Overview
Fuente: Laboratorios de Jonas T. Kaplan y Sarah I. Gimbel, University of Southern California
Nuestra experiencia de la memoria es variado y complejo. A veces recordamos eventos en vívidos detalles, mientras que otras veces que sólo podemos tener una vaga sensación de familiaridad. Los investigadores de la memoria han hecho una distinción entre los recuerdos que son recolectados frente a aquellos que están familiarizados. Un elemento de recogida es uno que no sólo es recordado, pero lleva consigo detalles de la época en que fue aprendido o codificado. Como un elemento de recogida, un elemento familiar también es recordado, pero está desprovisto de cualquier detalle sobre las circunstancias que rodean su codificación. Muchos estudios de recolección y la familiaridad se han centrado en el intermedio lóbulo temporal (MTL), específicamente del hipocampo, desde su participación en la memoria de codificación, consolidación y recuperación es bien conocido y bien estudiado. 1-3
Este video muestra cómo administrar el saber recordar tarea4 para comparar la activación cerebral en estos dos tipos de recuperación de la memoria. En este contexto, recordar es otro término para el recuerdo, mientras que el saber se refiere a recuerdos que son familiares pero no explícitamente recogida. En esta versión de la tarea de saber recordar, los participantes son expuestos a una serie de imágenes a color y pidió recordar lo que ven. Dentro de un escáner de fMRI, se expondrán dos imágenes que se estudiaron y nuevas imágenes, y van a hacer un "remember", "saber" o "nuevo" juicio sobre cada imagen, que indica qué tipo de memoria que tienen para ese elemento. Tras la exploración, todo el cerebro y la actividad hipocámpica se examinarán para determinar actividad diferencial, relacionados con recolección y familiaridad. Este estudio se basa en un estudio realizado por Gimbel y Brewer. 5
Procedure
1. participante reclutamiento
- Reclutar a 20 participantes.
- Los participantes deben ser diestros y no tienen antecedentes de trastornos neurológicos o psicológicos.
- Los participantes deben tener visión normal o corregida a normal para que sean capaces de ver los indicios visuales correctamente.
- Los participantes no deben tener metal en su cuerpo. Se trata de un requisito de seguridad debido al alto campo magnético en fMRI.
- Participantes no debe sufrir de claustrofobia, ya que el fMRI requiere tumbado en el pequeño espacio del escáner del alesaje.
2. analizar los procedimientos
- Llenar papeleo de exploración previa.
- Cuando los participantes su análisis de fMRI, indíqueles que primero llene una forma metálica para asegurarse de que no tienen ninguna contra indicación para MRI, forma hallazgos INCIDENTALES, dar su consentimiento para su exploración a ser analizado por un radiólogo y un formulario de consentimiento que detalla los riesgos y beneficios del estudio.
- Tener el participante sentarse delante de un ordenador portátil y mostrar los 256 color cuadros de destacados objetos (p. ej., ventilador, apple, béisbol), cada una para 3 s.
- Para cada objeto, los participantes Pulse un botón para indicar si es un objeto vivo o no vivo. Esta tarea asegura su atención a los estímulos.
- Preparar a los participantes a ir en el explorador al quitar todo el metal de su cuerpo, incluyendo cinturones, carteras, teléfonos, hebillas, monedas y todas las joyas.
3. proporcionar instrucciones para el participante.
- En el explorador, mostrar al participante todas las 256 imágenes que se estudiaron antes de la exploración y un adicional 256 fotos novela.
- Los participantes juzgan cada cuadro con "recordar", "saber" o "novela" respuestas a través de una botón de Señor caja.
- Instruir a los participantes a responder a "recordar" Si vieron la imagen durante la sesión de estudio y podía recordar detalles específicos sobre su presentación.
- Instruir a los participantes a responder "sabe" si la imagen era familiar pero no recuerdan detalles específicos acerca de verlo antes.
- Instruir a los participantes a responder "nuevo" si no habían visto la imagen antes.
- Estrés al participante la importancia de mantener su cabeza todavía a lo largo de la exploración.
4. poner al participante en el escáner.
- Dar al participante tapones para proteger sus oídos del ruido de los teléfonos escáner y oído usar para que puedan escuchar al experimentador durante la exploración y tenerlas tumbadas en la cama con su cabeza en la bobina.
- Dar al participante la bola del apretón emergencia e instruirlos para apretar en caso de emergencia durante la exploración.
- Use almohadillas de espuma para garantizar a los participantes la cabeza en la bobina para evitar exceso de movimiento durante la exploración y recordar al participante que es muy importante que permanezca todavía como posible durante la exploración, como incluso el más pequeño desenfoque de movimientos las imágenes.
