Methodenartikel

Een cognitief paradigma om interferentie in Working Memory van Afleiding en onderbrekingen onderzoeken

DOI:

10.3791/52226

⸱

16 juli 2015

 ,  , 
1Department of Psychology, University of New Mexico, 2Department of Neurology, University of California, San Francisco, 3Department of Physiology, Center for Integrative Neuroscience, University of California, San Francisco, 4Department of Psychiatry, University of California, San Francisco

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Een nieuw cognitief paradigma is ontwikkeld om gedrags-en neurale correlaten van interferentie verhelderen door-te-genegeerd afleiders versus inmenging door te-bijgewoond interruptors tijdens een werkgeheugen taak. In dit manuscript, verschillende varianten van dit paradigma zijn gedetailleerd en data verkregen met dit paradigma bij jongere / oudere volwassen deelnemers wordt beoordeeld.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Doelgericht gedrag wordt vaak belemmerd door interferentie van de externe omgeving, hetzij in de vorm van afleiding door irrelevante informatie die men probeert te negeren, of door het onderbreken van de informatie die aandacht vraagt ​​als onderdeel van een andere (secundaire) taak doel. Beide vormen van externe interferentie is aangetoond dat nadelige invloed op de mogelijkheid om informatie in het werkgeheugen (WM) handhaven. Opkomende bewijs suggereert dat deze verschillende vormen van externe interferentie oefenen verschillende effecten op het gedrag en kunnen worden gemedieerd door verschillende neurale mechanismen. Beter karakteriseren van de verschillende neuro-behavioral gevolgen van irrelevante afleiding versus bijgewoond onderbrekingen is essentieel voor het bevorderen van een goed begrip van top-down aandacht, resolutie van externe inmenging, en hoe deze vaardigheden worden afgebroken in gezond ouder worden en neuropsychiatrische aandoeningen. Dit manuscript beschrijft een nieuwe cognitief paradigma ontwikkelde de Gazzaley lab dat heeftnu gewijzigd in een aantal verschillende versies gebruikt om te verhelderen gedrags-en neurale correlaten van interferentie door te-genegeerd afleiders versus to-be-bijgewoond interruptors. Details zijn op varianten van dit paradigma voor het onderzoeken van inmenging in visuele en auditieve modaliteiten, op meerdere niveaus van complexiteit stimulus, en met experimentele timing geoptimaliseerd voor elektro-encefalogram (EEG) of functionele magnetische resonantie imaging (fMRI) studies. Bovendien, de gegevens van jongere en oudere volwassen deelnemers verkregen met behulp van dit paradigma wordt beoordeeld en besproken in het kader van haar relatie met de bredere literatuur over inmenging van buitenaf en leeftijd gerelateerde neuro-gedragsveranderingen bij het oplossen van storingen in het werkgeheugen.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Een uitgebreide literatuur is een nadeel voor de actualisering van informatie in het werkgeheugen (WM) door interferentie van de externe omgeving 1-9 getoond. Externe interferentie kan worden ingedeeld in twee algemene typen; inmenging van irrelevante informatie men van plan is om te negeren: afleiding, en storende informatie die aandacht vraagt ​​als onderdeel van een andere (secundaire) taak doel: onderbreking. Studies vergelijken van deze vormen van externe inmenging met een binnen-deelnemer ontwerp mogelijk te maken beoordeling van de neuro-behavioral gevolgen van doel-gerichte top-down aandacht in de verwerking en de resolutie van de externe inmenging.

Onlangs heeft de Gazzaley lab ontwierp een paradigma dat de vergelijking van de 'te-bijgewoond' onderbrekingen en 'to-be-genegeerd' afleidingen die zich voordoen in de setting van een werkgeheugen taak vergemakkelijkt. Recente inzichten van deze paradigma suggereert dat deze verschillende soorten externe interferentie oefenen verschillende effecten op het gedrag en hebben verschillende onderliggende neurale mechanismen 2-5,10,11. Dit paradigma heeft de verschillen in externe inmenging verwerking in normale veroudering 2,3,4,10,11 onthuld; hoewel veroudering tekorten in het kader van de storing worden niet altijd gevonden 5; het heeft ook onderscheiden mechanismen van inmenging door afleiders versus interruptors met behulp van high-level visuele stimulatie van gezichten en scènes 2,3,4,12, low-level visuele beweging van dot kinematograms 5,10,11 en low-level auditieve beweging van frequentiezwaaien 5.

Inmenging van buitenaf en Aging

Externe storing veroorzaakt een nadelig effect op het werkgeheugen in de hele levensduur, hoewel oudere volwassenen vertonen een negatievere impact dan jongere volwassenen 2,3,13-18. Oudere volwassenen vertonen ook verschillende patronen van neurale activiteit in vergelijking met jongere advertentieULT's bij een poging om deze interferentie 3,4,17,21 lossen. Echter, sommige studies geen bewijs voor een dergelijke leeftijd gerelateerde behavioral 5,19,20 of neurale 5 verschillen met interferentie te vinden.

