Waiting
Login processing...

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

Behavior

Het gebruiken van praktijk het testen, het openbare spreken, en Broncontrole om de invloeden van het leren strategieën en spanning op episodisch geheugen te onderzoeken

Published: June 14, 2019 doi: 10.3791/60026
Automatic Translation
1, 2, 1,3, 2
1Center for Applied Brain and Cognitive Sciences, Tufts University, 2Department of Psychology, Tufts University, 3U.S. Army Combat Capabilities Development Command (CCDC) Soldier Center

Summary

Het huidige experiment combineerde drie experimentele procedures — een herwinning-praktijk leer manipulatie, een lijst-discriminatie taak, en een stress-inductie techniek — om de invloeden van verschillende leerstrategieën en acute stress te onderzoeken op meerdere maatregelen van episodisch geheugen.

Abstract

Voorafgaand onderzoek toonde aan dat het leren van informatie via het ophalen van de praktijk, die met zich meebrengt studeren en het nemen van praktijktests, resulteerde in minder Geheugenstoornissen onder stress dan het leren van informatie via herhaalde Het huidige experiment combineerde drie experimentele procedures om de geheugen mechanismen verder te onderzoeken ten grondslag liggen aan de effectiviteit van het ophalen van de praktijk in de context van stress. Een lijst-onderscheids taak werd uitgevoerd, waarin de deelnemers twee verschillende woordenlijsten leerden. Dit werd gecombineerd met een ophalen-praktijk manipulatie, als de helft van de deelnemers die in de praktijk testen en de helft bezig met conventionele studeren tijdens het leren. Een week later onderging de deelnemers stress-inductie, met behulp van de Trier sociale stress test. Voor en na stress inductie, deelnemers voltooide tests van item en brongeheugen (dat wil zeggen, lijst discriminatie). De combinatie van deze drie procedures leverde informatieve resultaten op: ophalen praktijk, in de context van stress, verbeterde item geheugen, maar niet brongeheugen ten opzichte van conventionele studeren. Beperkingen en toekomstige aanwijzingen voor het gebruik van deze methodologie worden besproken.

Introduction

De instanties van scherpe psychologische spanning schaden over het algemeen geheugen herwinning1. Bijvoorbeeld, het uitvoeren van een hoge druk Public-Speaking taak vermindert de hoeveelheid informatie die individuen kunnen vervolgens onthouden2,3,4,5,6. Deze gemeenschappelijke bevinding wordt grotendeels toegeschreven aan de neurale invloed van het menselijk stresshormoon cortisol. Wanneer cortisol niveaus worden verhoogd na stress, cortisol bindt aan glucocorticoïd receptoren in de Hippocampus7,8, afbreuk te doen aan de herinnering van eerder geleerde informatie9.

In recent onderzoek werden de schadelijke effecten van stress op het ophalen van het geheugen geëlimineerd toen deelnemers stimuli bestudeerden met behulp van de zeer effectieve leerstrategie retrieval Practice10. De deelnemers leerden ofwel een woordenlijst via herhaalde studie, of via een studie gevolgd door verschillende pogingen om vrij te herinneren aan de woorden (dat wil zeggen, ophalen praktijk). Een dag later, toen het geheugen werd getest na stress inductie, degenen die geleerd via herhaalde studie herinnerde zich minder woorden dan hun niet-gestresseerde tegenhangers, terwijl degenen die geleerd via herhaalde testen toonden geen geheugenstoornis.

Om beter te begrijpen waarom het ophalen van de praktijk zo effectief geheugen gebufferd tegen de schadelijke effecten van acute stress, is het nuttig om een kijkje op het geheugenprocessen die worden beïnvloed te nemen. De eerdere studie gewoon onderzocht item geheugen door de deelnemers herinneren aan de woorden die ze hadden geleerd10. In de huidige studie werd het brongeheugen zorgvuldiger onderzocht om te bepalen of de herwinnings praktijk ook geheugen steunde voor de context waarin elk item werd geleerd. Deze aanpak werd geïnformeerd door onderzoek waaruit blijkt dat het ophalen van de praktijk verhoogt het geheugen voor contextuele informatie in verband met een bepaalde leer Episode (bijvoorbeeld wanneer elk item werd geleerd, waar elk item werd geleerd)11.

Om te bepalen hoe het ophalen van de praktijk interactie met acute stress om zowel het item en het brongeheugen te beïnvloeden, was het noodzakelijk om drie experimentele procedures te combineren. In de eerste plaats een standaard herwinning-praktijk manipulatie werd uitgevoerd waarin de deelnemers ofwel bestudeerde stimuli meerdere malen of bezig met studeren gevolgd door Free Recall. Ten tweede, een lijst-discriminatie taak werd gebruikt om afzonderlijk te onderzoeken item en brongeheugen. Dit impliceerde het hebben van deelnemers leer stimuli van twee tijdelijk-gescheiden en kleur-gecodeerde lijsten die op een recentere geheugen test zouden kunnen worden onderscheiden. Ten derde, werd een algemeen-gebruikte methode van psychologische spannings inductie gebruikt, waarin de deelnemers een korte toespraak moeten geven en math problemen oplossen terwijl wordt beoordeeld12.

Protocol

Dit onderzoek werd uitgevoerd in overeenstemming met de huidige American psychologische vereniging (APA) professionele ethische normen en werd goedgekeurd door de Tufts universitaire sociale, gedrags & onderwijsonderzoek institutionele Review Board.

Opmerking: Het in het huidige manuscript gemelde experiment werd eerder elders gepubliceerd13.

