Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

Eye Tracking, cortisol, og en Sleep vs Wake Konsolidering Forsinkelse: Ved at kombinere Metoder til at afdække en interaktiv Effekt af søvn og cortisol på Memory

Published: June 18, 2014 doi: 10.3791/51500

Summary

Vi præsenterer en protokol, der bruges til at opdage en interaktiv effekt mellem søvn og cortisol på hukommelse konsolidering, især for negative vække billeder. Konkret den eksperimentelle design udnytter eyetracking, spyt cortisol analyse og adfærdsmæssige hukommelse test - metoder, der kan bruges med både sunde og kliniske deltagere.

Abstract

Selvom stigninger i cortisol kan gavne hukommelse konsolidering, som kan sove hurtigt efter kodning, er der i øjeblikket en mangel på litteratur, hvordan disse to faktorer kan interagere at påvirke konsolideringen. Her præsenterer vi en protokol til at undersøge den interaktive indflydelse af cortisol og sove på hukommelse konsolidering, ved at kombinere tre metoder: eyetracking, spyt cortisol analyse og adfærdsmæssige hukommelse test på tværs af søvn og vågner forsinkelser. At vurdere hvile cortisol niveauer, deltagerne gav en spyt prøve før visning negative og neutrale objekter i scener. For at måle åbenlys opmærksomhed, blev deltagernes øjne blik spores under koder. At manipulere om søvn opstod under konsolidering vinduet deltagerne enten kodede scener i aften, sov natten over, og tog en anerkendelse test næste morgen, eller kodet scener i morgen og forblev vågen i løbet af et sammenligneligt lang tilbageholdelse interval. Yderligere kontrolgrupper var teplace efter en 20 min forsinkelse i morgen eller aften, til at kontrollere for tid af dagen effekter. Sammen Resultaterne viste, at der er en direkte forbindelse mellem hvile kortisol ved kodning og efterfølgende hukommelse, kun efter en periode med søvn. Gennem eyetracking, blev det endvidere bestemt, at for negative stimuli, kan denne gavnlige effekt af cortisol på efterfølgende hukommelse skyldes kortisol styrke forholdet mellem hvor deltagerne ser under kodning, og hvad de er senere i stand til at huske. Samlet set opnåede resultater ved en kombination af disse metoder afdækket en interaktiv effekt af søvn og cortisol på hukommelsen konsolidering.

Introduction

Evnen til at konsolidere information er afhængig af utallige faktorer, søvn og stresshormonet cortisol er to af de mest indflydelsesrige variabler. Tidligere forskning har vist, at forhøjede cortisol niveauer, enten induceret gennem exogen cortisol administration eller psykosocialt stress, ofte er forbundet med en selektiv forbedring af hukommelse for følelsesmæssig forhold til neutral stimuli 1-7. Sleep har vist sig at have en lignende selektiv effekt på følelsesmæssig hukommelse 8,9: Når deltagerne bliver præsenteret med scener, der består af en negativ eller neutral objekt placeret på en neutral baggrund, søvn unbinds scenerne, bevare hukommelse for de negative ting, samtidig med at hukommelse for de mindre iøjnefaldende scene komponenter (neutrale objekter og neutrale baggrunde) at henfalde 10-12.

Mens disse to litteratur fokuserer på de uafhængige effekter af kortisol og sove på følelsesmæssig hukommelse, er det muligt at samarbejdertisol og søvn har en interaktiv virkning. Interessant, fordi undersøgelser af effekten af ​​cortisol på hukommelse omfatter en tilbageholdelse forsinkelse på mindst 24 timer, hvilket nødvendigvis omfatter en nats søvn, er det umuligt at afgøre, om søvn er nødvendig for cortisol at have en befordrende effekt på konsolidering. Tilsvarende mens forskning har vist, at søvn fortrinsvis gavner hukommelsen for følelsesmæssig information, er det muligt, at disse virkninger kan forstærkes hos personer med højere cortisol niveauer i løbet af koder.

