Overview
ソース: ジョナス ・ t. カプラン サラ I. ギンベル所-南カリフォルニア大学
メモリの私達の経験は、多様で複雑です。時々 私たちは馴染みの漠然とした感覚だけかもしれない他の回、鮮やかな詳細にイベントを覚えています。メモリの研究者は精通するいると述懐される記憶の区別をしました。想起させる項目は 1 つだけ覚えてないがそれを運ぶ、それは学んだがまたはエンコード時間の詳細。想起させる項目のようなおなじみの項目も記憶がそのエンコーディングを取り巻く状況についての詳細の無効であります。記憶と知識の多くの研究は、記憶の符号化、統合に関与以来内側側頭葉 (MTL)、特に海馬、焦点を当てているし、検索はよく知られているとよく研究します。1-3
このビデオでは、これら 2 種類のメモリ検索で脳の活性化を比較する覚えている知っているタスク4を管理する方法を示しています。このコンテキストでおなじみがない明示的に想起させる記憶を参照しますが知っているの記憶では、別の用語は、覚えています。覚えて知っているタスクのこのバージョンでは、参加者にカラー画像のシリーズにさらされて、彼らが見るものを覚え。FMRI スキャナー内部の公開検討した両方の画像と小説画像と彼らは、「覚えて、」なる「知っている」もしくは「新しい」判断各画像は、その項目のどのような種類のメモリがあります。次のスキャンでは、脳全体と海馬の活動が記憶と知識に関連する差動動作を決定するため検討します。本研究は、ギンベルおよび醸造業者によって行われた調査に基づいています。5
Procedure
1. 参加者募集
- 20 人の参加者を募集します。
- 参加者は右利きで、神経学的または精神的な障害の歴史があります。
- 参加者に視覚的な合図を正しく表示できるように正常または正常に修正のビジョンが必要です。
- 参加者は、自分の体で金属をなりません。これ高磁場 fMRI の関与のための重要な安全要件です。
- 参加者する必要があります閉所恐怖症に苦しむ、fMRI スキャナーの小さなスペースで横になっている必要があるためにの穴はありません。
2. 事前スキャン手順
- スキャン前書類を記入します。
- 参加者は、fMRI スキャンのために来る、彼らは MRI、カウンター表示がない確認する金属スクリーン フォーム、放射線科、見てする彼らのスキャンのために同意を与える偶発的所見フォームおよびリスクと研究の利点について詳述した同意書の記入を最初に教えます。
- 3 各ラップトップ コンピューターと namable オブジェクト (例えばファン、アップル、野球) のショーに 256 色の画像の前に座る参加者含まれている s。
- オブジェクトごとには、参加者は、生活または非生物オブジェクトだったかどうかを示すボタンを押します。このタスクは、刺激への注意を保証します。
- ベルト、財布、携帯電話、ヘアー クリップ、コイン、アクセサリー類をすべてを含む、自分の体からすべての金属を取り除くことでスキャナーに行く参加者を準備します。
3 参加者の指示を提供します。
- スキャナーでスキャンする前に調べたすべての 256 の写真と追加の 256 小説写真参加者を表示します。
- 参加者は、「覚えている」、「知っている」、または「小説」応答氏安全ボタン ボックス経由で各画像を判断します。
- 「記憶」研究セッション中にイメージを見た場合は、そのプレゼンテーション詳細を思い出すことができます対応する参加者に指示します。
- 「知っている」イメージがよく知られていたが、彼らは前にそれを見てに関する特定の詳細を覚えていないかどうか対応する参加者に指示します。
- 前に、画像を見たことがなかった場合は、「新しい」対応を参加者に指示します。
- 参加者をスキャン中まだ頭の維持の重要性を強調します。
4. スキャナーの参加者を置きます。
- スキャンの際、実験者を聞いていてコイルに頭をベッドに横になることがあるので、着用するスキャナーと耳の携帯電話の騒音から耳を守る参加者耳栓を与えます。
- 参加者緊急スクイズ ボールを与えるし、スキャン中に緊急の場合それを圧迫するように指示します。
- 参加者を保護するパッドを使用の画像、スキャン中に過剰な運動を避けるために、参加者を思い出させる、スキャン中にまだ可能な限り最小の動きブラーもご滞在に非常に重要であるコイルの頭します。
5. データの収集
- 解剖学的な高解像度のスキャンを収集します。
- 機能をスキャンを開始します。
- スキャナーの開始と刺激提示の開始を同期します。
- ノート パソコンを介して現在の写真は、プロジェクターに接続します。参加者は、スキャナーの後ろにある画面の穴を反映して彼らの目の上にミラーをが。
- 現在の 3 の各画像 s。