5. recolección de datos
- Recoger la exploración anatómica de alta resolución.
- Comenzar la exploración funcional.
- Sincronizar el inicio de la presentación del estímulo con el inicio del escáner.
- Imágenes presentes a través de un ordenador portátil conexión a un proyector. El participante tiene un espejo por encima de sus ojos, lo que refleja que una pantalla en la parte posterior del escáner del alesaje.
- Presente cada cuadro 3 s.
- Presentación de la imagen se entremezcla con los 1.5-4.5 s de una fijación cruzar la línea de base, como ésta es una tarea relacionada con el evento. Diferencial superposición en la respuesta hemodinámica a cada juicio hace que las señales más separables.
6. analizar los procedimientos
- Traer al participante fuera el escáner.
- Debrief el participante.
7. Análisis de datos
- Preprocesar los datos.
- Realizar corrección de movimiento para reducir artefactos de movimiento.
- Realizar el filtrado temporal para quitar señal derivas.
- Suavizar los datos para aumentar la relación señal a ruido.
- Modelo de los datos para cada participante.
- Crear un modelo de lo que debería ser la respuesta hemodinámica esperada para cada condición de trabajo.
- Ajustar los datos a este modelo, dando como resultado un mapa estadístico, donde el valor en cada voxel representa la medida en que ese voxel estuvo implicado en la condición de la tarea.
- Registro de cerebro de los participantes de un atlas estándar para combinar datos entre los participantes.
- Combinar mapas estadísticos en sujetos de un nivel de grupo de análisis de los datos.
- Umbral de los mapas estadísticos, teniendo en cuenta la corrección para comparaciones múltiples. Puesto que las pruebas estadísticas se realizan en cada voxel en el cerebro, se espera un número considerable de resultados falsos positivos con umbrales estadísticos estándar. Una manera de abordarlo es sólo aceptar voxels significativos si también ocurren dentro de un grupo de un tamaño determinado.
Nuestra experiencia de la memoria es variado y complejo. A veces podemos recordar eventos en vívidos detalles, mientras que otras veces que sólo podemos tener una vaga sensación de familiaridad.
El primer tipo, una memoria recogida, es aquel que es recordado con fuertes detalles sobre el tiempo en el cual supo — como una cena la noche anterior, donde no solo fue la cena de langosta recordó, pero también fueron las pinturas sobre la pared y el personal que le sirve.
Por otra parte, una memoria familiar es similar a una recogida que se conoce, pero se diferencia en que se recuerda sin detalles explícitos que rodea el evento. Es decir, una memoria familiar carece de detalles sobre la configuración, como el camarero que sirve cena o lo que fue la decoración.
Este video muestra cómo combinar la proyección de imagen de resonancia magnética funcional – fMRI — con una tarea denominada Recuerde saber investigar cómo el cerebro — especialmente el hipocampo — responde a juicios realizados en repetidas o nuevas imágenes basados en el trabajo anterior realizado por Gimbel y Brewer.
En este experimento, los participantes se les pide completar dos fases: codificación inicial y pruebas de fMRI. En la primera parte, codificación, están expuestos a cuadros coloreados de renombrable objetos, como una manzana, que debe recordar.
Tras la presentación de cada elemento, se pregunta, promover la atención de los participantes durante este proceso.
Luego, en la segunda fase — pruebas de fMRI, los participantes se colocan dentro de un escáner y, a través de un sistema de proyección, se muestran imágenes: aquellos observaron previamente junto con los nuevos.
Una fijación cruzada precede a cada imagen para optimizar la separación de la respuesta hemodinámica del cerebro a través de las diferentes presentaciones.
Al ver cada imagen, los participantes se les pide responder de tres maneras: 'recordar' si el elemento puede ser recordado junto a detalles específicos acerca de su presentación; 'saber', si es familiar pero no puede recordar detalles específicos acerca de ver antes; o 'nuevo', si el objeto no se veía nada.
En este caso, la variable dependiente es la intensidad de la señal hemodinámica medida después de cada tipo de respuesta. El grado de activación puede visualizarse entonces en racimos de voxels en una exploración anatómica del cerebro.
El hipocampo — una región en el lóbulo temporal intermedio en particular estudiado en estudios de aprendizaje y la memoria — se pretende mostrar una mayor activación durante los ensayos de 'recordar' que durante el 'saber' y 'nuevo'.
Estos resultados apoyarían una teoría de proceso dual de la memoria, donde el hipocampo apoya el recuerdo y una región neuronal diferente — uno fuera el hipocampo — genera familiaridad.