Interessant is dat de gevolgen van de vergrijzing op het oplossen van storingen lijkt te verschillen van zintuiglijke modaliteit, hoewel dit probleem nog steeds niet opgelost op dit moment. Visual intrasensory interferentie is op grote schaal aangetoond dat leeftijd gerelateerde daling (samengevat in een uitgebreide evaluatie 22) vertonen. In tegenstelling tot veel experimenten suggereren dat er geen aan leeftijd gerelateerde tekorten tijdens de intra-zintuiglijke auditieve interferentie 19,22-25, terwijl andere studies tonen belangrijke leeftijd gerelateerde toename in auditieve distractibility 19,22,26-32. Bovendien kan de opvallendheid van storende stimuli (congruent of incongruent tussen de cue en probe stimuli) 2, en stimulus complexiteit (hoog of laag processing belasting) 5 interageren met storingenverwerking en de verschillen tussen de taak doelen en leeftijd.

De hier beschreven paradigma is een aanvulling op de vergrijzing van de storing literatuur door het sonderen van de mechanismen van de top-down aandacht (in de vorm van taak goals) en de resolutie van de externe storende stimuli. Bewijs uit de visuele gezicht & scene versie van dit paradigma wijst op een interactie tussen ouder en het type storing, met oudere volwassenen demonstreren nog grotere kwetsbaarheid voor bijgewoond interruptors opzichte genegeerd distractors 3,4. Karakteriseren van de gedrags-en neurale verschillen tussen deze vormen van interferentie zijn belangrijk om te begrijpen hoe cognitieve controle vaardigheden veranderen met het ouder worden.

Waarom oudere volwassenen tonen verergerd tekorten in het oplossen van te-bijgewoond interruptors? Worden ouderen verzwakt door overmatige verwerking van interruptors wanneer zij worden aangeboden, of door een onvermogen om opnieuw te activeren representaties van de primaire doelrelevante stimuli na onderbrekingen of bij langdurige behandeling van interruptors nadat zij niet meer aanwezig of relevant 33? Om deze vragen te beantwoorden, ontwerp van de huidige paradigma's kunnen worden vergeleken neurale activiteit op tijdstippen vóór, tijdens en na verschillende interferentie. Bijvoorbeeld door neurale activiteit opgewekt door genegeerd afleiding versus activiteit tijdens bijgewoond onderbrekingen te vergelijken, kan men de specifieke impact van top-down aandacht van de resolutie van de storing in het werkgeheugen vast te stellen.

Verschillende studies hebben meerdere varianten van deze storing paradigma geïmplementeerd om te begrijpen van de neurale correlaten van de verschillende types van externe inmenging, zowel bij hoge ruimtelijke en temporele resolutie met behulp van functionele magnetische resonantie imaging (fMRI) en elektro-encefalogram (EEG), respectievelijk. Dit paradigma is ook gebruikt om belangrijke verschillen tussen interferentie verduidelijkt in de visuele en auditieve domeinenAlsmede het effect van complexiteit en congruentie stimulus na hinderen. Hier worden de paradigma varianten beschreven.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De onderstaande stappen opsommen hoe deze roman cognitief paradigma ontworpen om de neuro-gedragsaspecten van de externe inmenging verhelderen op vertraagde erkenning werkgeheugen, met variaties geoptimaliseerd voor koppeling met EEG en fMRI voeren. Voorafgaand aan het verzamelen van gegevens, compleet alle nodige menselijke-deelnemers onderzoek goedkeuringen te beginnen via de geëigende Institutional Review Board en / of menselijke deelnemers toetsingscommissie.