Af disse grunde er det vigtigt at forstå, ikke kun hvordan søvn og cortisol uafhængigt understøtter hukommelse dannelse, men også at undersøge, om søvn og cortisol interagerer for at støtte hukommelsen dannelse. Efter alt, der er vigtige forbindelser mellem søvn og cortisol i normal aldring 13, og former for psykopatologi, der er forbundet med hukommelse underskud 14,15. Kun ved hjælp af en kombination afmetoder er det muligt at forstå det komplekse samspil mellem søvn og cortisol, og deres indvirkning på hukommelse konsolidering. Konkret ved at kombinere metoden til spyt cortisol kollektion med en søvn versus wake design, er det muligt at afgøre, hvorvidt der er en interaktiv effekt af disse to variable på konsolidering. Også værdifulde er, at ved brug af eye tracking at måle øjenkontakt under indkodning, er det muligt at belyse en potentiel opmærksomhedsgraden mekanisme bag denne effekt.

Protocol

1.. Deltager Screening og Forberedelse til Experiment

  1. Rekrutter deltagere, der er engelsk som modersmål med normal eller korrigeret-til-normalt syn. De skal være fri for neurologiske, psykiatriske og søvnforstyrrelser, og kan ikke tage nogen medicin, der påvirker det centrale nervesystem eller sove arkitektur. Vær sikker på at rekruttere en tilsvarende balance på mandlige og kvindelige deltagere inden for det ønskede aldersgruppe af interesse (f.eks 18 til 35 år gammel), at holde sig for øje, at ændringer i søvn arkitektur kan forekomme så tidligt som i midten af 30'erne 16.
  2. For de fleste præcist at vurdere effekten af ​​sove på kognition, deltagerne har opretholder en regelmæssig søvn tidsplan og begrænse deres alkoholforbrug fører op til undersøgelsen. Bed deltagerne om at sove mindst 7 timer en aften og være i seng ved 02:00 for de fem nætter forud for undersøgelsen. Også sikre, at de begrænser deres alkoholforbrug til et maksimum på2 drikkevarer under de 5 dage forud for undersøgelsen, med absolut ingen alkoholforbrug dagen før eller dag i undersøgelsen.
  3. Under planlægning, sikre, at deltagerne vil overholde de retningslinjer, i forbindelse med spyt cortisol stikprøven (se også afsnit 4): De skal afholde sig fra fysisk aktivitet, spise, drikke (andet end vand), rygning og børste deres tænder for 2 timer forud for indkodning. De skal også undlade at drikke vand i mindst 15 minutter forud for indkodning.
  4. Planlægning deltagere. Hvis den fulde tilfældig opgave ikke er muligt, sikre, at deltagerne ikke adskiller i alder, scorer på Morningness-Eveningness Spørgeskema 17 (MEQ), Beck Depression Inventory 18 (BDI), Beck Anxiety Inventory 19 (BAI), og mængden af søvn opnået på natten før hentning.

2. Betingelser og Experimental Design

  1. Skema Sleep deltagere sådan, at the koder session finder sted i aften (7:00 til 22:00), og genfinding session finder sted 12 timer senere, efter en hel nats søvn i laboratoriet. Skema Wake deltagere, således at kodningen session finder sted i morgen (7:00 til 10:00), og genfinding session finder sted 12 timer senere efter en fuld dag af vågenhed; sikre, at de ikke lur mellem sessioner.
  2. Medtag Morgen og Aften kort forsinkelse betingelser (dem, der kun har en 20-min forsinkelse mellem kodning og genfinding, i forhold til en 12-timers forsinkelse for dvale og vågne grupper) i den eksperimentelle design for at minimere bekymring for, at eventuelle forskelle fundet mellem den dvale og vågne grupper skyldes testtidspunktet (morgen versus aften) snarere end på grund af søvn, der opstår under konsolideringen forsinkelse. Disse kort forsinkelse forhold kan også opfattes som "døgnrytmen kontrol" betingelser.
    1. Sørge for deltagerne i Morning Short Delay betingelse for at indkode stimuli between 7:00 til 10:00, og for deltagerne i Evening Short Delay betingelse for at indkode de stimuli mellem 7:00 til 22:00. Test deltagerne 20 min efter konvertering.

