Summary
小説の認知パラダイムがワーキングメモリタスク中に、出席することインタラプタによる干渉対ツー無視する不正解の選択肢によって干渉の行動と神経相関を解明するために開発されています。本稿では、このパラダイムのいくつかの変異体は、詳細で、より若い/高齢者では、このパラダイムを用いて得られたデータが見直されています。
Abstract
目標指向行動は、多くの場合、1つは、または他の（二次）タスクの目標の一部として注意が必要な情報を遮断することにより無視しようとすることに関係のない情報による気晴らしの形態のいずれかで、外部環境からの干渉によって損なわれています。外部干渉の両方の形態は、有害なワーキングメモリ（WM）の情報を維持する能力に影響を与えることが示されています。新たな証拠は、外部干渉のこれらの異なるタイプの行動に異なる効果を発揮し、異なる神経機構によって媒介され得ることを示唆しています。よりよい出席中断対無関係な気晴らしの明確な神経行動への影響を特徴づけることは、トップダウンの注意、外部干渉の解像度の理解を進めるために不可欠であり、これらの能力は、健康な老化および神経精神状態の劣化になる方法。この原稿が持つGazzaleyラボを開発した新規認知パラダイムを説明します今断続 -出席することに対不正解の選択肢を 、無視することに-により、干渉の行動と神経相関を解明するために使用されるいくつかの異なるバージョンに変更されて。詳細は、刺激の複雑さの複数のレベルで、視覚と聴覚モダリティでの干渉を調査するためにこのパラダイムの変異体に設けられており、脳波（EEG）のために最適化実験タイミングや機能的磁気共鳴画像（fMRI）の研究としています。また、若年層と高齢者の参加者は、このパラダイムを用いて得られたデータは、外部の干渉やワーキングメモリ内の干渉を解決するための年齢関連神経行動変化に関するより広範な文献との関係の文脈で検討し、議論されています。
Introduction
広範な文献は、外部環境1-9からの干渉によってメモリ（WM）を作業中の情報の維持に損害を示しました。外部干渉は、2つの一般的なタイプに分類することができます。中断：別の（二次）タスクの目標の一部として注意が必要気晴らし、および干渉情報：無関係の一つは無視しようとする情報による干渉。内-参加のデザインを使用して、外部からの干渉のこれらのタイプを比較した研究は、外部干渉の処理および解像度で目標に焦点を当てたトップダウン注意の神経行動への影響の評価を可能にします。
最近、Gazzaleyラボは中断 '-出席することから'と 'に--無視する」ワーキングメモリタスクの設定で発生する気晴らしの比較を容易にするパラダイムを設計しました。このパラダイムから新たな証拠がextのこれらの異なるタイプを示唆していますernal干渉は行動に明確な効果を発揮し、2-5,10,11別個の基礎となる神経機構を持っています。このパラダイムは、正常な老化2,3,4,10,11における外部干渉処理の違いを明らかにしました。干渉の文脈における高齢化の赤字は、常に5を発見していないものの、それはまた、顔やシーン2,3,4,12の高レベルの視覚刺激、ドットkinematograms 5,10,11の低レベルの視覚運動、との低レベルの聴覚の動きを使用して断続対ディストラクタによる干渉の識別メカニズムを持っています周波数は5掃引します。
外部干渉とエージング
高齢者は、若い成人2,3,13-18よりもマイナスの影響を示すが、外部干渉は、生涯を通じてワーキングメモリに有害な影響を誘導します。高齢者も若い広告に比べて神経活動の異なるパターンを示しますultsこの干渉3,4,17,21を解決しようとします。しかし、いくつかの研究では、干渉のような年齢関連行動5,19,20または神経5の違いの証拠を見つけることはありません。
この問題は、現時点では未解決のままであるが興味深いことに、干渉の解決に高齢化の影響は、感覚モダリティによって異なるようです。視覚intrasensory干渉が広く（広範レビュー22に要約）加齢性の低下を示すことが示されています。他の研究では、聴覚散漫19,22,26-32の大幅な年齢関連の増加を実証しながら、これとは対照的に、多くの実験は、イントラ感覚聴覚障害19,22-25中は年齢関連の障害を示唆しません。また、（キューとプローブの刺激間の一致または一致しない）妨害刺激の顕著性2、および刺激の複雑さ（高または低処理負荷）5は、干渉と相互作用することができます処理とタスクの目標と年齢全体でその違い。
ここで説明したパラダイムは、トップダウンの注意（タスクの目標の形で）と外部干渉刺激の解像度のメカニズムをプローブすることによって老化干渉文献を補足します。このパラダイムの視覚的な顔＆シーンバージョンからの証拠は、高齢者を無視不正解の選択肢3,4の相対出席インタラプタにさらに大きな脆弱性を実証するとともに、高齢化と干渉型の間の相互作用を示しています。干渉これらのタイプの間の行動と神経の違いを特徴付ける制御能力は加齢に伴ってどのように変化するかを認知理解することが重要です。