1. werving en selectie van deelnemers, screening en planning

  1. Voer een energie analyse uit om de steekproefgrootte te bepalen die nodig is om de gewenste kracht te bereiken en de verwachte effect grootte te detecteren. Het gratis software pakket G * Power14 is handig voor deze stap.
    1. Na het openen van G * Power, selecteert u F tests uit de test familie dropdown menu.
    2. Selecteer ANOVA: herhaalde maatregelen, binnen-tussen de interactie van de statistische test dropdown menu.
    3. Selecteer de optie A priori in het dropdown menu type energie analyse .
    4. Voer de voorspelde effect grootte in het effect grootte f box.
    5. Voer de gewenste Alfa waarde in het α Err prob vakje in.
    6. Voer de gewenste energiewaarde in het vak Power (1-β Err prob) in.
    7. Voer 2 in het vak aantal groepen in.
    8. Voer 2 in het vak aantal metingen in.
    9. Voer 0,7 in de Corr onder rep maatregelen vak13.
    10. Klik rechtsonder in het venster op berekenen . De totale steekproefgrootte die nodig is voor het experiment wordt weergegeven in het vak totale steekproefgrootte .
    11. Recruit 10-20 deelnemers buiten de aanbevolen steekproefgrootte om rekening te houden voordeel nemer fout of uitval.
  2. Deelnemers aanwerven in de gewenste leeftijdsgroep (bijv. 18-24 jaar oud) die native speakers zijn, zijn niet kleur blind en hebben een normale of gecorrigeerde-naar-normale visie. Als geïnteresseerd in een representatieve steekproef, werven zowel mannelijke als vrouwelijke deelnemers.
    Opmerking: vrouwen tonen soms een afgestompte cortisol reactie op psychologische stress, met name wanneer in de folliculaire fase van hun menstruele cyclus of bij het nemen van orale anticonceptiva15. Overweeg meten/controleren voor vrouwelijk gebruik van anticonceptiva en menstruele cyclusfase (dit was niet gedaan in de huidige studie).
  3. Bij het plannen, ervoor te zorgen dat de deelnemers kunnen bijwonen beide testsessies, die ongeveer 1 uur per stuk en voorkomen een week uit elkaar.
  4. Plan deelnemers in groepen van twee tot peer evaluatie te vergemakkelijken tijdens stress-inductie.
  5. Om ervoor te zorgen dat cortisol monsters niet bevooroordeeld door het gebruik van stimulerende middelen, vragen de deelnemers te onthouden van stimulerend gebruik (bijv. cafeïne, nicotine) voor 6 uur voorafgaand aan elke experimentele sessie. Om verontreiniging van speeksel steekproeven te vermijden. Ook vragen deelnemers zich te onthouden van het eten of drinken (naast water) voor 1 uur voorafgaand aan elke sessie.
  6. Wijs deelnemers willekeurig aan een leergroep toe: studie-praktijk of ophalen-praktijk.
  7. Schema alle deelnemers gedurende ongeveer dezelfde tijd van de dag (bijv. de hele ochtend testen of de hele avond testen) om de controle voor overdag variabiliteit in cortisol16. Schema elke deelnemer twee experimentele sessies voor dezelfde tijd (een week uit elkaar).

2. de bouw van stimuli en geheugen tests

  1. Codering stimuli
    1. In het belang van het creëren van twee ongezellig leerevenementen, maak twee verschillende sets van materialen voor de deelnemers te coderen.
      Opmerking: dit protocol betrokken 2 60-item woordenlijsten, waarvan er een werd geëtiketteerd "de rode lijst" en werd visueel gepresenteerd in rood lettertype, waarvan de andere werd geëtiketteerd "de blauwe lijst" en werd visueel gepresenteerd in blauwe lettertype. De woordenlijsten die in dit protocol worden gebruikt, zijn beschikbaar in aanvullend bestand 1.
    2. Ten behoeve van stimulus neutraliteit, zorg ervoor dat elk woord voldoet aan de volgende criteria: (1) niet-eigen naamwoord, (2) niet een homograaf, (3) vier tot acht letters lang, en (4) beton rating van ten minste 4 op een schaal van 1-7 (7 = de meeste beton). Vergelijk de woorden aan valentie en opwindings normen17 om ervoor te zorgen dat zij valentie classificaties tussen 4,00 en 5,99 op een 1-9 schaal (d.w.z., neutrale valentie) en opwindings classificaties lager dan 4,00 op een 1-9 schaal hebben (d.w.z., niet negatief wekkend). Vergelijk woordfrequenties in de lijsten door ze te vergelijken met een gevestigde Word-database18.
    3. Gebruik stimulus-presentatie software om elk van de woordenlijsten te programmeren dusdanig dat de woorden individueel en willekeurig aan een tarief van 2 s per woord worden voorgesteld.
      Opmerking: Dit protocol gebruikte E-Prime versie 2,119 voor stimulus presentatie, maar gemeenschappelijke software kan worden gebruikt om dit effect. De E-Prime scripts gebruikt voor stimulus presentatie in het huidige experiment zijn beschikbaar in aanvullende bestand 2.
  2. Prikkels voor het ophalen
    1. Voor het maken van plausibele folie items voor de herkenning geheugen test, maak een derde 60-item woordenlijst. Voldoen aan de in stap 2.1.2 beschreven criteria. De lijst van de in dit Protocol gebruikte folie woorden is beschikbaar in aanvullend bestand 1.
  3. Geheugen testen
    1. Voor de beoordeling van geheugenprestaties zowel pre-als post-stress, maken twee functioneel identieke geheugentests. Construct 2 90-item tests.
      Opmerking: De huidige studie gebruikte herkennings proeven, waarbij deelnemers worden gepresenteerd met bestudeerde items en folie items en moet aangeven of elk item heeft plaatsgevonden op de lijsten die zij bestudeerd.
    2. Tests bestaan uit 30 items uit de rode lijst, 30 items uit de blauwe lijst, en 30 items uit de folie lijst. Tegenwicht of willekeurig welke lijstitems worden gepresenteerd op de twee herkennings tests. Ook willekeurig de volgorde waarin de items worden gepresenteerd.
      Opmerking: Elk item gaat vergezeld van een lijst-discriminatie vraag en een beoordeling van het vertrouwen. De lijst-discriminatie vraag vraagt deelnemers om aan te geven of het item afkomstig is uit de rode lijst, de blauwe lijst of geen lijst. De vertrouwensvraag vraagt de deelnemers of zij hoog of laag vertrouwen in hun lijst-onderscheids oordeel ervoeren.