3.. Stimuli Construction

  1. Stimuli konstruktion for kodning. Vælg stimuli baseret på konkrete eksperimentelle spørgsmål. Denne protokol fokuserer på virkningerne af søvn og cortisol på følelsesmæssig hukommelse, og som sådan, de visuelle stimuli under kodning er scener bestående af enten en negativ objekt eller en neutral genstand placeret på en neutral baggrund.
    1. Sikre, at alle følelsesmæssige stimuli enten tidligere er blevet bedømt til valens og ophidselse 20,21, eller at de er bedømt af deltagerne ved at afslutte undersøgelsen ved hjælp af en Likert skala fra 1 til 7. Negative objekter bør klassificeres som meget vække og lav i Valence (fx arousal: 5-7; valens <3 den 7.-punkts skalaer med høje værdier indikerer høj ophidselse og høj positivitet, respectively), og neutrale objekter bør klassificeres som ikke-ophidsende og neutral i Valence (f.eks arousal <4, valens: 3-5).
    2. Randomisering og design. Tilfældigt sammenblande de negative og neutrale scener mellem blokke (hvis relevant). Nærværende undersøgelse beskæftiger 2 blokke varer ca 10 min hver, giver deltagerne en kort pause til at hvile øjnene fra øjet tracker i mellem. Pauser kan være nyttige hver 10-15 min for de fleste unge voksne deltagere, men hvis at teste en anden population (fx børn), kan kræves mere hyppige pauser.
  2. Stimuli konstruktion for hentning. Vælg stimuli baseret på konkrete eksperimentelle spørgsmål. Her hukommelse for de objekter er i fokus, og som sådan, er deltagerne præsenteret med objekter og baggrunde (hvoraf halvdelen blev fremlagt under kodning, og halvdelen nye) separat i løbet hentning.

4.. Cortisol Procedure

  1. Sikre, at deltagerne har fulgt alle krav i 1.3: Ingen fysisk aktivitet, spise, drikke (andet end vand), rygning og børste deres tænder for 2 timer forud for indkodning samt ingen vand i mindst 15 minutter før kodning .
  2. Umiddelbart forud for indkodning instruere deltagerne til at skylle munden med cirka 1 ounce af vand. Mind dem ikke til at sluge vandet, for at undgå prøve fortynding.
  3. Har deltagerne savle på en mundtlig vatpind (se Materialer) i 2 minutter.
  4. Efter at have deltagerne placere den mundtlige vatpind i vatpinden opbevaring rør, opbevare podninger ved den omtrentlige temperatur på 0 º F indtil analyseres.

5.. Eye Tracking / indkodningsproceduren

  1. Eyetracking procedure. Øjet tracker her anvendte sporer deltagernes venstre øje blik mønstre ved 500 Hz (se Materialer). Alternative trackers kan anvendes; For at mest præcist at vurdere opmærksomhed under kodning, Follow vejledningen i særlig øje tracker anvendes.
    1. Først, bede deltagerne om at sidde med deres hage på chinrest og pande op mod en bar. Foretag justeringer af stolen højde og chinrest efter behov og sikre, at midten af ​​skærmen flugter med deltagernes øjne.
    2. Sørg for, at øjet tracker nøjagtigt spore deltagernes blik inden for 1 ° nøjagtighed ved at have hver deltager udfylde en kalibrering opgave. Ideelt set, en 9 - ville eller 17-punkts kalibrering anvendes afhængigt af systemet, men en 3 - eller 5-punkts kalibrering kan også være tilstrækkeligt.
    3. Først beder deltagerne om at følge en sort prik med deres øjne, da den bevæger sig til forskellige punkter på skærmen, og at fiksere på det, når det stopper.
    4. Når øjet tracker er kalibreret korrekt, så spørg deltagerne, om de er klar til at begynde opgaven, og tryk derefter på "record"-knappen.
  2. Indkodningsproceduren. Bed deltagerne om at udføre en opgave that er sandsynligvis føre til dyb kodning, såsom at have dem angiver via museklik, om de skulle nærme sig eller tilbage væk fra scenen (f.eks venstre = tilgang; højre = tilbage væk), hvis de skulle støde på det i det virkelige liv 10. Se figur 2 for en visuel afbildning af indkodningsproceduren.
    1. Tillad deltagere at have en kort selvbestemt pause (fx ~ 10-60 sek) mellem blokkene, så de kan læne sig tilbage fra øjet tracker og hvile øjnene før at fortsætte. Bed dem om at angive, når de er klar til at fortsætte.
  3. Analyse af øjenkontakt data. For at måle deltagernes opmærksomhed til visse dele af scenen, skal du bruge software til at tegne Områder af interesse 22 (AOI'er) omkring disse dele.
    1. Efter tegning af de AOI'er beregne andelen af ​​den tid deltagerne se AOI i forhold til resten af ​​scenen. Alternativt tælle antallet af saccades at deltagerne yder til at AOJeg inden for en bestemt tidsramme.