Por cuestiones de seguridad y control experimental, reclutar a los participantes que son diestros, con visión normal o corregida a normal, sin antecedentes de trastornos psicológicos o sufrimiento de claustrofobia y sin ningún metal en su cuerpo.
Haga que llene un formulario de detección con preguntas adicionales relacionadas con su salud y seguridad que abarca la sesión de escaneado de resonancia magnética.
Antes de enviar al participante en el escáner, sentarse delante de un ordenador portátil y exponer a los objetos que necesitan recordar para la próxima sesión. Explicar que se ven ahora 256 imágenes a color, cada una para 3 s. Para asegurarse de que están prestando atención, indicar a que oprima la tecla 'F' para indicar que un objeto es vivir o 'J' si el elemento es no vivir.
Después de que el participante considera que todas las imágenes, explicar más que esas imágenes, junto con un 256 artículos novedosos, aparecerá dentro del esc‡ner. También presentarles el Señor-botón de caja que se utilizan para clasificar los artículos, como 'recordar', 'saber' o 'novela', cuando aparecen en pantalla.
En preparación para entrar en la sala de exploración, pregunte al participante a eliminar todos los objetos metálicos de su cuerpo, incluyendo teléfonos celulares, relojes o joyas, carteras, llaves, cinturones y monedas, debido al potente campo magnético. Utilice un detector de metales para verificar que no permanecen elementos metálicos.
A continuación, escoltar al participante cerca el escáner. Brindar tapones para los oídos para proteger sus oídos de auriculares y ruidos por lo que puede oír durante la exploración. Tenerlas tumbadas en la cama con su cabeza en la bobina y asegúrelo con almohadillas de espuma para evitar excesivo movimiento y desenfoque durante la exploración.
Dio lugar un espejo por encima de los ojos del participante para reflejar una pantalla en la parte posterior del escáner. Asegúrese de que están equipados con una bola del apretón en caso de emergencia durante la exploración y la caja de respuesta del botón. Además, recordarles que es muy importante mantener la cabeza aún como posible durante todo el experimento.
Después de subir el cristal del escáner, alinee al participante y enviar en el agujero. En la habitación contigua, recoger imágenes anatómicas de alta resolución antes de iniciar la fase funcional, relacionado con eventos. Sincronizar el inicio de la presentación del estímulo con el inicio de la exploración funcional, y permitir que el participante realizar ensayos de 512.
Para concluir la sesión, sacarlos de la sala de exploración. Debrief les proporcionando una explicación del estudio y compensación por su participación.
Para comenzar el análisis, primero procesar previamente los datos mediante la realización de corrección para reducir artefactos de movimiento, filtrado para quitar señal derivas temporales y espaciales de suavizado para aumentar la relación señal a ruido.
A continuación, crear un modelo de la respuesta hemodinámica esperada para cada condición de trabajo. Ajustar los datos a este modelo, dando como resultado un mapa estadístico de cada materia, donde el valor en cada voxel representa la medida en que ese voxel estuvo implicado en la condición de la tarea.
Registrar el cerebro de los participantes de un atlas estándar para combinar datos a través de temas. Para realizar un análisis de nivel de grupo, umbral los mapas estadísticos, teniendo en cuenta la corrección por las comparaciones múltiples. Sólo se aceptan voxels significativos si también ocurren dentro de un grupo de un tamaño determinado para minimizar los resultados falsos positivos.
Usando estos racimos extraídos, recubrimiento en un cerebro promedio anatómico. Nota que mide la activación durante los ensayos de 'saber' se restó de en los ensayos de 'recordar'. El hipocampo, descrito aquí en amarillo, mostraron significativamente mayor activación para 'recordar' ensayos en comparación con los para ensayos de 'saber'.
Para examinar la activación hipocampal en más detalle, parcela el porcentaje de cambio de la señal a través del tiempo después de la aparición del estímulo.
La inspección de este curso del tiempo de actividad reveló que el hipocampo respondieron positivamente cuando los participantes informaron explícitamente recordar los estímulos e identificar nuevos estímulos, señalar con una deflexión positiva.
En cambio, respondieron negativamente o muy poco cuando los participantes registrados sentimientos de familiaridad o no lo recordaba en absoluto imágenes.
Estos resultados apoyan una teoría de proceso dual de la memoria, donde el hipocampo está implicado con el recuerdo de memoria pero no familiaridad.
Ahora que está familiarizado con el diseño de un experimento del fMRI para entender la activación cerebral durante juicios de recolección y la familiaridad en adultos típicos, echemos un vistazo a estudios adicionales que se aplican el paradigma saber recordar.