1. Voorbereiding

  1. Download en installeer experiment presentatie software zoals E-Prime, Presentatie, of PsychoPy, volgens instructies van de fabrikant, op een speciale stimulus presentatie computer.
  2. Bereid een geschikte toetsenbord voor experimentele reacties. Add "JA" en "NEE" merktekens twee aangrenzende toetsen (figuur 1).
    LET OP: Voor versies van dit experiment met behulp van MRI, gebruik maken van een MR-compatibele toetsenbord.
  3. Voor auditieve versies van deze pAradigm, bereiden hoofdtelefoon geschikt voor het testen van modaliteit (dat wil zeggen: EEG of MR-compatibel, indien nodig), volgens instructies van de fabrikant, en pas het geluidsniveau voor presentatie op 65 decibel (dB) geluidsdrukniveau (SPL), dat is een comfortabel niveau voor normaal gehoor individuen.
  4. Voor experimenten met oudere volwassenen, voeren voorbereidende neuropsychologische en sensorische screenings, zoals zicht en gehoor aan een adequaat gescreend onderzoekspopulatie selecteren.
    1. Neuropscyhological screening
      1. Maak een neuropsychologisch onderzoek batterij te screenen voor cognitieve stoornissen bij oudere volwassenen. Dien testen door papier-en-potlood, of een batterij aan te passen voor het testen op een computer.
        NB: Tests kan de Mini Mental Status Exam (MMSE) 35, Global Verslechtering Score (GDS) 36 omvatten, California Verbal Learning Test (CLVT) 37, Digit Span 38,39, Symbol Span 40, Letter-nummer Sequencing 41, Afhalen-Kaplan Executive Function System (D-Kefs) - Trail Making Test 42, Controlled Woord Associatie Test (COWAT) 43, 44.
      2. Dien deze batterij om alle potentiële volwassen deelnemers. Score alle tests per hun respectieve richtlijnen scoren.
      3. Als werven voor gezonde oudere volwassenen, exclusief potentiële deelnemers met scores van meer dan twee standaarddeviaties onder de bevolking betekenen, of per aangepaste uitsluiting criterium.
    2. Visie screening
      1. Voor visuele experimenten, het scherm voor normaal of gecorrigeerd-to-normaal gezichtsvermogen met behulp van een voorlopige vragenlijst gevraagd of de deelnemers een normale of gecorrigeerd tot normaal gezichtsvermogen.
      2. Te volgen, voeren een Snellen grafiek visie test, en exclusief de deelnemers zonder de normale of gecorrigeerd-to-normale (20/20 of hoger) visie.
    3. Voor auditieve experimenten, het scherm voor normaal gehoor:
      1. In een voorlopige vragenlijst, vraag whether deelnemers hebben een normale of gecorrigeerd tot normaal gehoor, en sluiten zij die dat niet doen.
      2. Om de follow-up, het verkrijgen van een objectieve meting van het gehoor gevoeligheid. Voeren een in-lab audiometrische evaluatie met een van de verschillende methoden:
        1. Maken gebruik van een gehoorverlies screening test applicatie zoals 'uHear'. Met behulp van auto-berekende resultaten van deze toepassing, exclusief patiënten met het horen gevoeligheid buiten de 'normale gehoor' range.
        2. Beoordelen audiometrisch drempels 250 - 6000 Hz frequentiegebied in beide oren volgens de methode van stijgende en dalende grenzen. Personen met een gemiddelde audiometrische drempels hoger dan 50 dB bij elke meetfrequentie in beide oren, betekent matig gehoorverlies, moeten worden uitgesloten