6.. Undersøgelse-test Delay

  1. Sørg for, at længden forsinkelse mellem kodning og genfinding for dvale og vågne tilstande er lig (fx 12 timer), samt forsinkelsen længde for de 2 kontrol (f.eks, 20 min.)
    1. For Sleep deltagere, sikre, at de 12 timer forsinkelse omfatter ca 8 timers søvn. Omvendt sikre, at Wake deltagerne ikke sover eller lur i løbet af dette interval.
    2. Spørg morgen og aften kort forsinkelse deltagerne til at forblive i laboratoriet i løbet af deres 20 min forsinkelse. Fortæl dem, at de kan gøre hvad de vil i løbet af denne tid, forudsat at de ikke lur.

7.. Anerkendelsesprocedure

  1. Efter forsinkelsen periode, give deltagerne en hukommelsestest.
    1. Bed deltagerne om at angive, om den viste stimulus er "gamle" (included i en tidligere studerede scene), eller "nye" (ikke tidligere undersøgt), ved at trykke på tilsvarende taster på et tastatur (fx "1" = gammel, "2" = ny).

Representative Results

Effekter af Søvn og kortisol Hukommelse for følelsesmæssig og Neutral Stimuli

Den første hypotese op, er, at forhøjet cortisol under kodning vil lette hukommelse for følelsesmæssig mere end neutrale stimuli, og at denne effekt er afhængig af søvn forekommer mellem kodning og hentning. 4A plotter effekten af cortisol på hukommelsen for negative objekter. Standardiserede niveauer af kortisol (x-akse) og hukommelse for negative objekter (y-akse) var direkte relateret i Sleep-gruppen (i rødt), men ikke Wake-gruppen (i gråt). Koncernen (Sleep vs Wake) af Cortisol interaktion var signifikant [t (41) = 2.23, β = 2,92, p = 0,031]: Højere kortisol ved kodning forudsagt hukommelse for negative objekter, hvis deltagerne sov mellem kodning og genfinding [t (24 ) = 2,31, β = 0,43, p = 0,031], men ikke hvis de opholdt sig vågen [t (16) = 0,40, β p = 0,70; se figur 4A]. Disse betydelige virkninger var ikke på grund af køn, menstruationscyklus, eller kritisk, tidspunkt på dagen, som blev bestemt ved at køre yderligere analyser med morgen og aften kort forsinkelse grupper. For neutral hukommelse (se figur 4B), en lignende, men svagere mønster blev observeret. Der var et marginalt signifikant sammenhæng mellem cortisol niveauer forud for kodning (x-akse) og hukommelse til neutrale objekter (Y-akse) i Sleep-gruppen [i blå, t (24) = 1,76, β = 0,34, p = 0,092 ], men ikke Wake-gruppen [i grå, t (16) = 0,98, β = 0,25, p = 0,34]. Samspillet mellem cortisol og Group var marginalt signifikant [t (41) = 1.95, β = 2,55, p = 0,059].