3. het Protocol van de spanning-inductie

  1. Gebruik de Trier sociale stress test voor groepen (TSST-G)20 tot milde, acute psychologische stress te induceren.
    Opmerking: Het huidige protocol aangepast de TSST-G aan de deelnemers te testen in groepen van twee in plaats van vier. Psychosociale stress inductie van deze aard, die impliceert het geven van een toespraak en het oplossen van wiskundige problemen, terwijl wordt geëvalueerd, is te verkiezen boven andere methoden van stress-inductie vanwege de ecologische geldigheid en het vermogen om een fysiologische stress te wekken antwoord21,22.
  2. Om stress te induceren, doe het volgende in deze volgorde:
    1. Voorbereiding van spraak
      1. Hebben deelnemers zitten op aparte bureaus. Geef beide deelnemers een vel van blanco papier en een pen of potlood. Lees ze de volgende instructies:
        "Je hebt nu twee minuten om een toespraak voor te bereiden waarin je solliciteert voor een baan als assistent van lesgeven * in een willekeurige cursus van je keuze. Wees bereid om te bespreken welke vaardigheden en ervaringen die je hebt, dat maak je een gekwalificeerde kandidaat voor de job "
        Nota: * als het werken met niet-studentenbevolking, verandering "het onderwijs medewerker" aan een bevolking-relevante positie.
      2. Gebruik een stopwatch of klok aan de tijd van de 2 min periode. Het opzetten van een videocamera op een statief, terwijl de deelnemers bereiden hun toespraken. Neem de notities van de deelnemers weg wanneer twee minuten zijn verstreken.
    2. Spraak bezorging
      1. Lees de deelnemers de volgende instructies:
        "Je hebt elk een nummer toegewezen op uw bureau. Ik zal u nu per nummer vragen om uw toespraak te houden en te geven. Als ik bel op je, dan staan in het midden van de kamer waar je kan worden gezien door de camera. U wordt video opgenomen voor het doel van het coderen van uw non-verbale gedrag op een later tijdstip. "
      2. Vraag de deelnemers een voor een om op te staan en hun toespraken te leveren. Gebruik een stopwatch of klok om ervoor te zorgen dat elke spraak duurt 2 min. Als een deelnemer vroeg de toespraak beëindigt, vertel hen dat zij nog tijd verlaten hebben en zij moeten verdergaan.
    3. Orale aftrekking
      1. Lees de deelnemers de volgende instructies:
        "Ik zal nu een beroep op u willekeurig om eenvoudige math aftrekken problemen op te lossen. Als ik een beroep op u, gelieve te staan en het probleem op te lossen hardop. Als je het probleem verkeerd, ik zal u vragen om opnieuw te proberen totdat je het correct. Ter herinnering, je zal worden gefilmd tijdens dit deel van het experiment. Persoon X, gelieve te staan en af te trekken... "
        Nota: de problemen van de math impliceren het aftrekken van een aantal in de tienerjaren (b.v., 13, 14, 15) van een 4 cijferaantal (b.v., 4.563).
      2. Bel op de deelnemers willekeurig en onvoorspelbaar (bijvoorbeeld, soms 2-3 keer op een rij) om wiskundige problemen op te lossen voor 6 min. Dat is, de deelnemers op te lossen math problemen meerdere keren per stuk voor een periode van 6 minuten. Wanneer deelnemers een onjuist antwoord geven, vertel ze ze onjuist zijn en vraag hen om het opnieuw te proberen. Herhaal deze vraag indien nodig.

4. speekselmonster collectie en supplies

Opmerking: Speeksel collectie is alleen nodig tijdens de experimentele sessie 2, waarin stress wordt geïnduceerd

  1. Ervoor te zorgen dat de deelnemers de in stap 1,5 beschreven instructies hebben nageleefd. Als een van deze criteria is geschonden, Noteer dit en onderzoekt de gegevens van de deelnemer als een potentiële uitschieter alvorens statistische analyses te verrichten.
  2. Wanneer de deelnemers voor het eerst aankomen voor deze sessie, hebben ze hun mond spoelen met water om het duidelijk van een monster contaminanten.
  3. Voor de inzameling van speeksel steekproeven, gebruik de passieve kwijl methode waarin de deelnemers speeksel door een stro in een inzamelings buis overgaan. Voor monsterverzameling, gebruik smoothie-sized rietjes, gesneden in 2 inch stukken, en 2 mL cryovials. Zorg ervoor dat alle cryovials worden geëtiketteerd met de nodige identificatiegegevens (bijv. deelnemersnummer, steekproef nummer, datum).
    1. Voor elk monster, hebben de deelnemer plaats de 2 inch stro in de cryovial en kwijlen in het stro tot ze hebben 2 mL speeksel. Als ze klaar zijn met het verstrekken van een monster, hebben ze gooi het stro in een prullenbak en schroef de dop op de cryovial. Bieden deelnemers handschoenen en ontsmetten veegt voordat ze elk speekselmonster.
  4. Verzamel drie speeksel monsters: (1) een basismonster na de deelnemers komen voor sessie 2, (2) een monster onmiddellijk na stress inductie is voltooid (~ 12 min na het begin van de stress), en (3) een monster 25-30 min na het begin van stress inductie, wanneer cortisol bereikt zijn piek post-stress niveaus in speeksel12.
  5. Bewaar de speeksel monsters in een vriezer (0 °F) tot geanalyseerd.

5. subjectieve spannings maatregel

  1. Kies een meting van de zelf-gerapporteerde staat angst/stress te beheren op verschillende tijdstippen tijdens het experiment.
    Opmerking: Het huidige protocol gebruikte de staat-Trait inventaris voor cognitieve en somatische angst (STICSA)23. De STICSA is een staat maatregel van de cognitieve en somatische sensaties in verband met angst. Verklaringen zijn beoordeeld op een vier-punts Likert-type schaal, en reacties worden toegevoegd voor een totale score die varieert van 0-80 (hogere scores zijn indicatief voor meer angst).
  2. Voor het beheer van elke iteratie van de STICSA, deelnemers te informeren dat het een maatregel van angst en ze moeten reageren op basis van hoe ze zich voelen in het moment.