- 1.5 4.5 s 固定の像が点在してイベント関連のタスク、ベースラインを越えます。多くの分離信号を差動重複各裁判に血行動態の応答になります。
6. スキャン後の手順
- スキャナーから参加者をもたらします。
- 参加者の感想を聞きます。
7. データ解析
- データの前処理を行います。
- 動きの人工物を減らすために動き補正を実行します。
- 信号ドリフトを削除する時間フィルタ リングを実行します。
- 信号対雑音比を増加するデータを滑らかに。
- 各参加者のデータをモデルします。
- 血行動態の予期された応答の各タスクの状態のモデルを作成します。
- 各ボクセルの値が、タスク条件に関与していたそのボクセルする程度を表す統計マップの結果、このモデルにデータをフィットします。
- 参加者間でデータを結合するために標準的なアトラスを参加者の脳を登録します。
- データのグループ レベルの分析の課題で統計地図を組み合わせます。
- しきい値を考慮、統計地図アカウント多重比較補正。統計テストは、脳のすべてのボクセルに実行されます、ので標準統計しきい値と偽陽性の結果のかなりの数を見込んでいます。これに対処する 1 つの方法は、与えられたサイズのクラスター内に発生する場合のみ重要なボクセルを受け入れることです。
メモリの私達の経験は、多様で複雑です。時々 我々 は漠然とした親しみ感を必要がありますのみ他の回に鮮やかな詳細にイベントを思い出せます。
最初のタイプは、想起的記憶は、時間の詳細については強力な記憶されてそれがわかった 1 つ — 食事体験など前の晩だけでなくだったリコールも絵画の壁に、あなたを務めたレストラン スタッフにいたロブスター ディナー。
その一方で、身近なメモリは、それは知られているが、イベントに関する明示的な詳細を含まないを思い出すとは異なり回想 1 つに似ています。つまり、身近なメモリはディナーや装飾がされたを提供ウェイターのような設定の詳細を欠いています。
このビデオは機能的磁気共鳴画像を結合する方法を示します — fMRI-調査する覚えている知っていると呼ばれるタスクをどのように脳-特に海馬-たよるに向かって繰り返しやギンベルおよび醸造業者によって実行の前の仕事に基づく新規画像に反応します。
この実験では、参加者は 2 つのフェーズを完了するように求め: 最初の符号化および fMRI のテストします。パート 1 は、エンコーディング、リンゴ、彼らする必要があります覚えているなど、命名のオブジェクトの色の写真にさらされます。
次の各アイテムのプレゼンテーション、質問してみる、このプロセス中に参加者の関心を促進します。
2 番目のフェーズで、その後、fMRI テスト-参加者スキャナー内部に配置し、投影システム経由では、画像が表示されます: 以前にブランドの新しいものと一緒に観察したもの。
クロスの固定は、異なるプレゼンテーション間で脳の血行力学的反応の分離を最適化するために各画像を前に。
それぞれの画像を見て、時に参加をいただく際、3 つの方法のいずれかで応答: '覚えている' そのプレゼンテーションに関する特定の詳細と共に項目を呼び出すことができるかどうか' 知って '、おなじみだが、彼らはそれを見てに関する特定の詳細を思い出すことができない場合または 'new'、オブジェクトはまったく表示されない場合。
この場合、従属変数が各応答型後測定血行動態の信号の強さです。活性化の程度は、解剖学的な脳スキャンのボクセルのクラスターに視覚化できます。
海馬-内側側頭葉の領域は、特に学習・記憶の研究で勉強-も '知って' 中 '覚えている' 試験 '新しい' 試験中に活性の増加を表示する予定です。
これらの調査結果は、海馬が記憶と異なる神経領域をサポート、メモリ リコールのデュアル プロセス説を支持だろう-1 つの海馬外-知識を生成します。
実験的制御と安全性の懸念は、右利き、正常または正常に修正のビジョン、心理的障害または閉所恐怖症から自分の体の任意の金属なしの苦しみの歴史無しで参加者を募集します。
健康と安全スキャン セッションの包含に関連する質問をスクリーニング フォーム、磁気共鳴記入それらがあります。
スキャナーに参加者を送信する前にノート パソコンの前に座るし、彼らは次のセッションを覚えている必要がありますオブジェクトにそれらを公開します。彼らは今、256 色のイメージがあり、3 のためのそれぞれを見ることを説明する s。注意を払っていることを確認、項目が非生物の場合オブジェクトは生きているを示す「F」キーを押すまたは 'J' を指示します。
参加者表示後の画像のすべてはさらに追加 256 小説の項目とともに、それらの写真をスキャナーの中表示されるについて説明します。またアイテムの分類に使用する氏セーフティ ボタン ボックスを紹介-'覚えている'、'知っている'、または '小説' として — 画面上に表示しました。