Effekter af Sleep og Cortisol på samspillet mellem opmærksomhed under kodning og konsolidering

Det var hypothesized at denne gavnlige effekt af cortisol på følelsesmæssig hukommelse kan være dels på grund af cortisol evne til at 'tag' information så vigtigt at huske på det tidspunkt, kodning, hvilket fører til den efterfølgende prioritering af disse oplysninger under søvnen. Denne "følelsesmæssig tagging"-konceptet tyder på, at koder vække stimuli aktiverer neurale mekanismer, der fører til langsigtet plasticitet i synapserne markeret med tag 23-25. Det er muligt, at forhøjet cortisol under indkodning med til at sætte disse tags, hvilket fører til den selektive bevarelsen af ​​denne information under konsolidering. For at undersøge denne mulighed blev de eye-tracking-data analyseres for at bestemme, om en højere cortisol øger sandsynligheden for, at søvn-baserede konsolideringsprocesser fortrinsvis styrke hukommelse for de oplysninger, der modtager mest opmærksomhed under kodning. Først, andelen af ​​den tid hver deltager brugt ser på hvert objekt inden for hver scene (<em> dvs AOI) i forhold til den samlede sekvens vist tidspunkt blev beregnet. Scenerne blev derefter sorteres på en post-hoc-basis, ved hjælp af anerkendelse af data hver deltagers at sortere scener i dem, for hvilke deltageren senere huskede objektet og dem, for hvilke deltageren senere glemte objektet. Endelig blev en score beregnet til at afspejle forskellen i udseende tid mellem efterfølgende husket og efterfølgende glemte genstande (se figur 5). For eksempel, hvis deltagerne så på de objekter, de efterfølgende husket for et gennemsnit på 75% af den tid, den scene var på skærmen, og så på de objekter, de glemte efterfølgende til et gennemsnit på 65% af den tid, den scene var på skærmen, vil deres forskel i at se tiden score være 10%.

Svarende til analyserne om virkningerne af søvn og cortisol på hukommelsen (Figur 4) blev en lineær regression bruges til at testevirkninger af søvn og cortisol på denne forskel i ser tidspunkt kodning som en funktion af senere hukommelse. Ved negative objekter (se figur 6A), hvile kortisol (x-aksen) marginalt forudsagde forskellen i at kigge tid på kodning som en funktion af senere hukommelse (y-akse) i Sleep-gruppen [i rød, t (23) = 1.869 , β = 0,37, p = 0,075], men ikke Wake gruppen [i grå, t (16) = 0.168, β = 0.043, p = 0,87]. Samspillet mellem cortisol og Group var signifikant [t (40) = -2,04, β = -2,99, p = 0,049], og kritisk, dette signifikant effekt skyldtes ikke køn, menstruationscyklus, eller tidspunktet på dagen. For neutrale objekter (se figur 6B), var der ingen effekt af cortisol i Sleep-gruppen (i blåt) eller Wake gruppen (i gråt), og samspillet mellem cortisol og koncernen ikke var betydelig.

Figur 1.. Visuel skildring af den procedure, der er beskrevet i denne video rapporter, adskilt af gruppen. Dette tal viser de fire grupper af deltagere (Sleep, Wake, Morning kort forsinkelse, og Aften kort forsinkelse), samt timingen af den præ- koder cortisol prøve, kodning, og genfinding for hver gruppe.

Figur 2
Figur 2.. Visuel skildring af stimuli, der bruges i løbet af kodning. Denne figur viser, at hver scene var sammensat af enten en negativ eller en neutral genstand placeret foran en neutral baggrund. Det viser også, at deltagerne på disse scener i tre sekunder hver, hvor tIME de oplyst, om de skulle nærme sig eller tilbage væk fra scenen, hvis de stødte på det i løbet af det virkelige liv.

Figur 3
Figur 3.. Visuel skildring af stimuli, der bruges under hentning. Denne figur viser, at deltagerne blev præsenteret med objekter og baggrunde (separat) i løbet af anerkendelse hukommelse test. Disse objekter og baggrunde blev enten tidligere præsenteret under koder ("gamle"), eller havde aldrig før er set i sammenhæng med forsøget ("nye").

Figur 4
Figur 4.. Effekt af kortisol på hukommelsen for negative og neutrale objekter. A negative objekter. B plotter effekten af standardiserede cortisol niveauer for hukommelse for neutrale objekter. Forklaring: Sleep [røde diamanter (neg), blå diamanter (neu)], Wake [grå firkanter], Sleep Linear Fit [rød linje (neg), blå linje (neu)], Wake Linear Fit [grå linje].