6. coderings procedure (experimentele sessie 1)

  1. Instrueer deelnemers om het geïnformeerde toestemmingsformulier te lezen en, indien zij ervoor kiezen om deel te nemen, ondertekenen en terug te sturen naar de experimenter.
  2. Instrueer deelnemers dat ze zullen worden gepresenteerd met een reeks van woorden die ze moeten proberen te onthouden voor een latere test.
  3. Huidige deelnemers met de rode lijst of de blauwe lijst met behulp van de stimulus-presentatie software en het tarief van de presentatie beschreven in punt 2,1.
  4. De volgende stap is afhankelijk van de groepstoewijzing.
    1. Voordeel nemers aan de studie-praktijkgroep, presenteren dezelfde lijst nog twee keer op hetzelfde tarief van de presentatie. Om het werkgeheugen tussen elke studie gebeurtenis duidelijk te maken, hebben de deelnemers volledige eenvoudige math problemen voor 30 s (b.v., 12 x 4). Of hebben de deelnemers deze taak met potlood en document voltooien of de taak in het computerprogramma insluiten dat voor stimulus presentatie wordt gebruikt.
      Opmerking: De scripts in supplementair bestand 2 hebben alle codering taken ingebed in hen.
    2. Voordeel nemers aan de herwinning-praktijkgroep, geef ze twee keer gematched (dat wil zeggen, 2 min) Free-Recall tests. Voorafgaand aan de twee tests, instrueren deelnemers dat zij moeten zoveel mogelijk woorden herinneren van de vorige lijst, in willekeurige volgorde. Tijdens vrij rappel, of hebben de deelnemers hun reacties gebruikend het stimulus-presentatie software programma typen of hen hun reacties op een blad van document laten schrijven. Om duidelijk werkgeheugen, hebben de deelnemers complete eenvoudige wiskundige problemen tussen de eerste presentatie van de woordenlijst en de eerste test, evenals tussen de twee Free-Recall tests (zie stap 6.4.1).
  5. Huidige deelnemers met een 30 min clip van een emotioneel-neutrale film of tv-show.
    Opmerking: Het huidige protocol gebruikte de BBC televisieserie Planet Earth. Deze 30 min vertraging helpt bij het vaststellen van een tijdelijk onderscheid tussen het leren van de rode lijst en het leren van de blauwe lijst.
  6. Herhaal stap 6,3 en 6,4 voor de lijst die niet is weergegeven vóór de pauze van 30 minuten.
    Opmerking: De stappen 6,3 tot en met 6,6 zijn afgebeeld in Figuur 1.
  7. Hebben de deelnemers een eerste iteratie van de STICSA om te bepalen of de studie de praktijk en de terugwinning praktijk gedifferentieerd angst niveaus beïnvloed.

7. herwinnings procedure (experimentele sessie 2)

  1. Volg de stappen 1,5 en 4,2 om een goede speeksel sample collectie te garanderen.
  2. Instrueer deelnemers in te vullen een tweede STICSA als een pre-stress maatregel van subjectieve angst.
  3. Instrueer deelnemers om het eerste speekselmonster te verstrekken.
  4. Een van de twee in punt 2,3 geconstrueerde tests beheren.
    Opmerking: De proeven worden afgebeeld in Figuur 2.
  5. De procedure voor de stress-inductie voltooien zoals gespecificeerd in punt 3,2.
  6. Instrueer deelnemers om de derde STICSA te voltooien als een post-stress maatregel van subjectieve angst.
  7. Instrueer deelnemers om het tweede speekselmonster te verstrekken.
  8. Geef deelnemers een 10 minuten pauze. In het huidige protocol, deelnemers keek een deel van een aflevering van het kantoor tijdens deze pauze.
  9. Instrueer deelnemers om het derde speekselmonster te verstrekken.
  10. De tweede test die in punt 2,3 is geconstrueerd, te beheren ( afbeelding 2).
  11. Debrief deelnemers over het doel van het experiment en Excuseer ze.

8. Computing afhankelijke maatregelen

  1. Na de conclusie van gegevensinzameling, bereken de afhankelijke maatregelen als volgt:
    1. Bereken de hit proporties. Voor elke deelnemer deelt u het aantal bestudeerde artikelen dat de deelnemers correct herkennen aan het totale aantal bestudeerde artikelen dat op de herkenningstest werd gepresenteerd.
    2. Bereken vals-alarm proporties. Voor elke deelnemer, verdeel het aantal niet-gepresenteerde folie woorden die deelnemers ten onrechte erkend door het totale aantal folies die werden gepresenteerd op de erkennings test.
    3. Bereken de bron-geheugen scores. Voor elke deelnemer, verdelen het totale aantal hits dat deelnemers toegeschreven aan de juiste bron door hun totale aantal hits.
    4. Voor het gemiddelde vertrouwen, code de hoge-en lage-vertrouwen vonnissen als binaire, met 1 die een hoog vertrouwen en 0 vertegenwoordigen laag vertrouwen. Bereken voor elke deelnemer hun deel van de uitspraken met een hoog vertrouwen.
    5. Gamma correlaties berekenen. Voor elke deelnemer, correleren hun nauwkeurigheid op elke lijst-discriminatie vraag met elke begeleidende betrouwbaarheids beoordeling.
    6. Bereken Delta cortisol. Voor elke deelnemer, aftrekken van hun baseline cortisol concentratie van de cortisol concentratie van het monster genomen 25 min post-stress.

Representative Results

Doeltreffendheid van de herwinning-praktijk manipulatie
Merk op dat de volgende analyses eerder werden gepubliceerd door Smith et al.13. Tijdens de codering in experimentele sessie 1 was het vrij terugroepen van de woorden van elke woordgroep relatief laag voor particulieren in de herwinnings praktijk. Deze individuen herinnerden, gemiddeld, 14 van 60 punten en 13 van 60 punten tijdens hun rappel pogingen voor de eerste lijst. Zij herinnerden, gemiddeld, 16 van 60 punten en 15 van 60 punten tijdens hun rappel pogingen voor de tweede lijst.

