Wykorzystanie testów praktycznych, wystąpień publicznych i monitorowania źródeł w celu zbadania wpływu strategii uczenia się i stresu na pamięć epizodyczną
14 czerwca 2019
Obecny eksperyment łączył trzy eksperymentalne procedury - manipulację nauką w ćwiczeniu odzyskiwania, zadanie dyskryminacji listy i technikę indukcji stresu - w celu zbadania wpływu różnych strategii uczenia się i ostrego stresu na wiele pomiarów pamięci epizodycznej.
Protokół ten zawiera trzy techniki eksperymentalne, które mogą być stosowane niezależnie lub w połączeniu do badania pytań związanych ze stresem psychologicznym, strategiami uczenia się i skomplikowaną naturą pamięci epizodycznej. Protokół ten zapewnia badaczom elastyczny szablon. Trzy techniki metodologiczne, które zostały zebrane w tym protokole, można łatwo zaadaptować, aby odpowiedzieć na różne pytania badawcze.
Procedurę zademonstrują Grace Elliott i Dalit Hendel, starsi koordynatorzy badań w Center for Applied Brain and Cognitive Sciences na Uniwersytecie Tufts. Rozpocznij tę procedurę od rekrutacji uczestników, selekcji i zaplanowania zgodnie z opisem w protokole tekstowym. Losowo przypisz uczestników do grupy edukacyjnej, praktyki uczenia się lub praktyki wyszukiwania.
Kiedy uczestnicy przybędą do laboratorium, najpierw poinstruuj ich, aby usiedli przy oddzielnych biurkach. Aby rozpocząć procedurę kodowania, poinstruuj uczestników, że zostaną im zaprezentowane serie słów, które muszą spróbować zapamiętać do późniejszego testu. Przedstaw uczestnikom czerwoną lub niebieską listę, korzystając z oprogramowania do prezentacji bodźców i szybkości prezentacji określonych w protokole tekstowym.
Aby wyczyścić pamięć roboczą między każdym badaniem, poproś uczestników, aby rozwiązali proste zadania matematyczne przez 30 sekund. Poproś uczestników, aby wykonali to zadanie za pomocą ołówka i papieru lub wsadzili je do programu komputerowego używanego do prezentacji bodźców. W przypadku uczestników w grupie praktykującej badanie należy przedstawić tę samą listę jeszcze dwa razy w tym samym tempie prezentacji.
Uczestnikom grupy ćwiczącej odzyskiwanie daj im dwa dopasowane w czasie bezpłatne testy przypominania. Przed dwoma testami poinstruuj uczestników, że powinni przypomnieć sobie jak najwięcej słów z poprzedniej listy w dowolnej kolejności. Podczas swobodnego przypominania poproś uczestników, aby wpisali swoje odpowiedzi za pomocą programu do prezentacji bodźców lub poproś ich, aby zapisali swoje odpowiedzi na kartce papieru.
Aby wyczyścić pamięć roboczą, poproś uczestników, aby rozwiązali proste zadania matematyczne między wstępną prezentacją listy słów a pierwszym testem, a także między dwoma bezpłatnymi testami pamięci. Następnie zaprezentuj wszystkim uczestnikom 30-minutowy klip z emocjonalnie neutralnego filmu lub programu telewizyjnego. To 30-minutowe opóźnienie pomaga ustalić czasowe rozróżnienie między uczeniem się czerwonej listy a nauką niebieskiej listy.
Teraz powtórz procedurę kodowania dla listy, która nie została przedstawiona przed 30-minutową przerwą. Poproś uczestników, aby wypełnili pierwszą iterację Inwentarza Cech Stanu dla Lęku Poznawczego i Somatycznego (STICSA), aby ustalić, czy praktyka badawcza i praktyka odzyskiwania w różny sposób wpłynęły na poziom lęku. Poinstruuj uczestników, aby wypełnili drugi kwestionariusz STICSA jako przedstresową miarę subiektywnego lęku.
Poinstruuj również uczestników, aby dostarczyli pierwszą próbkę śliny zgodnie z opisem w protokole tekstowym. Przeprowadź jeden z dwóch testów pamięci opisanych w protokole tekstowym. Aby wywołać stres, zacznij od przygotowania mowy.