なぜ高齢者は被出席することインタラプタ解決に悪化赤字を示していますか？高齢者は、彼らが提示されたときに断続の過度の処理によって損なわれ、または第一の目標関連のの表現を再活性化することができないことによるものです中断後に、または断続の長期処理によるtimuli彼らは33本または関連なくなった後に？これらの質問に対処するために、現在のパラダイムのデザインは前、間、および干渉の異なるタイプの後の時点での神経活動の比較を可能にします。例えば、出席中断中活動に対する無視気晴らしによって誘発された神経活動を比較することによって、一つはワーキングメモリに干渉の解像度にトップダウン注意の具体的な影響を確認することができます。
いくつかの研究は、それぞれ、機能的磁気共鳴画像（fMRI）と脳波（EEG）を使用して、高空間分解能と時間分解能で両方の外部干渉の異なるタイプの神経相関を理解するために、この干渉パラダイムの複数のバリアントを実装しています。このパラダイムは、視覚と聴覚のドメインでの干渉との間の重要な違いを明確にするために使用されてきました干渉の刺激の複雑さと合同の、ならびに影響。ここでは、パラダイムの変異体は、詳細に記載されています。
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Protocol
以下の手順は、EEGやfMRIのとのペアリングのために最適化さ変動に、遅延認識ワーキングメモリに外部干渉の神経行動的側面を解明するために設計されたこの小説の認知パラダイムを実行する方法を列挙します。適切な治験審査委員会および/またはヒトの参加者審査委員会を介してデータ収集、完全に必要なすべての人間が参加者の研究の承認を開始する前に。
1.準備
- 専用の刺激提示のコンピュータに、製造元の指示に従って、ダウンロードして、このようなE-首相、プレゼンテーション、またはPsychoPyなどの実験プレゼンテーションソフトをインストールしてください。
- 実験応答のための適切なキーパッドを準備します。隣接する二つのキー（ 図1）に「YES」と「NO」のラベルを追加します。
注：MRIを利用したこの実験のバージョンでは、MR互換のキーパッドを使用しています。 - このPの聴覚バージョンについて製造業者の指示に従って、（EEGまたはMR互換、必要に応じてすなわち）、及び65デシベル（dB）で快適なレベルである音圧レベル（SPL）、でプレゼンテーションのサウンドレベルを調整aradigmは、検査モダリティのための適切なヘッドフォンを用意します健聴個人用。
- 高齢者との実験のために、適切にスクリーニング試験集団を選択するために、このようなビジョンや聴覚などの予備的な神経心理学的および感覚上映を行っています。
- Neuropscyhologicalスクリーニング
- 高齢者の認知機能障害をスクリーニングするための神経心理学的評価の電池を作成します。紙と鉛筆によってテストを管理し、またはコンピュータ上でテストするためのバッテリを適応させます。
注：ミニ精神状態試験（MMSE）35、グローバル劣化スコア（GDS）36を含むことができるテスト、カリフォルニア言語学習検査（CLVT）37、ディジットスパン38,39、シンボルスパン40、文字と数字の配列決定41、デリ·カプランエグゼクティブ機能システム（D-KEFS） -トレイルは、テスト42、制御ワード協会試験（COWAT）43、44となっています。 - すべての将来の大人の参加者に、このバッテリーを管理します。それぞれの得点のガイドラインに従ってすべてのテストのスコア。
- 健康な高齢者のために募集している場合、人口下記より大きく2つの標準偏差は、平均スコアと参加予定者を除外し、またはカスタム除外基準あたり。
- 高齢者の認知機能障害をスクリーニングするための神経心理学的評価の電池を作成します。紙と鉛筆によってテストを管理し、またはコンピュータ上でテストするためのバッテリを適応させます。
- 視力検査
- 視覚実験では、参加者が通常のまたは訂正ツー正常視力を持っているかどうかを尋ねる予備調査票を用いて、通常のまたは訂正ツー正常視力のための画面のため。
- 、フォローアップスネレンチャート視力検査を実施し、正常または訂正·ツー·ノーマル（20/20またはそれ以上）のビジョンなしで参加者を除外します。
- 聴覚実験では、正常聴力のスクリーニング：
- 予備アンケートでは、WHEを求めますTHER参加者は、通常のまたは訂正ツー正常聴力を持っており、そうでない人を除外します。
- フォローアップするには、感度を聞くの客観的な測定値を得ます。いくつかの方法の一つで、ラボ聴力評価を行います：
- このような「uHear」として難聴スクリーニングテストアプリケーションを使用しています。このアプリケーションの自動計算された結果を用いて、「正常聴力」範囲外の感度を聞くと被験者を除外します。