Figur 5
Figur 5.. Visuel skildring af kodning (til venstre) og genfinding (til højre) procedure i relation til den afhængige variabel (forskel i at kigge tid under kodning som en funktion af senere hukommelse) vurderede i eye-tracking-analyser. Denne figur viser, hvordan den afhængige variabel i eye-tracking analyser (forskellen i at kigge tid under kodning som en funktion af senere hukommelse) blev beregnet. Især denne score afspejler andelenaf tid i løbet af kodning, som deltagerne så på objekter, som de senere husket ("hits") minus andelen af ​​den tid i løbet af kodning, som deltagerne så på objekter, som de senere glemte ("misses").

Figur 6
Figur 6.. Virkning af kortisol på forskellen i at se tid på kodning som en funktion af senere hukommelse for negative og neutrale objekter. Ser tid blev beregnet som andel af den samlede scene sendetid, at deltagerne brugt ser på objektet i scene. En score blev derefter beregnet til at afspejle forskellen i at kigge tid mellem efterfølgende husket og derefter glemte genstande, og en lineær regression blev brugt til at afprøve effekten af cortisol og søvn på denne score. A plots effekten for negativ B plots effekten for neutrale objekter. Forklaring: Sleep [røde diamanter (neg), blå diamanter (neu)], Wake [grå firkanter], Sleep Linear Fit [rød linje (neg), blå linje (neu)], Wake Linear Fit [grå linje].

Discussion

Denne eksperimentelle design gav det første bevis på, at de gavnlige virkninger af præ-kodning kortisol på hukommelsen er betydelige, når søvn opstår i løbet af konsolideringen periode. Kun ved begge kortisolmålinger og manipulere hvorvidt konsolideringen interval inkluderet søvn var det muligt at bestemme, at søvn og cortisol har en interaktiv effekt på hukommelsen. Dette design var afgørende for, at der i de tidligere undersøgelser, der har bundet pre-learning cortisol til lettere hukommelse til negativ stimuli 1,5, kan disse effekter af kortisol manifestere grund af søvn opstår under konsolidering interval.

Dette fund er gjort endnu mere interessant i betragtning af, at søvn versus kølvandet design nødvendiggjorde deltagerne test i to grupper på forskellige tidspunkter af dagen. Cortisol følger en døgnrytme 26, med de højeste cortisol niveauet i de tidlige morgentimer, og den laveste i evening. Som sådan Sleep deltagerne var alle inden for et snævert udvalg af relativt lave cortisol niveauer, der er kodet i aften, mens Wake deltagerne havde højere og flere variable cortisol niveauer, der er kodet i morgen. Ved hjælp af denne konstruktion, fremgår det, at selv små forskelle i relativt lave cortisol niveauer er tilstrækkelige til at påvirke hukommelse konsolidering over en søvnperiode. Samtidig imidlertid Døgnvariationen i kortisol også komplicerer design. Det fremtidige arbejde kan overveje, hvordan man styrer for effekten af ​​den døgnvariation af cortisol på forskellige måder. En sådan måde ville være at replikere de nuværende resultater ved hjælp af en eftermiddagslur paradigme. Fordi cortisol niveauer mellem en Nap og Wake tilstand ville være statistisk tilsvarende ville døgnrytmen udsving i kortisol i sådan et paradigme ikke være en bekymring.

Mens mange spørgsmål forbliver om hvordan cortisol interagerer med søvn at forbedre følelsesmæssige hukommelse konsolidering, det nuværende arbejde giver bevis for, at befordrende effekt af præ-kodning kortisol på følelsesmæssig hukommelse efter forsinkelser på mindst 24 timer, herunder søvn 1,5,27 kan skyldes interaktioner mellem cortisol og søvn-afhængige konsolidering processer. Uden et design, hvor én betingelse forsinkelse omfatter søvn og den anden ikke gør, ville det ikke være muligt at isolere om søvn er nødvendig for denne effekt, der skal overholdes. Desuden ved at vurdere deltagernes øjne blik under kodning, blev det bestemt, at dette befordrende effekt af cortisol på følelsesmæssig hukommelse kan skyldes kortisol modulere forholdet mellem opmærksomhed på følelsesmæssig information ved kodning og den efterfølgende konsolidering af oplysningerne under søvn: Med forhøjet cortisol, der er en stærkere forbindelse mellem det deltagerne se på under indkodning, og hvad de senere huske. Det er muligt, at det er fordi forhøjede cortisol ved kodning 'tags"Denne følelsesmæssige information så vigtigt at huske, hvilket fører søvn til selektivt at styrke denne fremtrædende oplysninger under konsolideringen interval.