Van nota is het feit dat de herwinnings praktijk slechts voordelig als het leren techniek is als de herwinning-praktijk probeert dat men maakt succesvol zijn. Dat wil dat een individu de bestudeerde informatie tijdens de herwinnings praktijk met succes terughaalt om eventuele latere geheugen voordelen te ervaren. Bijvoorbeeld, een persoon die herinnert aan slechts 5 van 60 items tijdens hun ophalen-praktijk pogingen zou niet tonen uitzonderlijke geheugenprestaties op een latere test, terwijl een persoon die herinnert aan 55 van de items waarschijnlijk zou doen. Daarom, hit verhoudingen op de uiteindelijke erkenning tests voor particulieren in de retrieval-praktijkgroep waren beperkt tot items die ze nauwkeurig herinnerd ten minste eenmaal tijdens sessie 1, om zinvol te onderzoeken de voordelen van de herwinning van de praktijk.

Met behulp van deze beperking toonde de herwinning-praktijkgroep een hogere hit proporties op de sessie 2 herkennings testen dan die in de Study-Practice groep, zoals verwacht [F(1, 60) = 80,34, p < 0,001, ηp2 = 0,57]. Individuen in de herwinning-praktijkgroep aangetoond gemiddelde hit tarieven van 0,91 (standaardfout van de gemiddelde [SEM] = 0,02) en 0,91 (SEM = 0,01) op de pre-en post-stress tests (respectievelijk), terwijl die in de SP-groep had een gemiddelde hit verhoudingen van 0,66 (SEM = 0,02) en 0,66 (SEM = 0,03).

Werkzaamheid van de lijst-discriminatie taak
Om te bepalen of de prestaties op de lijst-discriminatie taak was te wijten aan het vermogen van de deelnemers om onderscheid te maken tussen de punten geleerd op de twee lijsten of was gewoon te wijten aan gissen, brongeheugen scores werden vergeleken met de kans op het niveau van de prestaties (dat wil zeggen, 50% nauwkeurigheid). Deelnemers aan de studie-praktijkgroep vertoonden boven-kans niveaus van discriminatie op zowel de pre-en post-stress erkenning tests [pre-stress test: t(29) = 3,14, p = 0,004; post-stress test: t(29) = 2,78, p = 0,009]13. Echter, die in de herwinning-praktijkgroep aangetoond kans niveaus van de prestaties op beide tests [pre-stress test: t(31) = 0,76, p = 0,452; post-stress test: t(31) = 1,50, p = 0,144]13. Merk op dat de deelnemers had nauwkeurig herinnerd aan deze items ten minste eenmaal tijdens hun sessie-1 gratis-rappel pogingen, maar nog steeds aangetoond kans niveaus van de prestaties.

Werkzaamheid van de stress-inductie procedure
Zoals weergegeven in Figuur 3, de gewijzigde versie van de Tsst-G gebruikt in het huidige protocol effectief geïnduceerde zowel psychologische stress en fysiologische stress. De deelnemers demonstreerden na stress verhogingen in STICSA scores [f(1, 60) = 25,93, p < 0,001, ηp2 = 0,30] en cortisol niveaus [f(2, 116) = 3,75, p = 0,026, ηp2 = 0,06]. Over de drie maatregelen van cortisol, toonden de deelnemers duidelijke verhogingen van basislijn aan 25 min post-spanning [t(59) = 1,97, p = 0,027, Cohen d = 0,25] en van 12 min post-spanning aan 25 min post-spanning [t(59) = 2,16, p = 0,018, Cohen d = 0,28]. Cortisol niveaus niet significant te verhogen van baseline tot 12 min post-stress [t(59) = 1,24, p = 0,110].

Alles bij elkaar brengen: de invloed van stress en het ophalen van de praktijk op item en brongeheugen
Over de maatregelen van het item geheugen, de combinatie van stress en ophalen praktijk in het algemeen geproduceerd de beste prestaties op de sessie-2 erkenning tests. De herwinning-praktijkgroep toonde een positieve relatie tussen Delta cortisol en hit proporties [r(31) = 0,41, p = 0,023], terwijl de studie-praktijkgroep niet [r(27) =-0,17, p = 0,384]. Zoals afgebeeld in figuur 4, toonde de herwinning-praktijkgroep ook de laagste vals-alarm proporties, maar alleen op de post-stress test [F(1, 60) = 4,10, p = 0,047, ηp2 = 0,06]. Laatste, terwijl gamma correlaties over het algemeen op kans niveaus voor lijst-onderscheid waren, was de post-spanning gamma waarde voor de herwinning-praktijkgroep de enige waarde om kans-niveau prestaties te overschrijden [t(31) = 3,03, p = 0,005, d = 0,54]. Dit weerspiegelt de bewustwording van de deelnemers over welke items ze correct en onjuist zijn toegewezen aan rode en blauwe lijsten.

In tegenstelling, het brongeheugen werd niet beïnvloed door stress en, zoals hierboven vermeld, individuen in de retrieval-Practice groep aangetoond kans-niveau prestaties (Figuur 4). Ondanks het correct herinneren van 91% van de punten die zij correct tijdens vrije-rappel in zitting 1 herinnerden, konden de individuen in de herwinning-praktijkgroep niet nauwkeurig onthouden of deze punten uit de rode of blauwe lijst kwamen.