- 昇順と降順の制限の方法により両耳で6,000 Hzの周波数範囲 - 250で聴力閾値を評価します。中等度の難聴を意味いずれかの耳のいずれかのテスト周波数で50デシベルよりも大きい平均聴力閾値、を有する個体は、除外されるべきです
- Neuropscyhologicalスクリーニング
2.実験デザイン
- 三つの異なる干渉条件の下で遅延認識ワーキングメモリタスクを管理しますS（神経実験のための第四の基準条件）ブロック設計において（また図2及び表1を参照）。カウンターバランス順序（バランスラテン方格法をお勧めします）で、2回ずつ状態を繰り返します。試験の実験タイミングと数はパラダイムバリアントの間で異なることに注意してください。 表1に詳細なパラメータを利用しています。
- ディストラクト刺激条件（DS）を無視：
- キュー刺激の表現を維持し続けながらキュー刺激を覚えていて、気が散る刺激を無視するようにプロンプト指示する参加者を表示します。プローブが刺激と一致しない場合、プローブ刺激が「NO」のキュー刺激に一致する場合、または「YES」に応答する参加者に指示します。
- キュー刺激を提示し、すぐに短い遅延（ディレイ1）が続きます。
- すぐに第2のショートディレイ（遅延2）続いて、干渉「伸延」刺激を、表示します。
注意：参加者は、する必要はありません（とはならない）伸延刺激と相互作用します。 - プローブ刺激を提示し、応答を収集。
- 中断刺激（セカンダリタスク）条件（IS）に参加します：
- キュー刺激を覚えているし、その後表示される妨害刺激を用いた二次のタスクを完了するためのプロンプト指示参加者を表示します。ディスプレイの指示次のように二次のタスクを完了するために、「プレス中断刺激が判別基準のセットに一致する場合にのみボタン」。プローブが刺激と一致しない場合、プローブ刺激が「NO」のキュー刺激に一致する場合、または「YES」に応答する参加者に指示します。
注：判別基準は、各パラダイムの変種ごとに異なると、次のセクションに記載されています。 - すぐに短い遅延（ディレイ1）に続いてキュー刺激を提示。）干渉「断続」刺激Aを提示ND二（差別）タスクの応答を収集。続いて、第2のショートディレイ（遅延2）を提示。
注：二次のタスクを完了すると、「断続」に注意が必要です。 - プローブ刺激を提示し、応答を収集。
注：試験の10％がインタラプタが判別基準と一致するキャッチトライアルです。廃棄された臨床試験を補償するために、このブロックに追加の試験（10％）を追加します。による交絡運動反応に神経解析から、すべての漁獲試験を除外します。
- キュー刺激を覚えているし、その後表示される妨害刺激を用いた二次のタスクを完了するためのプロンプト指示参加者を表示します。ディスプレイの指示次のように二次のタスクを完了するために、「プレス中断刺激が判別基準のセットに一致する場合にのみボタン」。プローブが刺激と一致しない場合、プローブ刺激が「NO」のキュー刺激に一致する場合、または「YES」に応答する参加者に指示します。
- いいえ干渉する刺激条件はありません（NI）：
- キュー刺激を覚えていて、心の中でそれを維持するために、参加者に指示するプロンプトを表示します。プローブが刺激と一致しない場合、プローブ刺激が「NO」のキュー刺激に一致する場合、または「YES」に応答する参加者に指示します。
- すぐに遅延が続くキュー刺激を提示。ブランクの上の中央固定クロスを表示遅延中creen。
- プローブ刺激を提示し、応答を収集。
- ベースライン/パッシブビュー（または聞く）（のみ神経の実験のための）条件（PV / PL）
- 、ワーキングメモリパッシブビュー/参加者が受動的（/に耳を傾ける）表示したときに、ベースライン活性と比較しIS / DS状態の間に「強化」と神経活動の「抑制」の計算を可能にするために神経画像作業時の状態を聞く含めると刺激を妨害タスクの目標がありません。 （ 表2を参照してください。）
- プロンプト指示参加者を表示する受動的（/に耳を傾ける）すべてのビジュアル（/聴覚）タスク刺激を表示します。表示命令は、単純な弁別課題を完了します。
- 視覚作業については、（左または右）を表示矢印の方向に対応するボタンを押して、参加者に指示します。
- 聴覚タスクの場合、周波数に対応するボタンを押して、参加者に指示簡単に識別できる高（2キロヘルツ）の範囲または低い（0.5 kHzの）周波数の音スイープ（高または低）。
- 順次存在するか、またはキュー刺激、遅延1、妨害刺激、ディレイ2を表示します。
- プローブ刺激の代わりに矢印（視覚）や音声スイープ（聴覚）を提示し、参加者が（上記の）単純な弁別課題を完了すると応答を収集。
3.刺激
刺激の1。一般的製造
- 以下に説明するカテゴリの刺激のセットを選択します（また、2と表図1を参照）。