Si el hipocampo juega un papel central en el recuerdo, su ausencia podría revelar disociaciones en la recuperación de la memoria. Este escenario puede ser abordado mediante la comparación de pacientes con daño hippocampal bilateral versus controles, individuos sin ningún daño.
Curiosamente, los pacientes con daño demostrada la recuerdo de memoria deteriorada en comparación con los controles, mientras que ambos grupos igual de bien durante los juicios de familiaridad. Tomados en conjunto, estos resultados apoyan un papel específico del hipocampo en los procesos de recolección.
Por el contrario, si individuos mostraron volúmenes hippocampal creciente, predecir que también mostraría mayor recuerdo.
Un ejemplo existe y consiste en conductores de taxi de Londres, que mostraron a aumentar su materia gris hipocampal después de años de memorizar recorridos extensos y complejos por la ciudad. Con su excelente memoria e hipocampos más grandes, que transportan a pasajeros a su destino correcto en tiempo y forma.
Los investigadores también están interesados en ganar más penetración en los mecanismos responsables de la recuperación de la memoria con el fin de mejorar de otras maneras. Tomemos por ejemplo, una conferencia de Psicología de la Universidad, donde se presentan grandes cantidades de información. Sabiendo que el material es familiar no es útil para un examen.
En cambio, un estudiante necesita algo más, más allá de tener esa taza de café — para ayudar a recordar. Tal vez, teniendo una mejora de la memoria compuesto permitiría mejor recuerdo de la discusión entera que ace eso prueba importante.
Sólo ha visto introducción de Zeus a tarea saber recordar. Ahora debe tener una buena comprensión de cómo diseñar y realizar el experimento de recuperación de memoria junto con neuroimagen funcional, cómo analizar e interpretar resultados de activación diferencial de cerebro y, finalmente, cómo aplicar el paradigma a situaciones de la vida real.
¡Gracias por ver!
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Results
Las regiones más activas para las respuestas recuerden que para saber las respuestas se muestran en la figura 1. En particular, el hipocampo, una estructura ubicada en el MTL y conocida en muchas etapas de formación de la memoria y recuperación, mostró una mayor actividad para recordar en comparación con ensayos de saber .
Figura 1: Cluster de mapas de recuerda menos saber. Hipocampo está delineado en amarillo. Los racimos son overlaid en un cerebro promedio anatómico de los participantes del estudio (p < 0.01, corregido para comparaciones múltiples). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Inspección del curso del tiempo de actividad en el hipocampo (figura 2) muestra que esta estructura está respondiendo selectivamente cuando los participantes informar explícitamente recordar los estímulos y no responder cuando sólo tienen sentimientos de familiaridad, o no recuerdan a todos los estímulos.
Figura 2. Actividad hipocampal en el tiempo. Cada línea muestra actividad en el hipocampo en el transcurso de los ensayos de cada tipo. "Recordar" y "Saber" es ensayos en los que los participantes informaron correctamente recordando los estímulos. Ensayos de "Miss" se refieren a estímulos que se presentó antes pero no correctamente recordados por el participante. "Rechazos correctos" son nuevos estímulos que los participantes identificaron correctamente como nuevo. Y-axis es el cambio de señal por ciento desde el inicio; X-eje es el tiempo (s) después de la aparición del estímulo.
Estos resultados sugieren que el hipocampo está implicado en el proceso de recuperación de la memoria, pero que no contribuye a la sensación de familiaridad, apoya una teoría de proceso dual. Según este punto de vista, un segundo proceso cognitivo, que no depende del hipocampo, genera familiaridad. Sin embargo, en la tarea de recordar-sabe, fuerza de la memoria se puede confundir con tipo de memoria. En otras palabras, es posible que actividad hipocampal es mayor para los ensayos de recuerdo porque esos recuerdos son más fuertes, y no porque son cualitativamente diferentes de pruebas saber . Para distinguir entre estas explicaciones, fuerza de memoria tendría que ser comparado en los tipos de ensayo.
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Applications and Summary
Este experimento demuestra cómo cognitivos neurocientíficos intentan embromar aparte las contribuciones específicas de una región del cerebro a una tarea cognitiva. Aislamiento de sutiles variaciones dentro de un dominio cognitivo, en este caso las diferentes experiencias subjetivas asociadas con la recuperación de la memoria, puede revelar disociaciones en los sistemas neuronales que soportan esas funciones. Entender cómo el cerebro funciona en diferentes tipos de recuperación de la memoria es importante para entender deficiencias de memoria tales como ésos que resultan de traumatismo craneoencefálico o enfermedades degenerativas. Además, una comprensión de la Neurociencia cognitiva de la recuperación de la memoria también puede informar a estrategias para mejorar la memoria.
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References
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