2. Experimenteel ontwerp

  1. Dien een vertraagde erkenning werkgeheugen taak onder drie verschillende storingen condities (en een vierde referentietoestand neurale experimenten) in een blokuitvoering (zie ook Figuur 2 en Tabel 1). Herhaal elke conditie tweemaal, in vorkheftrucks om (een evenwichtige Latijns vierkant ontwerp wordt aanbevolen). Merk op dat de experimentele timing en het aantal proeven variëren tussen paradigma varianten; gebruik maken van de parameters in tabel 1.
  2. Negeer Afleidende Stimulus Voorwaarde (DS):
    1. Toon een prompt opdrachtgevende deelnemer aan de cue stimulus onthouden en negeren de afleidende stimulus terwijl zij een vertegenwoordiging van de cue stimulus te behouden. Vraag de deelnemer te reageren "YES" als de probe stimulus overeenkomt met de cue stimulus of "NEE" indien de probe niet overeenkomt met de stimulus.
    2. Presenteer de cue stimulus, onmiddellijk gevolgd door een korte vertraging (Delay 1).
    3. Geef een storende 'afleider' stimulus, onmiddellijk gevolgd door een tweede korte vertraging (Delay 2).
      LET OP:De deelnemer hoeft niet (en mag niet) samenwerken met de distractor stimulus.
    4. Presenteer een sonde stimulus en respons te verzamelen.
  3. Wonen om onderbreken Stimulus (Secundair Task) Voorwaarde (IS):
    1. Toon een prompt opdrachtgevende deelnemer aan de cue stimulus herinneren en voltooien van een secundaire taak met behulp van de storende prikkel die daarna verschijnt. Instructies display om de secundaire taak te voltooien als volgt, "druk op de knop alleen als de onderbreking stimulans overeenkomt met een set criteria discriminatie". Vraag de deelnemer te reageren "YES" als de probe stimulus overeenkomt met de cue stimulus of "NEE" indien de probe niet overeenkomt met de stimulus.
      LET OP: De criteria discriminatie zijn verschillend voor elk paradigma variant en in de volgende paragraaf beschreven.
    2. Presenteer de cue stimulus, onmiddellijk gevolgd door een korte vertraging (Delay 1).) Presenteer een storende 'interruptor' stimulus eennd verzamelen antwoorden voor de secundaire (discriminatie) taak. Na presenteren een tweede korte vertraging (Delay 2).
      OPMERKING: Het invullen van de secundaire taak vereist aandacht aan de 'interruptor'.
    3. Presenteer een sonde stimulus en respons te verzamelen.
      OPMERKING: Tien procent van de proeven zijn vangst studies waarin de interruptor overeenkomt met de criteria van discriminatie; voeg extra proeven (10%) om dit blok te compenseren voor de verworpen trials. Sluiten alle vangst trials uit neurale analyse te wijten aan de verwarrende motor reactie.
  4. Geen storende Stimulus Voorwaarde (NI):
    1. Toon een prompt instrueren de deelnemer aan de cue stimulus onthouden en in het oog houden. Vraag de deelnemer te reageren "YES" als de probe stimulus overeenkomt met de cue stimulus of "NEE" indien de probe niet overeenkomt met de stimulus.
    2. Presenteer de cue stimulus, onmiddellijk gevolgd door een vertraging. Toon een centrale fixatie kruis op een lege screen tijdens de vertraging.
    3. Presenteer een sonde stimulus en respons te verzamelen.
  5. Baseline / Passieve bekijken (of beluisteren) Staat (alleen voor neurale experimenten) (PV / PL)
    1. Inclusief een passief-view / luisteren aandoening tijdens neuroimaging taken aan de berekening van 'enhancement' en 'onderdrukking' van de neurale activiteit tijdens IS / DS voorwaarden ten opzichte van de basislijn activiteit wanneer deelnemers passief bekijken mogelijk te maken (/ luisteren naar) het werkgeheugen en storende stimuli, vrij van taak doelen. (Zie tabel 2).
    2. Toon een prompt opdrachtgevende deelnemer om passief te bekijken (/ luisteren) alle visuele (/ auditief) taak stimuli. Instructies display om de eenvoudige discriminatie taak te voltooien.
      1. Voor visuele taken instrueren de deelnemer op een knop die overeenkomt met de richting van de getoonde pijl (links of rechts).
      2. Voor auditieve taken, instrueren de deelnemer op een knop drukken die overeenkomt met de frequentierange van een gemakkelijk onderscheidbare hoog (2 kHz) of een lage (0,5 kHz) frequentie geluid sweep (hoog of laag).
    3. Opeenvolgend aanwezig of weergeven van de cue stimulus, Delay 1, storende stimulus, en Delay 2.
    4. Presenteer een pijl (visueel) of geluid sweep (auditief) in plaats van de sonde stimulus en het verzamelen van reacties als de deelnemer de eenvoudige discriminatie taak (zoals hierboven beschreven) voltooid.

3. Stimuli

1. Algemene Bereiding van Stimuli

  1. Selecteer een set van stimuli uit de hieronder categorieën (zie ook Figuur 2 en Tabel 1).
  2. Beslissen zorgvuldig of u primaire werkgeheugen taak stimuli koppelen met thematisch congruent of incongruent storende stimuli (zie opmerking hieronder).
  3. Zorg ervoor dat alle beelden zijn sized of re-sized tot 225 pixels breed en 300 pixels hoog (14 x 18 cm).
  4. Present beelden foveally, staalkaart 3 graden van visuele angle van fixatie.
    OPMERKING: Voor fMRI experimenten, gebruik interferentie stimuli incongruent met het primaire werkgeheugen taak stimuli, bijvoorbeeld, gezicht storingen tijdens de scène werkgeheugen of vice versa. Om gezicht en scène specifieke sensorische corticale gebieden precies te lokaliseren, breng dan een fMRI lokaliseerder taak voorafgaand aan het werkgeheugen experiment. Vervolgens, tijdens de interferentie paradigma gebruikt deze scene en gezicht corticale gebieden neurale activiteit dynamiek tegelijkertijd ontleden naar het werkgeheugen cue stimuli (bijv scenes) en de interferentie incongruente stimuli. (Bv, gezichten)

2. High-level visuele stimuli

  1. Voor gezicht stimuli, bereiden een paar honderd Cue / Probe Gezicht stimuli van grijs-schaal foto's van mannelijke en vrouwelijke gezichten, met een neutrale uitdrukking, over een grote volwassen leeftijd. Verwijder haren en oren digitaal en een onscherpte toe te passen over de contouren van het gezicht.
  2. Voor scene stimuli, voor te bereiden een aantal hundrood Cue / Probe Scene stimuli van grijs-schaal foto's van natuurlijke scènes.
  3. Na Delay 1, presenteren een storende stimulans bestaande uit een scène of het gezicht. Op 90% van de trials, presenteren een gezicht dat is niet 'mannelijk en ouder dan 40 jaar oud; Aan de andere 10% van de trials, presenteren een gezicht dat is mannelijk en ouder dan 40 jaar oud.
  4. Voor "Woon naar onderbreking" conditie, instrueren de deelnemers aan de volgende secundaire taak te voltooien met behulp van de storende prikkel (ingediend tussen de cue en de sonde). Vraag de deelnemer om te reageren "YES" als onderbreken gezicht is mannelijk en ouder dan 40 jaar oud.