Figure 1
Figuur 1 : Grafische simulatie van de coderingsprocedure tijdens sessie 1. De afgebeelde stimuli zijn representatief voor de 2 60-item lijsten van stimuli. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 2
Figuur 2 : Grafische simulatie van de erkennings test en de bijbehorende lijst-discriminatie vragen en betrouwbaarheidsbeslissingen. Elke herkennings vraag wordt individueel gepresenteerd, gevolgd door een prompt om aan te geven welke lijst het item vandaan komt en hoe zeker de deelnemer in dat arrest is. 90 artikelen worden op deze wijze op elke herkenningstest gepresenteerd (zie punt 2,3). Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 3
Figuur 3 : Bewijs van de werkzaamheid van de Tsst stress-inductie procedure. Stress verhoogde subjectieve angst, zoals gemeten door de STICSA (a), en ook verhoogd speeksel cortisol niveaus ten opzichte van Baseline (B). Foutbalken vertegenwoordigen SEM. *p < 0,05, * * *p < 0,001. Dit cijfer is gewijzigd van Smith et al.13. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 4
Figuur 4 : Bewijs dat de combinatie van stress en het ophalen van de praktijk verbeterd item geheugen (a), maar niet brongeheugen (B). Foutbalken vertegenwoordigen SEM. *p < 0,05. Dit cijfer is gewijzigd van Smith et al.13. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Discussion

Episodische herinneringen worden geassocieerd met contextuele informatie. Om een dieper begrip van hoe psychologische stress en verschillende leerstrategieën invloed episodische geheugen te krijgen, is het belangrijk om te overwegen hoe deze variabelen invloed op de contextuele elementen van het geheugen. De context die aan een geheugen wordt gekoppeld (b.v., waar het geheugen werd verworven, toen het werd verworven) zou in oneindig-vele manieren kunnen worden onderzocht. Het huidige protocol nam een stap voorwaarts in het onderzoeken van geheugen voor context met het gebruik van een lijst-discriminatie taak, die de bron van een bepaald geheugen beoordeelt. De nieuwe combinatie van een lijst-discriminatie taak met stress-inductie en een herwinning-praktijk encoding manipulatie toegestaan voor een test van de geheugen mechanismen ten grondslag liggen aan de werkzaamheid van de herwinning praktijk voor buffering geheugen tegen acute stress10 .

Toekomstige onderzoekers kunnen overwegen de herwinnings praktijk manipulatie in het huidige protocol te wijzigen. Zoals vermeld in de resultaten, herinnerden de deelnemers aan de herwinning-praktijkgroep slechts ongeveer 25% van woordenlijst punten tijdens hun vrije-rappel pogingen in zitting 1. Dit lage niveau van prestaties is niet optimaal, hetzij experimenteel of praktisch, hoewel de hit-proportie beperking gebruikt in het huidige protocol heeft mogelijk voor een zinvol onderzoek van de werkzaamheid van het ophalen van de praktijk. Voor de consistentie met de vorige literatuur10, het huidige protocol vereist dat de retrieval-Practice groep gewoon elke woordenlijst eens te bestuderen en vervolgens vrije-rappel pogingen te maken zonder verdere feedback of re-exposure aan de stimuli. Onderzoek suggereert echter dat het ophalen van de praktijk resulteert in meer robuuste leren wanneer deelnemers worden gegeven feedback over hun prestaties tijdens de herwinning-praktijk pogingen24 en wanneer deelnemers worden opnieuw blootgesteld aan de stimuli tussen elke herwinning-praktijk poging25. Zo kan een meer effectieve herwinning-praktijk manipulatie betrekken meerdere cycli van studeren, Free-Recall testen, en feedback over de juistheid.

De lijst-onderscheids procedure die in het huidige experiment wordt tewerkgesteld was slechts enigszins efficiënt, aangezien sommige deelnemers prestaties op kans niveau toonden. Deze taak werd geleend van vroeger onderzoek, waarin het brongeheugen binnen notulen van de codering van de woordenlijst procedure26,27werd getest. De vertraging van één week tussen codering en geheugentests die in dit protocol is geïmplementeerd, kan een bijdrage hebben geleverd aan de waargenomen kans-niveau lijst-discriminatie prestaties. Aldus, om lijst-onderscheids prestaties te verbeteren zodat om het even welke gevolgen van spanning en terugwinnings praktijk duidelijker kunnen worden, kunnen de toekomstige onderzoekers overwegen verkortend het retentie interval tussen het coderen en het testen. Echter, de een week interval gebruikt in het huidige protocol kan wenselijk zijn, omdat het bootst meer realistische omstandigheden (bijvoorbeeld, het leren van informatie vandaag en herinnerend aan het een week vanaf nu). Om deze vertraging te handhaven, maar het vermogen van de deelnemers om onderscheid te maken tussen items die zijn geleerd van de twee woordenlijsten te verbeteren, kunnen onderzoekers overwegen om de twee codering afleveringen (dat wil zeggen, het leren van de twee woordenlijsten) meer onderscheiden. Als voorbeelden zou het coderen van de twee woordenlijsten kunnen worden gescheiden door een langere tijdsinterval of de woordenlijsten kunnen worden gecodeerd op verschillende fysieke locaties.

In aanvulling op de beperkingen van de herwinning-praktijk en lijst-discriminatie protocollen, de stress-inductie procedure gebruikt in het huidige experiment aangetoond beperkte werkzaamheid. De deelnemers toonden slechts een matige toename van cortisol over de drie metingen. Omdat deze precieze methode van stress-inductie heeft met succes geïnduceerde sterkere stressreacties in eerdere experimenten28,29, de huidige resultaten zijn waarschijnlijk te wijten aan sample verschillen in plaats van een ondoeltreffend paradigma. Vrouwen, met name die met orale anticonceptiva, tonen vaak een afgestompte cortisol reactie op acute stressoren15. De huidige studie aangeworven een grotendeels vrouwelijke steekproef (73% vrouwelijk), die kunnen hebben bijgedragen tot een lagere post-stress cortisol op groepsniveau. Er zijn verschillende opties voor het controleren van dit probleem. Toekomstige onderzoekers kunnen kiezen voor een man-only monster30te werven, onder meer seks als een onafhankelijke variabele in statistische analyses4, of omvatten contraceptieve gebruik en menstruele cyclusfase als variabelen in analyses over cortisol1. Deze opties vereisen echter aanvullende overwegingen. De eerste beperkt de veralgemening van de bevindingen, en de tweede en derde vereisen grotere steekproef maten om rekening te houden voor de toevoeging van variabelen aan het statistisch model.