Daj obojgu uczestnikom czystą kartkę papieru i długopis lub ołówek. Następnie poinstruuj uczestników, że będą mieli teraz dwie minuty na przygotowanie przemówienia, w którym ubiegają się o pracę jako asystent nauczyciela na dowolnie wybranym przez siebie kursie. Powiedz uczestnikom, że muszą być przygotowani do rozmowy o tym, jakie posiadają umiejętności i doświadczenie, które czynią ich wykwalifikowanymi kandydatami na to stanowisko.
Użyj stopera lub zegara, aby odmierzyć czas w ciągu dwóch minut. Ustaw kamerę wideo na statywie, podczas gdy uczestnicy przygotowują swoje przemówienia. Zabierz notatki uczestnika po upływie dwóch minut
.W przypadku wygłaszania przemówienia poinstruuj uczestników, że każdy z nich ma przypisany numer na swoim biurku. Powiedz im, że usłyszą swoją liczbę, wstaną i wygłoszą swoje przemówienie. Skieruj uczestników na środek pomieszczenia, gdzie mogą zostać nagrani przez kamerę.
Wyjaśnij, że film został nagrany w celu zakodowania ich niewerbalnego zachowania w późniejszym czasie. Wzywaj uczestników pojedynczo, aby wstali i wygłosili swoje przemówienia. Użyj stopera lub zegara, aby upewnić się, że każde przemówienie trwa dwie minuty.
Jeśli uczestnik skończy przemówienie wcześniej, powiedz mu, że został mu jeszcze czas i musi kontynuować. W przypadku odejmowania ustnego poinstruuj uczestników, że zostaną losowo wezwani do rozwiązania prostych problemów z odejmowaniem matematycznym. Powiedz uczestnikom, że kiedy zostaną wezwani, mają wstać i rozwiązać problem na głos.
Jeśli odpowiedź jest błędna, zostaną poproszeni o ponowną próbę, aż odpowiedź będzie poprawna. Przypomnij uczestnikom, że podczas tej części eksperymentu będą nagrywani na wideo. Dzwoń do uczestników losowo i nieprzewidywalnie, co oznacza, że czasami sekwencyjnie.
Uczestnicy rozwiązują zadania matematyczne wiele razy, każdy przez okres sześciu minut. Problemy matematyczne polegają na odjęciu liczby u nastolatków od liczby czterocyfrowej. Kiedy uczestnicy udzielą nieprawidłowej odpowiedzi, powiedz im, że są niepoprawni i poproś, aby spróbowali ponownie.
W razie potrzeby powtórz pytanie. Aby ukończyć procedurę indukcji stresu, poinstruuj uczestników, aby ukończyli trzeci STICSA jako postresową miarę subiektywnego lęku. Następnie poinstruuj uczestników, aby dostarczyli drugą próbkę śliny.
Daj uczestnikom 10-minutową przerwę. W niniejszym protokole uczestnicy obejrzeli część odcinka The Office podczas tej przerwy. Poinstruuj uczestników, aby dostarczyli trzecią próbkę śliny.
Następnie przeprowadź drugi test pamięci. Na koniec poinformuj uczestników o celu eksperymentu i przeprowadź. Obliczanie miar zależnych zgodnie z opisem w protokole tekstowym.
Zmodyfikowana wersja Triwirskiego Testu Stresu Społecznego dla grup zastosowana w niniejszym protokole skutecznie wywołała zarówno stres psychologiczny, jak i stres fizjologiczny. Uczestnicy wykazali wzrost wyników STICSA i poziomu kortyzolu po stresie. Uczestnicy wykazali wyraźny wzrost kortyzolu od wartości wyjściowej do 25 minut po stresie i od 12 minut po stresie do 25 minut po stresie.
Poziom kortyzolu nie wzrósł znacząco od wartości wyjściowej do 12 minut po stresie. Grupa zajmująca się praktyką odzyskiwania również wykazała najniższe proporcje fałszywych alarmów, ale tylko w teście po wysiłku. W przeciwieństwie do tego, pamięć źródłowa nie była zakłócona przez stres.
Osoby w grupie ćwiczącej aportowanie wykazały się wydajnością na poziomie szansy. Kto, co, kiedy, gdzie, dlaczego i jak to elementy kontekstualne wspomnień epizodycznych. W protokole tym badano, co i kiedy, prezentując listy, które były posegregowane według koloru i czasu.
