSleep Architecture AnalysisNREM Stage Two

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