3. Low-level Visual Motion Stimuli

  1. Maak Cue / Probe stimuli van een cirkelvormig diafragma met 290 ruimtelijk-random grijstinten punten (0,08 graden x 0,08 graden per stuk) die 8 graden visuele hoek insluiten in een 75 cm kijkafstand, gecentreerd op de fovea.
  2. Weergave bewegende stippen met 100% motion Coherence onder een schuine hoek van 10 graden per seconde, bij een van 12 verschillende bewegingsrichtingen (3 per sector).
  3. Gebruik een adaptieve trap drempelwaarde procedure (stappen 2 graden) een visueel onderscheid waarde waarbij bijna 100% nauwkeurigheid, zodat de drempel discriminatie bereikt op de eerste fout proef stellen.
  4. Na Delay 1, presenteren een storende stimulans bestaande uit stippen in tegen de klok in cirkelvormige beweging. Render deze motie op een 'normale' snelheid (10 graden per sec) op 90% van de proeven, en snel op de overige 10% van de trials.
  5. In het Neemt tot voorwaarde onderbreking, instrueren de deelnemers aan de volgende secundaire taak te voltooien: reageren "JA" als onderbreken swirl is snel.

4. Low-level Auditieve Motion Stimuli

  1. Maak Cue / Probe Stimuli van geluid beweging veegt over een frequentiebereik met mid-frequenties willekeurig gekozen tussen 900 en 1100 Hz. Construct degeluid motion sweep frequenties te beginnen bij ± 0,5 octaven uit het midden-frequentie en eindigen op ± 0,5 octaven uit het midden-frequentie.
  2. Presenteer een gelijk deel van de 'up' (beginnend bij -0,5 en eindigt op +0,5 octaven) en 'down' (beginnend bij +0,5 en eindigt op -0,5 octaven) motion sweep stimuli.
  3. Zet het volume op comfortabele gehoor niveau van 65 dB SPL.
  4. Thresholding: gebruik een adaptief Zest procedure om auditieve nauwkeurigheid discriminatie vast te stellen op 85% correct prestaties.
  5. Na Delay 1, presenteren een storende stimulans bestaande uit een enkele toon. Speel een toon van de frequentie 2 kHz op 90% van de proeven en een toon van 2.3 kHz aan de andere 10% van de trials.
  6. In het Neemt tot voorwaarde onderbreking, instrueren de deelnemers aan de volgende secundaire taak te voltooien: reageren als het onderbreken van toon is een hogere frequentie cue (2.3 kHz).

5. Probe Stimuli

  1. Voor alle WM taken, ervoor te zorgen dat50% van de probe stimuli overeenkomen met de keu.
  2. In de low-level motion taken met thresholded discriminatie niveaus 5,10,11, op 50% van de sonde stimuli, die niet overeenkomen met de cue, af te wijken van de cue door de absolute waarde van thresholded discriminatie stimulus niveau van de deelnemer.
    OPMERKING: Bijvoorbeeld, als drempelwaarden vaststelt visuele discriminatie niveau van een deelnemer te zijn 10 graden, koppelen een visuele beweging cue bewegende op 45 graden met een sonde beweegt met beide 45 graden (wedstrijd op 50% proeven) of 45 ± 10 graden (35 of 55 graden, elke niet-wedstrijden op 50% trials).