Paradygmat ten może być wykorzystany do zbadania innych kontekstowych elementów pamięci. Na przykład naukowcy mogą zbadać komponent where, zmieniając fizyczną lokalizację, w której uczy się list słów.
Przegląd
Niniejszy eksperyment bada wpływ różnych strategii uczenia się oraz ostrego stresu na pamięć epizodyczną, wykorzystując kombinację nauki poprzez praktykę odtwarzania, zadań z dyskryminacji list oraz technik indukcji stresu.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Psychologia
- Kognitywistyka
Wprowadzenie
- Zrozumienie wpływu stresu na pamięć jest kluczowe dla badań psychologicznych.
- Różne strategie uczenia się mogą wpływać na zapamiętywanie i przypominanie sobie informacji.
- Niniejsze badanie łączy wiele metodologii w celu zgłębienia tych interakcji.
- Poprzednie badania wykazały zróżnicowany wpływ stresu na funkcje poznawcze.
Cel badania
- Aby ocenić, w jaki sposób strategie praktyki wydobywania informacji oraz praktyki nauki wpływają na pamięć w warunkach stresu.
- Aby ocenić wpływ stresu ostrego na sprawność pamięci epizodycznej.
- Aby dostarczyć elastyczny protokół eksperymentalny do przyszłych badań.
Zastosowane metody
- Uczestników losowo przydzielono do różnych grup uczenia się.
- Kodowanie pamięci polegało na prezentacji list słów, po których następowały testy przypominania.
- Stres indukowano poprzez zadania polegające na przygotowaniu i wygłoszeniu przemówienia.
- Subiektywny lęk mierzono za pomocą kwestionariusza State-Trait Inventory for Cognitive and Somatic Anxiety (STICSA).
Główne wyniki
- U uczestników zaobserwowano wzrost poziomu lęku oraz kortyzolu po stresie.
- Wydajność pamięci różniła się znacząco pomiędzy grupą praktyki nauki a grupą praktyki wydobywania informacji.
- Indukcja stresu skutecznie wpłynęła na mierniki psychologiczne i fizjologiczne.
- Wyniki podkreślają złożone oddziaływanie między stresem a strategiami zapamiętywania.
Wnioski
- Zmodyfikowany Trier Social Stress Test skutecznie wywołał stres.
- Różne strategie uczenia się prowadzą do odmiennych wyników w zakresie pamięci w warunkach stresu.
- Niniejsze badanie dostarcza informacji na temat mechanizmów pamięci i stresu.
Najczęściej Zadawane Pytania
Zastosowanie w Przemyśle
Niniejszy protokół stanowi elastyczne ramy badawcze do analizy wpływu strategii uczenia się oraz stresu na pamięć epizodyczną, dostarczając wiedzy na temat mechanizmów odporności poznawczej istotnych dla walidacji celów neuropsychiatrycznych. Poprzez izolację efektów praktyki wydobywania informacji w kontrolowanych warunkach stresowych, metoda ta wspiera mechanistyczne ograniczanie ryzyka w przypadku wzmacniaczy poznawczych oraz odkrywanie biomarkerów w modelach przedklinicznych. Podejście to umożliwia ilościową ocenę podsystemów pamięci, pomagając w ewaluacji kandydatów terapeutycznych ukierunkowanych na zaburzenia poznawcze związane ze stresem.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Wartość naukowa: Analizuje hipotezy terapeutyczne dotyczące szlaków pamięci modulowanych przez stres poprzez rozróżnienie komponentów pamięci przedmiotowej i pamięci źródła.
- Wartość operacyjna: Umożliwia funkcjonalną walidację celu poprzez manipulacje praktyką przypominania, które badają specyficzne procesy pamięci w warunkach stresu.
- Wartość prognostyczna: Wspiera selekcję portfolio poprzez identyfikację, czy związki kandydackie preferencyjnie poprawiają pamięć przedmiotową w przeciwieństwie do pamięci źródła w warunkach stresu.
Przesiewy i rozwój testów
- Gotowość do analizy: Przygotowuje zwalidowane paradygmaty behawioralne do późniejszego screeningu związków poprzez ustalenie bazowej wydajności pamięci w warunkach stresu.