- 慎重テーマ別合同または不適合妨害刺激（下記注参照）で、一次作業記憶課題の刺激をペアリングするかどうかを決定します。
- すべてのイメージがあることを確認してくださいサイズやリサイズワイド225ピクセル、背の高い300ピクセル（14×18センチ）に。
- 本画像はfoveally、視覚ANGLの3度を従属します固定からの電子。
注：fMRIの実験のために、一次作業記憶課題の刺激と調和しない使用干渉刺激、例えば、シーンワーキングメモリまたはその逆の時の顔の干渉。正確に顔やシーン特定の感覚皮質領域をローカライズするには、ワーキングメモリの実験の前のfMRIローカライザータスクを適用します。そして、干渉パラダイムの間に、同時にワーキングメモリキュー刺激（ 例えば、シーン）にし、不適合干渉刺激に神経活動動態を解析するために、これらのシーンを使用し、選択的皮質領域に直面しています。 （ 例えば、顔）
2.高レベルの視覚刺激
- 顔刺激のために、大規模な成人年齢範囲にわたって、中性式で、男性と女性の顔のグレースケールの写真から数百キュー/プローブ顔刺激を準備します。デジタル髪と耳を外し、顔の輪郭全体にぼかしを適用します。
- シーン刺激のために、いくつかのフントを準備自然のシーンのグレースケール写真から赤キュー/プローブシーン刺激。
- ディレイ1の後、シーンや顔からなる妨害刺激を提示します。試験の90％で、「40歳以上の男性の熟成」ではありません顔を提示します。試験の他の10％で、40歳以上の男性と高齢者である顔を提示します。
- （キューとプローブの間に提示）妨害刺激を使用して、次の二次のタスクを完了するために、参加者に指示し、状態を「中断する参加」のため。顔を中断すると、40歳以上の男性と高齢者であれば、「YES」の応答に参加して下さい。
3.低レベルの視覚運動刺激
- 中心窩を中心に75センチ視距離で視角の8度をなす（0.08度のx 0.08度ずつ）290空間的にランダムなグレースケールのドットを含む円形開口のキュー/プローブ刺激を作成します。
- 100％の動き密着すると、ドットを移動表示運動の12の異なる方向（各部門における3）のいずれかで、毎秒10度の傾斜角度でNCE、。
- 弁別閾値は、最初のエラーの試行時に到達されるように、すぐ下に、100％の精度を得られる視覚的弁別値を確立するために、適応型階段閾値化手順（2度ずつ）を使用します。
- ディレイ1の後、反時計回りに円を描くように、ドットからなる妨害刺激を提示します。試験の90％に、高速試験の他の10％の上に「標準」の速度（毎秒10度）で、この動きをレンダリングします。
- 条件を中断する出席では、次の二次のタスクを完了するために、参加者に指示する：中断スワールが速い場合は「YES」に応答します。
4.低レベルの聴覚運動刺激
- ランダムに900と1100 Hzの間で選択されるミッド周波数の周波数範囲にわたって音の動きスイープのキュー/プローブ刺激を作成します。構築しますサウンドモーション掃引周波数は、中間周波数から±0.5オクターブで中心周波数と端から±0.5オクターブで開始します。
- （+0.5で開始し、-0.5オクターブで終わる）同じ「アップ」の部分（-0.5で開始し、0.5オクターブで終わる）と「ダウン」を提示する動き掃引刺激。
- 65デシベルSPLの快適な聴力レベルにボリュームを調整します。
- 閾値化：85％正しいパフォーマンスで聴覚弁別精度を確立するために、適応ゼストプロシージャを使用します。
- ディレイ1の後、シングルトーンからなる妨害刺激を提示します。試験の90％の周波数は2kHzのトーン、および試験の他の10％に2.3 kHzで音を再生します。
- 条件を中断する出席には、次の二次のタスクを完了するために、参加者に指示：トーンを中断することは、より高い周波数のキュー（2.3 kHzの）がある場合に対応しています。
5.プローブ刺激
- すべてのWMの作業については、次のことを確認プローブ刺激の50％がキューに一致します。
- 閾値判定レベル5,10,11の低レベルのモーションタスクでは、参加者の閾値化刺激識別レベルの絶対値で、キューと異なること、キューと一致していないプローブ刺激の50％を設定します。
注：しきい値は、参加者の視覚的な識別レベルを設定している場合例えば、10度であるためには、45度（50％の試験に一致）または45±10度のいずれかで移動プローブ45度に移動する視覚運動手がかりをペアリング（35または55度、50％の試験に関する各非一致）。
4.干渉条件の比較
- 中、および干渉の異なる種類の後に、前の重要な時点での行動性能と神経活動を比較するために、SPSSなどの統計ソフトウェアを使用してください。
注：いくつかのマニュアルはオンラインで簡単なSTATISTICAを使用して実行する方法を説明したステップバイステップの手順とスクリーンショットを提供しますlはSPSSで分析します。- 無干渉条件（ 図4）中のパフォーマンスに比べて干渉条件の間にワーキングメモリの精度と応答時間を対照することによって行動のパフォーマンスに中断対気晴らしの影響を計算します。例えば、対応のあるt検定は、任意の2つの干渉（またはベースライン）の条件の間の精度やRTを比較するために使用することができます。