4. Vergelijking interferentievoorwaarden

  1. Gebruik statistische software zoals SPSS, gedrags- prestaties en neurale activiteit vergeleken en belangrijke tijdstippen voor, tijdens en na verschillende interferentie.
    LET OP: Verschillende handleidingen online bieden stap-voor-stap instructies en screenshots beschrijven hoe te gebruiken en uit te voeren eenvoudige Statistical analyseert in SPSS.
    1. Bereken het effect van afleiding versus onderbrekingen gedragsmatige optreden van contrasterende werkgeheugen nauwkeurigheid en reactietijd in de interferentievoorwaarden opzichte van de prestaties tijdens de geen storing toestand (figuur 4). Zo kan gepaarde t-testen worden gebruikt voor het vergelijken nauwkeurigheid of RT tussen twee storingen (of baseline) omstandigheden.
      NB: Voorafgaand aan de t-test vergelijkingen tussen twee specifieke taak voorwaarden, een herhaalde metingen ANOVA wordt aangeraden om te vergelijken in alle werkgeheugen omstandigheden in het paradigma.
    2. Voor neuro-imaging studies, pre-proces en verwerken van de gegevens op basis van de juiste pipline voor de modaliteit en maatregelen van belang.
      1. Voor EEG-onderzoek, proces EEG-gegevens met EEGLAB of het softwarepakket van de keuze, met behulp van de instructies software en de aanbevolen verwerking stream.
      2. Voor fMRI studies, proces fMRI gegevens met de software package keuze (bijvoorbeeld Afni, SPM, FSL, etc.), volgens de instructies software en aanbevolen verwerkingsstroom.
    3. Neurale activiteit modulaties als gevolg van interferentie bepalen tijdens werkgeheugen, statistisch neurale gegevens in deze omstandigheden neurale activiteit tegenover elkaar tijdens passief view (/ listen) omstandigheden, en regelt zo voor basis perceptuele verwerking (figuur 4).
      1. Bereken de metingen zodanig dat een positieve waarde geeft altijd groter enhancement boven de uitgangswaarde of groter onderdrukking onder baseline. Voor P100, berekenen neurale onderdrukking door het aftrekken van gekwantificeerde neurale activiteit aan de afleidende stimulus (DS) van die opgeroepen door de passief bekeken stimulus (PV) (dat wil zeggen: PV - DS). Bereken verbetering in de fMRI door het aftrekken van gekwantificeerde BOLD activiteit om de basislijn passief bekeken stimulans van dat opgeroepen door de onderbreking van stimulus (IS) (dat wil zeggen: IS - PV).
    4. Statistisch neurale modulaties uitgelokt door genegeerd afleiding versus activiteit te vergelijken tijdens bijgewoond onderbrekingen om te beginnen met de specifieke gevolgen van de top-down aandacht op de resolutie van de verschillende soorten van interferentie bepalen in het werkgeheugen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Deze interferentie paradigma heeft generatie van belangrijke bevindingen ten aanzien van de verschillende gedrags impact en neurale mechanismen van afleiding en onderbreking op werkgeheugen bij jongere en oudere volwassenen (zie tabel 2 voor de samenvatting) ingeschakeld.

Gedrag. Gedragsmatig, in lijn met de bestaande literatuur, onderbreking zorgt consequent een grotere nadelige gevolgen versus afleiding op werkgeheugen prestaties 2-5, 10,11,12. ...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Een nieuw cognitief paradigma heeft aangetoond werkzaamheid in onderzoeken werkgeheugen inmenging van afleiding en onderbrekingen. Dit paradigma en zijn verschillende varianten, de uitbreiding van het gebruik ervan in heel zintuiglijke modaliteiten, complexiteit stimulus niveaus, en imaging methoden, zijn gedetailleerd.

Voor het begin van het experiment, pre-scherm alle deelnemers passende cognitieve en perceptuele vaardigheden te waarborgen. Voor experimenten met low-level perceptuele stimu...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Veel dank aan de ontwikkelaars van dit paradigma, vooral Wesley Clapp, Anne Berry, Jyoti Mishra, Michael Rubens en Theodore Zanto. Dit werk werd ondersteund door NIH-subsidie ​​5R01AG0403333 (AG).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Computer voor stimulus presentatieDellOptiplex GX620hardware/software vereisten variëren op basis van het stimulus presentatie software
Cathody Ray Tube (CRT) monitorViewSonicG220fb21"; aanbevolen vanwege de superieure latentie ten opzichte van LCD-monitoren bij het weergeven van visuele stimuli; stoel moet op 75 cm afstand worden geplaatst
E-Prime softwarePsychology Software Tools, Inc.E-Prime 2.0 Standardeen ander experimenteel presentatiesoftware kan worden gebruikt in plaats van E-Prime (bijv. Presentatie (Neurobehavioral Systems), of PsychoPy (open-source); E-Prime en Presentatie zijn compatibel met Microsoft Windows, PsychoPy is compatibel met Microsoft Windows, Mac OS X en Linux)
Toetsenbord/responspad voor gedrags- of EEG-experimentenToetsenbord: Razer; Responspad: CedrusToetsenbord: BlackWidow Ultimate; Responspad: RB-830elk standaard computertoetsenbord is acceptabel, hoewel responspaden nauwkeuriger timing kunnen bieden (bijv: Cedrus RB-830 garandeert 1 ms resolutie)
Toetsenbord/responspad voor MRI-experimentenCurdesPakket 904zorg ervoor dat het toetsenbord MR-compatibel is
Hoofdtelefoon (voor auditieve gedragsexperimenten)KossUR29
EEG-compatibele hoofdtelefoon (voor auditieve EEG-experimenten)EtymoticER3-50; ER3-21; ER3-14A
MRI-compatibele hoofdtelefoon (voor auditieve MR-experimenten)EtymoticSD-AU-EAER30