Sommige aanvullende methodologische veranderingen moeten worden overwogen. Ten eerste, om beter kaart de post-stress toename van cortisol en de daaropvolgende herstelperiode, onderzoekers moeten verzamelen meer speeksel monsters. Bijvoorbeeld, sommige onderzoekers ervoor kiezen om monsters te verzamelen om de 5-10 min na het begin van stress voor maximaal een uur na stress inductie31. Ten tweede kunnen onderzoekers overwegen het manipuleren van stress tussen-onderwerpen. In de huidige herhaalde maatregelen ontwerp, problemen zoals deelnemer vermoeidheid kon verwarren de effecten van stress die werden waargenomen. Een tussen-onderwerpen ontwerp met een niet-gestresste controlegroep zou uitroeien van deze potentiële problemen. Bovendien kan de handeling van het ophalen van items op de pre-stress test hebben bijgebracht ophalen-praktijk voordelen op de post-stress-test, effectief verminderen van de voordelen van de herwinning-praktijk encoding manipulatie. Een tussen-onderwerpen manipulatie van stress, met slechts een geheugen test (post-stress), zou elimineren dit potentieel probleem. Ten derde, onderzoekers moeten overwegen de emotionele impact van de afleider taak uitgevoerd tussen stress inductie en geheugen testen tijdens sessie 2. Na de deelnemers kijken naar een sitcom (dat wil zeggen, het kantoor) kan induceren een positieve stemming. Met inbegrip van een post-sitcom maatregel van de deelnemers ' Mood Staten zou een nauwkeuriger inzicht in hoe de stemming en fysiologische stress invloed op latere geheugenprestaties. Als laatste opmerking, een extra Baseline maatregel van de staat angst moet worden toegevoegd aan het begin van sessie 1 in het huidige protocol. Om te onderzoeken of de praktijk van de studie en de terugwinnings praktijken verschillen spanningsniveaus tijdens zitting-1 het coderen beïnvloeden, is deze aanvankelijke maatregel noodzakelijk voor vergelijking aan de maatregel die aan het eind van zitting 1 wordt genomen.

Het huidige protocol gebruikt een nieuwe combinatie van drie experimentele procedures-een herwinning-praktijk manipulatie, een lijst-discriminatie taak, en de TSST stress-inductie techniek-om te onderzoeken een potentieel geheugen mechanisme ten grondslag liggen aan de effectiviteit van het ophalen van de praktijk op het creëren van stress-resistente herinneringen. De resultaten van deze methodologie toonden aan dat, in de context van stress, het ophalen van de praktijk verbeterd geheugen voor de items die werden geleerd, maar niet het geheugen te verbeteren voor de bron van de items. Deze bevindingen spreken aan de doeltreffendheid van het combineren van deze procedures om vragen met betrekking tot terugwinnings praktijk, de contextuele elementen van episodisch geheugen, en/of scherpe psychologische spanning te onderzoeken. Toekomstig onderzoek dat vragen met betrekking tot een of meer van deze onderwerpen onderzoekt, zou het gebruik van deze technieken moeten overwegen, maar met aandacht voor de hierboven beschreven wijzigingen.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