Denne unikke kombination af metoder - en søvn versus wake design, en måling af hvile spyt cortisol værdier, en vurdering af øje blik under kodning, og en administration af en adfærdsmæssig anerkendelse memory test - ikke blot førte til at afdække en interaktiv effekt af cortisol og søvn på konsolidering, men også til at bestemme en potentiel opmærksomhedsgraden mekanismen bag denne effekt. Samlet set kan denne undersøgelse bruges som et eksempel på, hvordan man kan kombinere metoder, der typisk anvendes uafhængigt for at opnå en bedre forståelse af komplekse interaktioner mellem variabler, der påvirker kognition.

Disclosures

Forfatterne erklærer, at de ikke har nogen konkurrerende finansielle interesser.

Acknowledgments

Denne undersøgelse blev støttet af tilskud BCS-0963581 fra National Science Foundation (til EAK og JDP). Forfatterne takker Christine Cox for hendes nyttige diskussion af de data, samt Halle Zucker, John Morris, Christopher Stare, Sondra Corgan og Maite Balda for deres bistand med dataindsamling. Bedes rettet korrespondance til Kelly A. Bennion (kelly.bennion @ bc.edu, 140 Commonwealth Avenue, Boston College psykologi, McGuinn 300, Chestnut Hill, MA 02467).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Salimetrics oral swabs (SOS) Salimetrics 5001.02
Swab storage tubes (SST) Salimetrics 5001.05
Eye tracker SensoMotoric Instruments (SMI) iView X Hi-Speed