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Baddeley, A. Working memory: Looking back and looking forward. Nature Reviews Neuroscience. 4 (10), 829-839 (2003).
  2. Clapp, W. C., Rubens, M. T., Gazzaley, A. Mechanisms of working memory disruption of external interference. Cerebral Cortex. 20 (4), 859-872 (2010).
  3. Clapp, W. C., Rubens, M. T., Sabharwal, J., Gazzaley, A. Deficit in switching between functional brain networks underlies the impact of multitasking on working memory in older adults. PNAS. 108 (17), 7212-7217 (2011).
  4. Clapp, W. C., Gazzaley, A. Distinct mechanisms for the impact of distraction and interruption on working memory in aging. Neurobiology of Aging. 33 (1), 134-148 (2012).
  5. Mishra, J., Zanto, T., Nilakantan, A., Gazzaley, A. Comparable mechanisms of working memory interference by auditory motion in youth and aging. Neuropsychologia. 51 (10), 1896-1906 (2013).
  6. Sakai, K. Reactivation of memory: role of medial temporal lobe and prefrontal cortex. Rev Neurosci. 14 (3), 241-252 (2003).
  7. Sakai, K., Roye, J., Passingham, R. E. Active maintenance in prefrontal area 46 creates distractor-resistant memory. Nature Neuroscience. 5 (5), 479-484 (2002).
  8. Yoon, J. H., Curtis, C. E., D’Esposito, M. Differential effects of distraction during working memory on delay-period activity in the prefrontal cortex and the visual association cortex. Neuroimage. 29 (4), 1117-1126 (2006).
  9. Sreenivasan, K. K., Jha, A. P. Selective attention supports working memory maintenance by modulating perceptual processing of distractors. Journal of Cognitive Neuroscience. 19 (1), 32-41 (2007).
  10. Berry, A. S., Zanto, T. P., Rutman, A. M., Clapp, W. C., Gazzaley, A. Practice-related improvement in working memory is modulated by changes in processing external interference. Journal of Neurophysiology. 102 (3), 1779-1789 (2009).
  11. Berry, A. S., et al. The influence of perceptual training on working memory in older adults. PLoS One. 5 (7), e11537(2010).
  12. Anguera, J. A., et al. Video game training enhances cognitive control in older adults. Nature. 501 (7465), 97-101 (2013).
  13. Gazzaley, A., Clapp, W., Kelley, J., McEvoy, K., Knight, R. T., D’Esposito, M. Age-related top-down suppression deficit in the early stages of cortical visual memory processing. PNAS. 105 (35), 13122-13126 (2008).
  14. Hasher, L., Zacks, R. T. Working memory, comprehension, and aging: A review and a new view. The Psychology of Learning and Motivation. Bower, G. H. 22, Academic Press. San Diego, CA. 193-225 (1998).
  15. Lustig, C., Hasher, L., Tonev, S. T. Inhibitory control over the present and past. European Journal of Cognitive Psychology. 13 (1-2), 107-122 (2001).
  16. Lustig, C., Hasher, L., Zacks, R. Inhibitory deficit theory: Recent developments in a “new view. Inhibition in Cognition. Macleod, C. M., Gorfein, D. S. , American Psychological Association. Washington, DC. 145-162 (2007).
  17. Solesio-Jofre, E., Lorenzo-Lopez, L., Gutierrez, R., Lopez-Frutos, J. M., Ruiz-Vargas, J. M., Maestu, F. Age effects on retroactive interference during working memory maintenance. Biological Psychiatry. 88 (1), 72-82 (2011).
  18. Zacks, R. T., Hasher, L. Directed ignoring: Inhibitory regulation of working memory. Inhibitory Mechanisms in Attention, Memory and Language. Dagenback, D., Carr, T. H. , Academic Press. New York, NY. 241-264 (1994).
  19. Guerreiro, M. J. S., Murphy, D. R., Van Gerven, P. W. M. Making sense of age- related distractibility: The critical role of sensory modality. Acta Psychologica. 142 (2), 184-194 (2013).
  20. Verhaeghen, P., Zhang, Y. What is still working in working memory in old age: dual tasking and resistance to interference do not explain age-related item loss after a focus switch. J Gerontol B Psychol Sci Soc Sci. 68 (5), 762-770 (2013).
  21. García-Pacios, J., et al. Early prefrontal activation as a mechanism to prevent forgetting in the context of interference. Am J Geriatr Psychiatry. 21 (6), 580-588 (2013).
  22. Guerrerio, M. J. S. The role of sensory modality in age-related distraction. , Maastrict University. the Netherlands. (2013).
  23. Li, L., Daneman, M., Qi, J. G., Schneider, A. B. Does the information content of an irrelevant source differentially affect spoken word recognition in younger and older adults. Journal of Experimental Psychology, Human Perception and Performance. 30 (6), 1077-1091 (2004).