自分の体から金属のすべてのオブジェクトを削除する参加者を求めるスキャニング ルームを入力する準備のために携帯電話、時計やジュエリー、財布、キー、ベルトおよび強い磁場のためのコインを含みます。金属探知機を使用すると、金属製のアイテムが残っていないことを確認します。
次に、スキャナーに近い参加者をエスコートします。彼らがスキャン中に聞くことができるので、大きな音やイヤホンから耳を保護するために耳栓を提供します。それらコイルで自分の頭をベッドに横になると、過剰な動きとスキャン中にぼかしを避けるために泡パッドの保護があります。
スキャナーの後ろにある画面を反映する場所参加者の目の上にミラーを産んだ。スキャンとボタン応答ボックスの中に、緊急スクイズ ボールに装備はことを確認します。また、自分の頭を保つために非常に重要であるそれらを思い出させる実験全体としても可能性として。
スキャナー ベッドを調達後、参加者に合わせ、穴にそれらを送る。隣の部屋でイベント関連、機能の段階を開始する前に、高解像度の解剖学的画像を収集します。機能のスキャンの開始に刺激プレゼンテーションの開始を同期し、512 の試験を完了する参加者を許可します。
セッションを最後に、スキャンの部屋から持参してください。研究と彼らの参加のための補償の説明を提供することによってそれらを報告します。
分析するには、まず前処理データ モーション アイテム、信号ドリフトを削除するフィルタ リング時空信号対雑音比を増加する平滑化を軽減する補正を実行することによって。
次に、タスク条件ごとに予想される血行力学的応答のモデルを作成します。ボクセル値が、タスク条件に関与していたそのボクセルする程度を表す統計マップ内の各科目の結果、このモデルにデータをフィットします。
科目間でデータを結合する標準的なアトラスを参加者の脳を登録します。グループ レベルの分析を実行するには、しきい値を考慮、統計地図は多重比較補正を考慮します。彼らにも偽陽性結果を最小限に抑えるために特定のサイズのクラスター内で発生する場合のみ重要なボクセルを受け入れます。
これらの抽出されたクラスターを使用すると、平均の解剖学的脳にかぶせます。'知っている' 試験中に測定した活性化された '覚えている' 試験から減算することに注意してください。海馬は、黄色で、ここで説明は、'覚えている' '知っている' 試験に比べて試験のはるかに大きな活性化を示した。
詳細の海馬の活性を調べると、刺激の開始後の時間の間で信号の変化の割合をプロットします。
活動のこの経過の検査は、海馬も答えた参加者は明示的に刺激を思い出し報告と新しい刺激を識別するとき明らかに-肯定的なたわみを記載。
対照的に、それが回答否定的または非常に参加者に対する親しみの気持を報告または覚えていないときはほとんどがすべての画像します。
これらの結果は、メモリ記憶がない親しみやすさ、海馬が行われるメモリ リコールのデュアル プロセス説を支持します。
今では典型的な大人の知識と記憶の判断の中に脳の活性化を理解する fMRI 実験の設計に精通している、覚えている知っているパラダイムを適用する追加の研究を見てみましょう。
海馬は、記憶の中心的な役割を果たしている場合、その不在は、記憶想起におけるを明らかにするかもしれない。このシナリオは、コントロールと両側の海馬損傷患者を比較することによって対処できる-個人のような損傷なし。
興味深いことに、両方のグループが実行されるに対し、コントロールと比較して障害メモリ記憶を示した損傷患者は、知識試験中同様します。一緒に取られて、これらの結果は、記憶プロセスで海馬の特定の役割をサポートします。
逆に、個人は、海馬ボリュームの増加を示した場合も強化された記憶に表示予測と思います。
その一例は存在し、市内の広範囲で複雑なルートを記憶の年後の海馬の灰白質を強化するために示されていたロンドン タクシーの運転手を含みます。大きくなったと見事なメモリ、彼らはタイムリーに正しい宛先に乗客を運ぶ。
研究者は、他の方法でそれを高めるためにさらにメモリを取得するための責任のメカニズムに洞察力を得ることに興味を持っています。例えば、大学心理学レクチャー、大量の情報が表示されます。材料が精通しているを知ることは試験のために有用ではありません。
代わりに、学生は、他の何かを必要があります-を超えたことをコーヒー カップを-覚えてを支援します。おそらく、メモリ強化を取って化合物は重要なテストをエースに全体の議論の改良されたリコールになります。
だけ覚えて知っているタスクにゼウスの導入を見た。今脳機能イメージングと組み合わせてメモリ リコール実験を行い設計方法、分析および差動脳活性化結果を解釈する方法および最終的にパラダイムを現実のシナリオに適用する方法をよく理解を持っている必要があります。
見てくれてありがとう!