注：2つの特定のタスクの状態の間のt検定の比較の前に、反復測定ANOVAは、パラダイムのすべての作業メモリの条件にわたって比較することをお勧めします。 - ニューロイメージング研究、前処理のためのモダリティ、関心の対策のための適切なpiplineに応じてデータを処理します。
- ソフトウェアの指示を使用して脳波研究、EEGLABまたは任意のソフトウェアパッケージを使用してプロセスのEEGデータ、および処理の流れをお勧めします。
- ソフトウェアPACとのfMRI研究のために、プロセスのfMRIデータ選択（等AFNI、SPM、FSL、など）の影、ソフトウェアの取扱説明書および推奨処理ストリームを使用。
- ワーキングメモリ中の干渉の結果としての神経活動の変調を評価するために、統計的にこのように基本的な知覚処理のために制御する受動的なビュー（/聞く）条件、（ 図4）の間に神経活動にこれらの条件における神経データを対比。
- 正の値は常にベースライン上でより強調またはベースライン以下でより抑制を示すように測定値を計算します。 P100は、受動的に見て刺激（PV）により誘発されることから気が散る刺激（DS）に定量化された神経活動を減算することによって神経抑制を計算する（ すなわち ：PV - DS）。 （ 例 ：IS - PV）が中断刺激により誘発されることから、ベースライン受動的に見て刺激に定量化されたBOLD活動を減算することでのfMRIの向上を（IS）を計算します。
- 統計的ワーキングメモリにおける干渉の異なる種類の解像度にトップダウン注意の具体的な影響を確認するために開始するために出席した中断中の活動に対する無視気晴らしによって誘発される神経変調を比較します。
- 無干渉条件（ 図4）中のパフォーマンスに比べて干渉条件の間にワーキングメモリの精度と応答時間を対照することによって行動のパフォーマンスに中断対気晴らしの影響を計算します。例えば、対応のあるt検定は、任意の2つの干渉（またはベースライン）の条件の間の精度やRTを比較するために使用することができます。
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Representative Results
この干渉のパラダイムは（概要については表2を参照）若いと高齢者でワーキングメモリに明確な行動への影響に関する重要な知見と気晴らしや中断の神経機構の生成を可能にしました。
行動。行動的には、既存の文献に沿って、中断は一貫ワーキングメモリのパフォーマンス2-5、10,11,12の気晴らしに対する大きな悪影響を与えます。高齢者は、複雑なビジュアルオブジェクト刺激（顔やシーン）2,3,4を使用して、特にこのパラダイムのバージョンでは、若い成人と比較しても大きな干渉障害を呈します。しかし、年齢が低レベルの聴覚運動パラダイムバリアント5で、また低レベルの視覚運動バリアント5（以前に公開されたデータセット10,11の再分析）に干渉障害を悪化させていませんでした。ノートの、低レベルの視覚とAUD使用するタスクのitory動き変異体は、知覚的年齢相当の行動の結果に寄与した可能性がある、若いまたは古い、それぞれ個別に刺激を閾値。
干渉の神経相関している。のfMRIと脳波記録を用いたニューラルデータは受動的に、無視することに対し、被出席する干渉刺激を見たの明確な処理を示しています。ほとんどのパラダイムバリアントでは、いくつかの神経マーカーは、WMの性能だけでなく、加齢に関連する干渉障害の根底にあることがあり、古いと若い成人の間の神経処理の違いを予測します。 fMRIの証拠は、符号化されたアイテムは、中間前頭回（MFG）を介して遅延を通じて維持されていることを示唆している - NIとDSの条件で視覚連合野（VAC）接続。しかし、中断刺激の発生時に、このMFG-VACの接続が中断され、その後、プローブ外観2時に再活性化。このfunctioの退職とその後の再活性化最終的な接続は、視覚認識WMのパフォーマンスのための重要な表示されます。また、高齢者は、中断からの離脱に失敗し、同様に効果的に破壊MFG-VACメモリネットワーク3内の機能の接続を再確立しません。いくつかの他のfMRIと脳波の研究からの収束の証拠は、断続の過度または長期の処理はWMで干渉関連の障害の根底にある仮説を強化しています。また注目すべきは、（PV中の活性と比較して）、ISでインタラプタにはあまり神経増強が改善されたWMの精度と応答時間2,4,10 11と相関します。