Dit werk werd gefinancierd door het Amerikaanse leger Combat capabilities Development Command (CCDC) Soldier Center. De standpunten in dit artikel zijn alleen die van de auteurs en niet overeen met de officiële beleid of standpunten van het Amerikaanse leger, het ministerie van defensie, of enige andere afdeling of agentschap van de Amerikaanse regering. De auteurs bedanken Abbie Gantner voor haar hulp bij het verzamelen van gegevens.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Blank paper N/A N/A Paper is given to participants for speech preparation during stress induction
Clipboard equipped with blank sheets of paper and a list of 50 math subtraction tasks with answers (e.g., 4782 - 17). N/A N/A The experimenter holds the clipboard during stress induction. (S)he takes notes on the blank paper during participants' speeches, and refers to the math problems for the math-subtraction portion of stress induction.
Computers (two) N/A N/A Necessary for presenting stimuli, administering memory tests, and recording participants' responses.
Crovial storage box (recommended) N/A N/A Helpful for storing saliva samples until the time of analysis.
Cryovials (2 mL) N/A N/A Needed for collection of saliva samples for cortisol analysis. The present paradigm required three cryovials per participant.
Cubicle desks with chairs (two of each) N/A N/A Cubicles are helpful for limiting distractions during encoding and memory testing.
Freezer N/A N/A Needed for storing saliva samples until the time of analysis. Freezer must maintain a temperature of approximately 0 degrees fahrenheit. 
Smoothie-sized straws N/A N/A Helpful for passing saliva from the mouth into each cryovial.
Stimulus presentation software (recommended) E-Prime 3.0 (recommended) Helpful for precision in stimulus presentation (e.g., 2 s presentation rate for words during experimental session 1) and video presentation (e.g., Planet Earth during session 1). Also helpful for administration of recognition tests and recording participant responses (session 2).
The State Trait Inventory for Cognitive and Somatic Anxiety N/A N/A Necessary for assessing subjective stress. Borrowed from Grös, Antony, Simms, and McCabe (2007).
Video camera with tripod N/A N/A Necessary for stress-induction procedure. Camera needs to appear to record participants, but does not need to be capable of recording.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Shields, G. S., Sazma, M. A., McCullough, A. M., Yonelinas, A. P. The effects of acute stress on episodic memory: a meta-analysis and integrative review. Psychological Bulletin. 143 (6), 636-675 (2017).
  2. Buchanan, T. W., Tranel, D. Stress and emotional memory retrieval: effects of sex and cortisol response. Neurobiology of Learning and Memory. 89 (2), 134-141 (2008).
  3. Domes, G., Heinrichs, M., Rimmele, U., Reichwald, U., Hautzinger, M. Acute stress impairs recognition for positive words--association with stress-induced cortisol secretion. Stress: The International Journal on the Biology of Stress. 7 (3), 173-181 (2004).
  4. Hidalgo, V., et al. Acute stress affects free recall and recognition of pictures differently depending on age and sex. Behavioral Brain Research. 292, 393-402 (2015).
  5. Kuhlmann, S., Piel, M., Wolf, O. T. Impaired memory retrieval after psychosocial stress in healthy young men. Journal of Neuroscience. 25 (11), 2977-2982 (2005).
  6. Merz, C. J., Wolf, O. T., Hennig, J. Stress impairs retrieval of socially relevant information. Behavioral Neuroscience. 124 (2), 288-293 (2010).
  7. Lovallo, W. R., Robinson, J. L., Glahn, D. C., Fox, P. T. Acute effects of hydrocortisone on the human brain: An fMRI study. Psychoneuroendocrinology. 35 (1), 15-20 (2010).
  8. Reul, J. M., de Kloet, E. R. Two receptor systems for corticosterone in rat brain: Microdistribution and differential occupation. Endocrinology. 117 (6), 2505-2511 (1985).
  9. Gagnon, S. A., Waskom, M. L., Brown, T. I., Wagner, A. D. stress impairs episodic retrieval by disrupting hippocampal and cortical mechanisms of remembering. Cerebral Cortex. 162, 1-18 (2018).
  10. Smith, A. M., Floerke, V. A., Thomas, A. K. Retrieval practice protects memory against acute stress. Science. 354 (6315), 1046-1048 (2016).
  11. Karpicke, J. D., Lehman, M., Aue, W. R. Retrieval-based learning: An episodic context account. The Psychology of Learning and Motivation. Ross, B. H. , Elsevier Academic Press. San Diego, CA. 237-284 (2014).
  12. Kirschbaum, C., Pirke, K., Hellhammer, D. H. The "trier social stress test": A tool for investigating psychobiological stress responses in a laboratory setting. Neuropsychobiology. 28 (1-2), 76-81 (1993).
  13. Smith, A. M., Race, E., Davis, F. C., Thomas, A. K. Retrieval practice improves item memory but not source memory in the context of stress. Brain and Cognition. , (2018).
  14. Faul, F., Erdfelder, E., Lang, A. G., Buchner, A. G*Power 3: A flexible statistical power analysis program for the social, behavioral, and biomedical sciences. Behavioral Research Methods. 39, 175-191 (2007).
  15. Kajantie, E., Phillips, D. I. W. The effects of sex and hormonal status on the physiological response to acute psychosocial stress. Psychoneuroendocrinology. 31 (2), 151-178 (2006).
  16. Weitzman, E. D., et al. Twenty-four hour pattern of the episodic secretion of cortisol in normal subjects. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 33 (1), 14-22 (1971).
  17. Warriner, A. B., Kuperman, V., Brysbaert, M. Norms of valence, arousal, and dominance for 13,915 English lemmas. Behavior Research Methods. 45, 1191-1207 (2013).
  18. Brysbaert, M., New, B. Moving beyond Kucera and Francis: A critical evaluation of current word frequency norms and the introduction of a new and improved word frequency measure for American English. Behavior Research Methods. 41 (4), 977-990 (2009).
  19. Schneider, W., Eschman, A., Zuccolotto, A. E-Prime user's guide. Psychology Software Tools. , Pittsburgh, PA. (2001).
  20. von Dawans, B., Kirschbaum, C., Heinrichs, M. The Trier Social Stress Test for Groups (TSST-G): A new research tool for controlled simultaneous social stress exposure in a group format. Psychoneuroendocrinology. 36 (4), 514-522 (2011).
  21. Dickerson, S. S., Kemeny, M. E. Acute stressors and cortisol responses: A theoretical integration and synthesis of laboratory research. Psychological Bulletin. 130 (3), 355-391 (2004).
  22. Skoluda, N., et al. Intra-individual psychological and physiological responses to acute laboratory stressors of different intensity. Psychoneuroendocrinology. 51, 227-236 (2015).
  23. Grös, D. F., Antony, M. M., Simms, L. J., McCabe, R. E. Psychometric properties of the state-trait inventory for cognitive and somatic anxiety (STICSA): Comparison to the state-trait anxiety inventory (STAI). Psychological Assessment. 19 (4), 369-381 (2007).
  24. Kang, S. H. K., McDermott, K. B., Roediger, H. L. Test format and corrective feedback modify the effect of testing on long-term retention. European Journal of Cognitive Psychology. 19 (4-5), 528-558 (2007).
  25. Tulving, E. The effects of presentation and recall of material in free-recall learning. Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior. 6, 175-184 (1967).
  26. Brewer, G. A., Marsh, R. L., Meeks, J. T., Clark-Foos, A., Hicks, J. L. The effects of free recall testing on subsequent source memory. Memory. 18 (4), 385-393 (2010).
  27. Chan, J. C. K., McDermott, K. B. The testing effect in recognition memory: A dual process account. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition. 33 (2), 431-437 (2007).
  28. Smith, A. M., Davis, F. C., Thomas, A. K. Criterial learning is not enough: Retrieval practice is necessary for improving post-stress memory accessibility. Behavioral Neuroscience. 132 (3), 161-170 (2018).
  29. Smith, A. M., Hughes, G. H., Davis, F. C., Thomas, A. K. Acute stress enhances general-knowledge semantic memory. Hormones and Behavior. 109, 38-43 (2019).
  30. Domes, G., Heinrichs, M., Rimmele, U., Reichwald, U., Hautzinger, M. Acute stress impairs recognition for positive words--association with stress-induced cortisol secretion. Stress: The International Journal on the Biology of Stress. 7 (3), 173-181 (2004).
  31. Pulopulos, M. M., Almela, M., Hidalgo, V., Villada, C., Puig-Perez, S., Salvador, A. Acute stress does not impair long-term memory retrieval in older people. Neurobiology of Learning and Memory. 104, 16-24 (2013).

Tags

Gedrag acute stress episodisch geheugen ophalen context brongeheugen lijst discriminatie spreken in het openbaar Trier sociale stress test
Het gebruiken van praktijk het testen, het openbare spreken, en Broncontrole om de invloeden van het leren strategieën en spanning op episodisch geheugen te onderzoeken
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Smith, A. M., Race, E., Davis, F.… More

Smith, A. M., Race, E., Davis, F. C., Thomas, A. K. Using Practice Testing, Public Speaking, and Source Monitoring to Examine the Influences of Learning Strategies and Stress on Episodic Memory. J. Vis. Exp. (148), e60026, doi:10.3791/60026 (2019).

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