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Results
領域をより知っている応答の応答を覚えてより活性は図 1のとおりです。特に、海馬、中央構造線に位置し、記憶の形成と覚えているため活動した検索のさまざまな段階に関与すると知られている構造を知る試験で比較。
図 1:知っているマイナスの記憶の地図をクラスターします。海馬は、黄色の概説です。クラスターを重ね研究参加者の平均解剖学的脳 (p < 0.01、多重比較補正)。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
この構造は参加者報告明示的に刺激を覚えるときが選択的に応答、しない海馬 (図 2) 番組の活動の経過の検査応答彼らは、親しみの感情を持っている場合、または彼らはすべての刺激を覚えていません。
図 2。時間の経過と共に海馬の活動。各行は、各タイプの試験のコース上海馬の活動を示します。「記憶」と「知っている」参加者が誤って報告、刺激を覚えてします試験。「ミス」試験は、刺激前に提示されたが正しくない参加者が記憶を参照してください。「正しい拒否」は、参加者が正しく識別、新しい新しい刺激です。Y-軸はベースラインから % 信号を変更X-軸は刺激の開始後の時間 (s)。
これらの結果では、海馬が記憶想起の過程で関与しているが、それはデュアル プロセス論を支持、親しみ感に寄与していないことを示唆しています。この眺めに従って、海馬に依存しない 1 つ 2 番目の認知プロセスは知識を生成します。ただし、覚えている知っているタスクで記憶の強さは、メモリの種類と混同する可能性があります。つまり、海馬の活動が覚えて試験によりそれらの思い出が強く、ためであり知っている試験と質的に異なっているので可能性です。これらの説明を区別するために、記憶の強さ試験の種類に一致するでしょう。
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Applications and Summary
この実験示しますどのように認知神経科学者いじめる離れて認知タスク脳の領域の特定の貢献ましょう。認知ドメイン内の微妙な変化を分離する、この場合メモリ検索に関連付けられているさまざまな主観的経験明らかにできる問いこれらの機能をサポートする神経系の。メモリ検索の異なる種類の間に、脳がどのように機能を理解などを外傷性脳損傷または退行性疾患に起因するメモリ障害を理解するために重要です。さらに、メモリ検索の認知神経科学の理解もメモリを向上させるための戦略を通知可能性があります。
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References
- Bayley, P.J. & Squire, L.R. Failure to acquire new semantic knowledge in patients with large medial temporal lobe lesions. Hippocampus 15, 273-280 (2005).
- Cohen, N.J. & Squire, L.R. Preserved learning and retention of pattern-analyzing skill in amnesia: dissociation of knowing how and knowing that. Science 210, 207-210 (1980).
- Scoville, W.B. & Milner, B. Loss of recent memory after bilateral hippocampal lesions. J Neurol Neurosurg Psychiatry 20, 11-21 (1957).
- Yonelinas, A.P. Components of episodic memory: the contribution of recollection and familiarity. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 356, 1363-1374 (2001).
- Gimbel, S.I. & Brewer, J.B. Reaction time, memory strength, and fMRI activity during memory retrieval: Hippocampus and default network are differentially responsive during recollection and familiarity judgments. Cogn Neurosci 2, 19-23 (2011).