両方の若者および10,11,12の老化における干渉解決能力のある可鍛性に証拠ポイントをためる。干渉の解像度を調節します 。単一セッション内で、若い成人は、干渉によって誘発されるWMの中断10の有意な改善を示しています。この行動の改善中断の神経活性化の間には逆の関係とWMにその直接影響するための証拠を提供し、実験的なブロック間の中断の減少処理と相関しています。
最近の証拠は、拡張認知トレーニングは高齢者のメモリ·タスクを作業中に干渉処理の改善に利益を移す可能性があることを示しています。マルチタスクトレーニングの12回のセッションの後、高齢者は、シングルタスクのトレーニングを完了した参加者に比べてDSおよびNIの条件で次の作業のハイレベルビジュアル（顔やシーン）バージョンにWMの性能を改善しました。マルチタスクトレーニング群でもあり、DS、およびNI条件12で無接触コントロールにWMの性能比較して改善しました。またノートの、低レベルの視覚運動バリアントの知覚弁別訓練の10のセッションの効果をプロービング異なるトレーニング実験では、高齢者は、NIの改善を示したが、ないコンディIS低レベルの知覚学習によって駆動一般的な作業記憶の改善を示し化、が、干渉解像度能力11でない改善。
はい/いいえキー図1.キーボード。 'Y'のスティックと「はい」と「いいえ」の応答を示すために、隣接するキーの'N'のラベルと行動と脳波実験のためのキーボード。 拡大表示するにはここをクリックしてください。この図のバージョン。
図2.高レベルビジュアル（合同）実験デザイン。4干渉条件（行による）のそれぞれについて、試験の流れ、sのハイレベルビジュアル（合同）パラダイムバリアントからtimuli。各矩形は、トライアル（列）の特定の部分で画面に表示されるものを示しています。 ITIは、試行間間隔を=。タイミングパラメータについては、 表1を参照してください。この図は、クラップらから変更されている。2010年2。 この図の拡大版を表示するには、こちらをクリックしてください。
パラダイム変異体により、図3刺激。（列で区画）代表キュー/プローブ（一番上の行）と各パラダイムバリアントの妨害刺激（下の行）。高レベルの視覚合同バリアント（1A）では、顔がキュー/プローブ刺激（一番上の行）として使用され、他方の面は、干渉刺激（下段）として使用されます。図1b：ハイ·レベルのビジュアル株式会社ongruentバリアント：キュー/プローブは自然のシーンです。刺激を妨害する面です。図1c：低レベルの視覚運動：キュー/プローブは、ドットが（矢印は動きを伝えるためにここに示されているが、画面に表示されません）斜めに合流するドットモーションkinematogramです。刺激を妨害すること（上記のように、矢印は動きを伝えるためにここに示されているが、画面に表示されません）のいずれかに迅速またはゆっくりと回転させるドットモーションkinematogramです。 1D：低レベルの聴覚運動：キュー/プローブ1オクターブ上下に移動するか、音スイープ、（唯一の固定クロスが画面に表示されます）です。刺激を妨害することは、固定高周波数トーンである。 この図の拡大版を表示するには、こちらをクリックしてください。
図4.代表的なデータ：神経活動の比較干渉状態の間の。インタラプタへの神経活動の変調（IS）、受動的に見て刺激（PV）、および不正解の選択肢（DS）。 ：待ち時間（ミリ秒）を示す事象関連電位（ERP）のデータと振幅（μV）平均の顔を「干渉」に後頭側頭電極で応答を誘発。 （ - PV IS）ERP成分P100待ち時間は断続への有意な増強を明らかにしています。 B：ERP成分P100の振幅変調とワーキングメモリ精度との相関。参加者はインタラプタに向かって注意を割り当て量が（IS - PV、強化）が負そのWM性能（R 5 = -0.7、P <0.001）と相関します。同様に、離れた伸延（PV - DS、抑制）から割り当てられた注目の量を積極WM（R = 0.5、P <0.05）と相関します。 「干渉」の顔に応答して紡錘状顔領域（FFA）でC. fMRIのBOLD（血中酸素レベル依存）の活性化は、BAに提示されていますRグラフ。 BOLD応答が刺激を中断するの強化された処理を実証し、不正解の選択肢（エンハンスメント[IS> PV、P <0.01]）への断続に応じて最高と最低でした。 D：テンプレートおよび神経比較のための例。対策は、正の値は常にベースライン上でより増強またはベースライン以下にさらに抑制を示すように計算されます。 （ - DS PVすなわち）P100の場合、神経抑制は受動見刺激（PV）により誘発されることから邪魔刺激（DS）を定量化した神経活動を差し引くことによって計算されます。増強は、（すなわち、IS - PV）中断刺激により誘発されることから、ベースライン受動的に見て刺激に定量化されたBOLD活動を減算することによって機能的MRIで（IS）を算出します。この図は、クラップらから変更されている。2010年2。 この図の拡大版を表示するには、こちらをクリックしてください。