- Wyniki ilościowe: Generuje mierzalne wyniki dyskryminacji pamięci przedmiotowej i źródłowej, odpowiednie dla wysokoprzepustowych testów behawioralnych.
- Ponowne wykorzystanie platformy: Oferuje skalowalny, adaptacyjny system do testowania różnych punktów końcowych funkcji poznawczych w różnych obszarach terapeutycznych.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Znaczenie dla chorób: Modeluje deficyty pamięci epizodycznej indukowane stresem, istotne w depresji, PTSD oraz zaburzeniach neurodegeneracyjnych.
- Ciągłość translacyjna: Łączy wyniki badań podstawowych z walidacją przedkliniczną poprzez zastosowanie zadań pamięciowych zgodnych z ludzkimi, które można dostosować do modeli zwierzęcych.
- Postęp z uwzględnieniem ryzyka: Umożliwia podejmowanie decyzji o kontynuacji lub przerwaniu badań (go/no-go) poprzez wykazanie, czy interwencje łagodzą specyficzne dla stresu zaburzenia pamięci.
Integracja potoku i przepływu pracy
Metoda ta wpisuje się w kontinuum procesu odkrywania leków – od testowania hipotez dotyczących celów terapeutycznych po optymalizację wiodących związków, szczególnie w przypadku wskazań poznawczych i neuropsychiatrycznych, w których odporność na stres jest kluczowym modyfikatorem skuteczności leczenia.
- Biologia odkrywcza: Wspiera ograniczanie ryzyka mechanistycznego poprzez wyjaśnienie, czy strategie uczenia się modulują wpływ stresu na konkretne podsystemy pamięci.
- Przesiewanie: Dostarcza gotowe do analizy, reprodukowalne punkty końcowe pamięci z wyraźnym rozróżnieniem między przedmiotem a źródłem, co umożliwia ocenę związków.
- Analityka: Zapewnia ilościowe zmienne zależne (dokładność pamięci przedmiotowej, dokładność pamięci źródłowej, wskaźniki fałszywych alarmów), umożliwiając porównania statystyczne między warunkami.
- Badania translacyjne: Wspiera rozwój biomarkerów poprzez powiązanie wyników behawioralnych z fizjologicznymi markerami stresu, takimi jak poziom kortyzolu i wyniki STICSA.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Funkcjonuje jako modułowa możliwość zastosowania w wielu projektach badających interakcje między stresem a funkcjami poznawczymi.
Wpływ operacyjny i organizacyjny
- Wartość naukowa: Zmniejsza niejednoznaczność mechanistyczną w relacjach między stresem a pamięcią poprzez wyizolowanie efektów praktyki przywoływania w odniesieniu do pamięci przedmiotowej i pamięci źródłowej.
- Wartość operacyjna: Standaryzuje procedury indukcji stresu i testowania pamięci, zwiększając powtarzalność w różnych ośrodkach i badaniach.
- Wartość strategiczna: Zwiększa pewność decyzji go/no-go poprzez identyfikację związków korzystnie wpływających na specyficzne procesy pamięciowe w warunkach stresu.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację kandydatów z uwzględnieniem ryzyka, w oparciu o zróżnicowane efekty na komponenty pamięci epizodycznej w warunkach stresu.
Uwagi dotyczące wdrożenia
- Wymaga wiedzy specjalistycznej z zakresu psychologii poznawczej, fizjologii stresu oraz metodologii testów behawioralnych.
- Zależy od oprogramowania do prezentacji bodźców, pobierania próbek fizjologicznych (kortyzol w ślinie) oraz narzędzi oceny lęku (STICSA).
- Wymaga standaryzacji międzyzespołowej pomiędzy zespołami behawioralnymi, fizjologicznymi i analitycznymi w celu uzyskania spójnych wyników.
- Wiąże się z koniecznością uwzględnienia adaptacji przy przenoszeniu zadań dotyczących epizodycznej pamięci ludzi na gatunki przedkliniczne lub alternatywne wymiary kontekstowe.
- Ograniczone przez specyficzność kontekstowych wskazówek opartych na kolorze i czasie; bez modyfikacji może nie objąć wszystkich domen pamięci epizodycznej.