  24. Murphy, D. R., McDowd, J. M., Wilcox, K. A. Inhibition and aging: Similarities between younger and older adults as revealed by the processing of unatteneded auditory information. Psychology and Aging. 14 (1), 44-59 (1999).
  25. Schneider, B. A., Daneman, M., Murphy, D. R., See, S. K. Listening to discourse in distracting settings: the effects of aging. Psychology and Aging. 15 (1), 110-125 (2000).
  26. Alain, C., Woods, D. L. Age-related changes in processing auditory stimuli during visual attention: evidence for deficits in inhibitory control and sensory memory. Psychology and Aging. 14 (3), 507-519 (1999).
  27. Chao, L. L., Knight, R. T. Prefrontal deficits in aging and inhibitory control with aging. Cerebral Cortex. 7 (1), 63-69 (1997).
  28. Fabiani, M., Low, K. A., Wee, E., Sabble, J. J., Gratton, G. Reduced suppression or labile memory? Mechanisms of inefficient filtering of irrelevant information in older adults. Journal of Cognitive Neuroscience. 18 (4), 637-650 (2006).
  29. Passow, S., et al. Human aging compromises attentional control of auditory perception. Psychological Aging. 27 (1), 99-105 (2012).
  30. Sommers, M. S., Danielson, S. M. Inhibitory processes and spoken word recognition in young and older adults: the interaction of lexical competition and semantic context. Psychology and Aging. 14 (3), 458-472 (1999).
  31. Tun, P. A., Wingfield, A. One voice too many: adult age differences in language processing with different types of distracting sounds. J Gerontol B Psychol Sci Soc Sci. 54 (5), P317-P327 (1999).
  32. Tun, P. A., O’Kane, G., Wingfield, A. Distraction by competing speech in young and older adult listeners. Psychology and Aging. 17 (3), 453-467 (2002).
  33. Conway, A. R. A., Engle, R. W. Working memory and retrieval: A resource-dependent inhibition model. Journal of Experimental Psychology: General. 123 (4), 354-373 (1994).
  34. Cashdollar, N., Lavie, N., Duezel, E. Alleviating memory impairment through distraction. The Journal of Neuroscience. 33 (48), 19012-19022 (2013).
  35. Folstein, M. F., Folstein, S. E., McHuge, P. R. Mini-mental state”. A practical method for grading the cognitive state of patients for the clinician. Journal of Psychiatric Research. 12 (3), 189-198 (1973).
  36. Reisberg, B., Ferris, S. H., de Leon, M. J., Crook, T. The Global Deterioration Scale for assessment of primary degenerative dementia. American Journal of Psychiatry. 139 (9), 1136-1139 (1982).
  37. Delis, D. C., Freeland, J., Kramer, J. H., Kaplan, E. Integrating clinical assessment with cognitive neuroscience: Construct validation of the California Verbal Learning Test. Journal of Consulting and Clinical Psychology. 56 (1), 123-130 (1988).
  38. Gregoire, J., van der Linden, M. Effect of age on forward and backward digit spans. Aging, Neuropsychology, and Cognition: A Journal on Normal and Dysfunctional Development. 4 (2), 140-149 (1997).
  39. Conway, A. R. A., Kane, M. J., Bunting, M. F., Hambrick, D. Z., Wilhelm, O., Engle, R. W. Working memory span tasks: A methodological review and user’s guide. Psychonomic Bulletin & Review. 12 (5), 769-786 (2005).
  40. Holdnack, J. A., Zhou, X., Larrabee, G. J., Millis, S. R., Salthouse, T. A. Confirmatory factor analysis of the WAIS-IV/WMS-IV. Assessment. 18, 178-191 (2011).
  41. Hill, B., Elliott, E., Shelton, J., Pella, R., O’Jile, J., Gouvier, W. Can we improve the clinical assessment of working memory? An evaluation of the WAIS-III using a working memory criterion construct. Journal of Clinical Experimental Neuropsychology. 32 (3), 315-323 (2011).
  42. Homack, S., Lee, D., Riccio, C. A. Test review: Delis-Kaplan Executive Function System. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology. 27 (5), 599-609 (2005).
  43. Benton, A. L., Hamsher, K. D. S., Rey, G. J., Sivan, A. B. Multilingual aphasia examination. , 3rd, AJA Associates. Iowa City, IA. (1994).
  44. Strauss, E., Sherman, E. M. S., Spreen, O. A Compendium of Neuropsychological Tests: Administration, Norms, and Commentary 3rd ed. , Oxford University Press. New York. 501-526 (2006).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

afleidingsinterferentieonderbrekingsinterferentieEEG analysefMRI analysevertraagde herkenningstaakvisuele stimuliauditieve stimulineurale markers

Gerelateerde artikelen