表1：タイミングパラメータ各パラダイムバリアント（行）のための実験のタイミング。時間の範囲（ 例 ：2,800 - 3,200ミリ秒）が裁判のこの部分のタイミングがランダムに与えられた範囲内で選択されたタイミングで、「ジッタ」されていることを示します。合同妨害刺激がキュー/プローブと同じタイプのものである（ 例 ：顔キュー/プローブと顔干渉）、刺激を妨害不適合が異なるタイプのものであるのに対し（ すなわち ：シーンキュー/プローブと顔干渉）。 ITIは、試行間間隔を=。キューからITIの各行は、1つのトライアル（試行の流れの描写のために、 図1を参照してください）を表しています。
表2：干渉パラダイム柯。Y行動とニューラル結果、この干渉のパラダイムを用いて得られた主な行動と神経の結果は、研究によって提示され、刺激パラメータ、参加者の年齢層、およびイメージングmodality.YA =若い大人によって分類されます。 OAは=高齢者。
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Discussion
小説の認知パラダイムは、気晴らしや中断により作業メモリ干渉の調査において有効性を示しました。このパラダイムとそのいくつかの変異体は、感覚モダリティ、刺激の複雑さのレベル、および画像化法を横切っての使用を拡張する、詳述されます。
実験を開始する前に、事前に画面のすべての参加者に適切な認知と知覚能力を確保します。低レベルの知覚刺激を用いた実験では、参加者間の等価困難の知覚弁別レベルに刺激を校正するために適応閾値の手順を管理します。意図イメージングモダリティと刺激タイプの実験変パラメータに準拠しています。相殺、ブロックデザインに（いいえ干渉する刺激は、気晴らしを無視しない、中断、およびパッシブビュー（神経録音のためにのみ必要）に出席）すべての干渉条件を実行し、条件間の行動と神経データを比較上述のように。異なる刺激タイプのワーキングメモリの干渉を調査するには、プレゼンテーションスクリプト内の所望の刺激を置き換えます。
このパラダイムを用いた既存の研究は、いくつかの制限があります。低レベルの視覚と聴覚運動の両方が各参加者によって完了適応階段手順によって確立された知覚·弁別閾値を使用する変異体が、高レベルの視覚面とシーン変異体は、閾値処理し、代わりにすべての参加者の間で同一の刺激を使用していません。さらなる研究は、より良い、この干渉課題の知覚閾値の影響を理解する必要があります。それらの低い時間分解能に起因するのfMRI実験は、明らかに空間的に脳内に局在することができた不適合妨害刺激を利用しながらまた、合同干渉は、行動と脳波実験のすべてで使用されています。 GREを呼び起こすことが知られているプローブ/キューと一致している刺激を妨害不適合刺激2のそれに比べてATERの干渉コスト。一致しない不正解の選択肢があっても、いくつかの状況34には干渉コストを持つことはできません。 、使用するパラダイム変異体を選択するかもしれない、部分的に使用されている神経画像ツールによって制約される、あるいは研究間で比較した場合にこのように、合同で不適合刺激の違いは考慮されなければなりません。
この論文に記載のパラダイムは、新規な、ワーキングメモリタスクで気晴らしや中断による干渉とを区別するためのエレガントな方法を提供しています。 4干渉条件（ 図4）との間で刺激ロック神経のデータを比較すると、処理および外部干渉を解決するためのトップダウン注意の神経機構のその標的と解明の他の技術に比べて有意な利点を提供しています。また、多様な刺激の種類に対応するために、このパラダイム·フレームワークの柔軟性は、効率的な共同を可能にしますドメイン間での干渉のmparison。それは干渉実験の違いは、干渉解像度ではなく、特定の欠損によるものであることを確認して、参加者全体で同等の知覚困難を確立することで、さらに、低レベルの視覚と聴覚実験のための知覚閾値のこのパラダイムの使用は、多くの代替の方法に比べて優れています刺激の知覚における交絡ベースラインの違い。
今後の研究は、気晴らしと割り込みによって処理し、解決の干渉で区別を探求し続けるために必要とされており、これらの能力をどのように改善される可能性があります。この二次タスクは認知的要求の厳しいではなかった、 すなわち 、例えば、現在のパラダイム変異体のそれぞれにおいて、中断タスクの精度は両方若いと高齢者（100％5; 93％4 90％3）で非常に高かったです。将来的には、研究者は、PRIの難易度を調節することを選択することができますワーキングメモリの負荷や干渉負荷がパフォーマンスと神経活動とどのように相互作用するかを明らかにするためにメアリーおよび/または二次（中断）タスク。また、低レベルの視覚と聴覚刺激と高レベルの視覚刺激の間の比較を補うために、このパラダイムの将来の変異体は、高レベルの聴覚刺激（例：音声）との干渉の役割を調べることができ、そのその可能将来のバージョンでは、閾値を高レベルの視覚的刺激を知覚することができます。最後に、このパラダイムは、干渉解像度の特定の側面を改善するために、多様な臨床集団において、異なる介入の有効性を試験するために使用することができます。例えば、ADHDや統合失調症患者とこのパラダイムの使用は、これらの疾患に関与する特定の干渉障害のより正確な測定を可能にすることができます。また、このパラダイムはINTERFかどうかを評価するために介入の前および後に投与する、すなわち 、治療の評価として使用することができ特定の集団におけるレンス赤字は、行動療法や薬物または他の介入に軽減することができます。今後の研究はまた、このパラダイムの結果は、このような心放浪とワーキングメモリスパンのように他の個体差に相関する方法を調査することができます。
要約すると、この干渉パラダイムは、外部干渉（気晴らしや中断）の異なる種類の行動と神経相関を理解するためのツールとしての明確な有用性を有しており、視覚と聴覚のドメインでの干渉との間の区別を解明するのを助けることができるだけでなく、干渉の刺激の複雑さと合同の影響。
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Disclosures
著者らは、開示することは何もありません。
Acknowledgments
このパラダイムの開発者、特にウェズリークラップ、アンベリー、ジョティミシュラ、マイケル·ルーベンス、セオドアZantoに感謝します。この作品は、NIHの助成金5R01AG0403333（AG）によってサポートされていました。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Computer for stimulus presentation | Dell | Optiplex GX620 | hardware/software requirements will vary based on stimulus presentation software |
| Cathody Ray Tube (CRT) monitor | ViewSonic | G220fb | 21"; recommended due to its superior latency relative to that of LCD monitors in displaying visual stimuli; chair should be positioned 75 cm away |
| E-Prime software | Psychology Software Tools, Inc. | E-Prime 2.0 Standard | a different experimental presentation software can be used in place of E-Prime (e.g. Presentation (Neurobehavioral Systems), or PsychoPy (open-source); E-Prime and Presentation are compatible with Microsoft Windows, PsychoPy is compatible with Microsoft Windows, Mac OS X, and Linux) |
| Keyboard/response pad for Behavioral or EEG experiments | Keyboard: Razer; Response Pad: Cedrus | Keyboard: BlackWidow Ultimate; Response Pad: RB-830 | any standard computer keyboard is acceptable, though response pads may offer more precise timing (ie: Cedrus RB-830 guarantees 1 ms resolution) |
| Keyboard/response pad for MRI experiments | Curdes | Package 904 | ensure that keypad is MR-compatible |
| Headphones (for auditory behavioral experiments) | Koss | UR29 | |
| EEG-compatible Headphones (for auditory EEG experiments) | Etymotic | ER3-50; ER3-21; ER3-14A | |
| MRI-compatible Headphones (for auditory MR experiments) | Etymotic | SD-AU-EAER30 |
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