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Buchanan, T. W., Lovallo, W. R. Enhanced memory for emotional material following stress-level cortisol treatment in humans. Psychoneuroendocrino. 26 (3), 307-317 (2001).
  2. Cahill, L., Alkire, M. T. Epinephrine enhancement of human memory consolidation: Interaction with arousal at encoding. Neurobiol. Learn. Mem. 79 (2), 194-198 (2003).
  3. Cahill, L., Gorski, L., Le, L. Enhanced human memory consolidation with post-learning stress: Interaction with the degree of arousal at encoding. Learn. Mem. 10 (4), 270-274 (2003).
  4. Kuhlmann, S., Wolf, O. T. Arousal and cortisol interact in modulating memory consolidation in healthy young men. Behav. Neurosci. 120 (1), 217-223 (2006).
  5. Payne, J. D., Jackson, E. D., Hoscheidt, S., Ryan, L., Jacobs, W. J., Nadel, L. Stress administered prior to encoding impairs neutral but enhances emotional long-term episodic memories. Learn. Mem. 14 (12), 861-868 (2007).
  6. Smeets, T., Otgaar, H., Candel, I., Wolf, O. T. True or false? Memory is differentially affected by stress-induced cortisol elevations and sympathetic activity at consolidation and retrieval. Psychoneuroendocrino. 33 (10), 1378-1386 (2008).
  7. Wolf, O. T. Stress and memory in humans: Twelve years of progress. Brain Res. 1293, 142-154 (2009).
  8. Payne, J. D., Kensinger, E. A. Sleep’s role in the consolidation of emotional episodic memories. Curr. Dir. in Psychol. Sci. 19 (5), 290-295 (2010).
  9. Walker, M. P. Overnight therapy? The role of sleep in emotional brain processing. Psychol. Bull. 135 (5), 731-748 (2009).
  10. Payne, J. D., Kensinger, E. A. Sleep leads to changes in the emotional memory trace: Evidence from fMRI. J. Cogn. Neurosci. 23 (6), 1285-1297 (2011).
  11. Payne, J. D., Stickgold, R., Swanberg, K., Kensinger, E. A. Sleep preferentially enhances memory for emotional components of scenes. Psychol. Sci. 19 (8), 781-788 (2008).
  12. Payne, J. D., Chambers, A. M., Kensinger, E. A. Sleep promotes lasting changes in selective memory for emotional scenes. Front. Integr. Neurosci. 6, 1-11 (2012).
  13. Cauter, E., Leproult, R., Laurence, P. Age-related changes in slow wave sleep and REM sleep and relationship with growth hormone and cortisol levels in healthy men. JAMA. 284 (7), 861-868 (2000).
  14. Antonijevic, I. HPA axis and sleep: Identifying subtypes of major depression. Stress. 11 (1), 15-27 (2008).
  15. Otte, C., Lenoci, M., Metzler, T., Yehuda, R., Marmar, C. R., Neylan, T. C. Hypothalamic-pituitary-adrenal axis activity and sleep in posttraumatic stress disorder. Neuropsychopharmacol. 30 (6), 1173-1180 (2005).
  16. Institute of Medicine (US) Committee on Sleep Medicine and Research. 2, Sleep Physiology. In: Sleep disorders and sleep deprivation: An unmet public health problem. Colten, H. R., Altevogt, B. M. , National Academies Press. Washington, DC. (2006).
  17. Horne, J. A., Ostberg, O. A self-assessment questionnaire to determine morningness-eveningness in human circadian rhythms. Int. J. Chronobiol. 4 (2), 97-110 (1976).
  18. Beck, A. T., Beamesderfer, A. Assessment of depression: The depression inventory. Mod. Probl. Pharm. 7 (0), 151-169 (1974).
  19. Beck, A. T., Epstein, N., Brown, G., Steer, R. A. An inventory for measuring clinical anxiety: Psychometric properties. J. Consult. Clin. Psych. 56 (6), 893-897 (1988).
  20. Kensinger, E. A., Garoff-Eaton, R. J., Schacter, D. L. How negative emotion enhances the visual specificity of a memory. J. Cogn. Neurosci. 19 (11), 1872-1887 (2007).
  21. Waring, J. D., Kensinger, E. A. Effects of emotional valence and arousal upon memory trade-offs with aging. Psychol. Aging. 24 (2), 412-422 (2009).
  22. Manor, B. R., Gordon, E. Defining the temporal threshold for ocular fixation in free-viewing visuocognitive tasks. J. Neurosci. Methods. 128 (1-2), 85-93 (2003).
  23. Richter-Levin, G., Akirav, I. Emotional tagging of memory formation—in the search for neural mechanisms. Brain Res. Brain Res. Rev. 43 (3), 247-256 (2003).
  24. Morris, R. G. M. Elements of a neurobiological theory of hippocampal function: the role of synaptic plasticity, synaptic tagging and schemas. Eur. J. Neurosci. 23 (11), 2829-2846 (2006).
  25. Wang, S. -H., Morris, R. G. M. Hippocampal-neocortical interactions in memory formation, consolidation, and reconsolidation. Ann. Rev. Psychol. 61, 49-79 (2010).
  26. Kahn, J., Rubinow, D. R., Davis, C. L., Kling, M., Post, R. M. Salivary cortisol: A practical method for evaluation of adrenal function. Biol. Psychiatry. 23 (4), 335-349 (1988).
  27. Abercrombie, H. C., Kalin, N. H., Thurow, M. E., Rosenkranz, M. A., Davidson, R. J. Cortisol variation in humans affects memory for emotionally laden and neutral information. Behav. Neurosci. 117 (3), 505-516 (2003).

Tags

Adfærd opmærksomhed konsolidering cortisol følelser kodning glukokortikoider hukommelse søvn stress
Eye Tracking, cortisol, og en Sleep vs Wake Konsolidering Forsinkelse: Ved at kombinere Metoder til at afdække en interaktiv Effekt af søvn og cortisol på Memory
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Bennion, K. A., Mickley Steinmetz,More

Bennion, K. A., Mickley Steinmetz, K. R., Kensinger, E. A., Payne, J. D. Eye Tracking, Cortisol, and a Sleep vs. Wake Consolidation Delay: Combining Methods to Uncover an Interactive Effect of Sleep and Cortisol on Memory. J. Vis. Exp. (88), e51500, doi:10.3791/51500 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter