Cestování ve fyzickém a mentálním prostoru: Behaviorální posouzení hypotézy fylogenetické kontinuity mezi egocentrickou navigací a epizodickou pamětí
Mar 18, 2022
Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com
Abstraktní
Na základě neurofunkčního spojení mezi navigací ve fyzickém a mentálním prostoru na úrovni hipokampálně-entorinálního systému Buzsaki a Moser (20I3) předpokládali fylogenetickou kontinuitu mezi prostorovou navigací a deklarativními paměťovými funkcemi. mechanismy epizodické a sémantické paměti by se vyvinuly z mechanismů samostatné a mapové navigace ve fyzickém prostoru, v tomto pořadí. Pomocí základních verzí úloh integrace cest a rozpoznávání předmětů u lidských subjektů jsme nedávno popsali korelaci a prediktivní vztah mezi schopnostmi v egocentrické navigaci a epizodickou pamětí. Zde se zaměřujeme na potvrzení a rozšíření této asociace na dynamickou složku sekvenční aktualizace ve fyzickém (egocentrická navigace) a mentálním (epizodická paměť) prostoru a na zkoumání vztahu těchto sebestředných schopností se sémantickou pamětí. Za tímto účelem jsme vyvinuli tři nové experimentální úlohy, ve kterých je dynamická složka aktualizace informací zvláště zdůrazněna v prostorové, časové a sémantické oblasti. Příspěvek zrakové krátkodobé paměti ke třem úkolům byl také kontrolován zařazením dalšího úkolu. Výsledky potvrdily existenci přímého a prediktivního vztahu mezi vlastní prostorovou navigací a epizodickou pamětí. Našli jsme také významnou souvislost mezi egocentrickou navigací a sémantickou pamětí, ale tento vztah byl vysvětlen schopnostmi krátkodobé paměti a byl zprostředkován epizodickými paměťovými funkcemi. Naše výsledky podporují hypotézu evolučního spojení mezi mechanismy, které umožňují prostorovou navigaci ve fyzickém prostoru a cestování časem v mentálním prostoru.
Klíčová slova: prostorová navigace, egocentrická navigace, epizodická paměť, sémantická paměť
Úvod
Nedávné studie naznačují, že základní mechanismy prostorové navigace poskytují principy kódování, které fungují napříč neprostorovými doménami a podporují široké spektrum kognitivních funkcí, včetně především deklarativní paměti (Buzsaki & Moser, 2013), ale také konceptuální znalosti a abstraktní myšlení (Bellmund et kol. 2018; Vigano & Piazza, 2020).
Tradičně se má za to, že lidské navigační schopnosti spoléhají na dva vzájemně propojené mechanismy pro reprezentaci prostorového prostředí: jeden je typicky označován jako mapová nebo alocentrická navigace a druhý je známý jako sebestředná nebo egocentrická navigace (Boccia et al. 2014 Iaria a kol. 2003; Igloi a kol., 2009). Zatímco mapová navigace je založena na pevných souřadnicích extrahovaných z vnějších orientačních bodů, samostatná navigace je založena na neustálé aktualizaci polohy pozorovatele v prostoru. Během vlastní navigace se aktuální poloha těla používá jako referenční rámec a prostorové souřadnice se vypočítávají na základě nepřetržité integrace signálů pohybu těla podél trajektorie lokomoce (Klatzky, 1998). předchozí studie navrhovaly, že egocentrické reprezentace lze považovat za vizuální "snímky" s vysokým rozlišením spojené s aktuálním chováním a že koherentní egocentrické reprezentace jsou tvořeny integrací těchto statických snímků odkazovaných na tělo v sérii (Ekstrom & Isham, 2017).
V podobném duchu byly deklarativní paměťové funkce tradičně rozkládány na dvě hlavní složky charakterizované různými časoprostorovými souřadnicemi (Tulving, 1983). Konkrétně je sémantická paměť definována jako explicitní znalost živých věcí, předmětů, faktů a událostí světa nezávisle na jejich časoprostorovém kontextu. epizodická paměť je typicky konceptualizována v podmínkách explicitního vzpomínání na prostorově a časově kontextualizované zážitky z první osoby. Zejména funkce epizodické paměti jsou považovány za zodpovědné za spojení nesourodých a často libovolných detailů do koherentní události. I když lze vzpomínky rozdělit do kratších dílčích epizod, pocit kontinuálního procesu je obvykle vždy dobře zachován (Tulving, 2002). Nyní je dobře známo, že vědomé vybavování si jedinečných osobních zážitků z hlediska jejich detailů a časového výskytu závisí na schopnosti být subjektivně citlivým a na vnitřním vytvoření osobní časové osy (Bonato et al., 2012; Dere et al 2006 Weger & Pratt.2008), zamýšlená jako pomyslná čára procházející naším tělem a rozprostírající se dopředu a dozadu přes budoucí a minulé časové úseky. Jak se tvrdí v klasických studiích paměti, skutečně na této subjektivní časové ose je nejsofistikovanější forma epizodické paměti. Předpokládá se, že se odehrává, známé jako mentální cestování časem (Tulving, 2002),
Cistanche pro zlepšení paměti
Na neurobiologické úrovni navigace i deklarativní paměť striktně závisí na vyhrazené síti soustředěné na mediálním temporálním laloku (MTL), která zahrnuje hipokampální formaci a kortikální oblasti retrospleniálního a zadního cingulárního kortexu (Kravitz et al., 2011). Jak ukazuje několik neurofyziologických prací, hipokampální aktivita odráží informace jak o místech v prostoru, tak o okamžicích v čase (Eichenbaum. 2014; Ekstrom & Ranganath. 2018; Epstein et al, 2017; Moser et al. 2017). Neurofunkční korespondence mezi navigačními a paměťovými funkcemi na úrovni MTL vedla k návrhu fylogenetické kontinuity mezi nervovými mechanismy pro navigaci ve fyzickém a mentálním prostoru (Buzsaki & Moser, 2013). V souladu s tím by se epizodická a sémantická paměť postupně vyvinuly z egocentrické navigace založené na sobě a alocentrické mapování. V hippocampu by taková fylogenetická kontinuita byla podporována sekvencemi sestavování buněk řízenými externími vstupy (tj. podněty z prostředí nebo těla původně používané ke sledování pohybů těla v prostředí během fyzického cestování), které poskytují základ pro následný vývoj vnitřně řízených sekvencí umožňujících mentální cestování časem. Jinými slovy, fyzický pohyb v reálném světě může představovat primární zdroj schopnosti mozku pamatovat si minulé zážitky a plánovat budoucí akce.
Na podporu tohoto neurofyziologicky založeného modelu jsme nedávno popsali specifický a prediktivní vztah mezi lidskými schopnostmi v egocentrické navigaci a epizodickou pamětí (Committeri et al. 2020). Konkrétně jsme ukázali, že výkon v úloze integrace klasické cesty na základě proprioceptivních podnětů významně koreloval s výkonem v úloze klasického rozpoznávání položek. Na druhé straně nebyla pozorována žádná významná korelace mezi výkonem v egocentrické navigaci a úlohách sémantické paměti, což naznačuje specifický vztah mezi egocentrickými složkami epizodické paměti a prostorovou navigací.
Tato studie se snažila prozkoumat, zda lze závěry vyvozené z naší předchozí studie potvrdit a zobecnit na dynamickou složku sekvenční aktualizace informací během egocentrické navigace a epizodické paměti. Za tímto účelem byla navržena nová sada experimentálních úloh, ve kterých byla akcentována dynamická složka časoprostorové aktualizace jak ve fyzické (Travel in Space [TS), tak v mentální (Travel in Time [TT) oblasti. Ve srovnání s tradičními úlohami použitými v naší předchozí práci výkon v úlohách egocentrické navigace a epizodické paměti na základě sebe sama silněji odrážel individuální schopnost lineárně cestovat tam a zpět ve fyzickém a mentálním prostoru. Do návrhu byla také zahrnuta úloha sémantické paměti s podobnou strukturou a podobným důrazem na dynamické zpracování v rámci sémantické paměti (Travel in Categories[TC]). Konkrétně ve srovnání s úlohou epizodické paměti, ve které byla dynamická aktualizace informací prováděna podél lineární sekvence a na referenčním rámci založeném na sobě, byla úloha sémantické paměti založena na nelineárním procesu aktualizace nesobě/alocentrických informací o sémantickém Kategorie.
Na základě výše uvedené hypotézy o fylogenetické kontinuitě a výsledků naší předchozí studie jsme předpověděli pozitivní korelaci mezi výkonem v egocentrické navigaci a úkolu epizodické paměti, protože oba implikují sekvenční cestovní složku a dynamickou aktualizaci informací v sobě. -založené/egocentrické souřadnice. Kromě toho, na základě modelu fylogenetické kontinuity a alocentrického referenčního rámce úlohy sémantické paměti, byl očekáván nulový nebo nepřímý vztah mezi výkonem v egocentrické navigaci a úloze sémantické paměti. A konečně, protože tyto tři úkoly sdílely podobnou strukturu, která zahrnuje online údržbu informací z počátečního toku videoklipů/obrázků v krátkodobé paměti, byla do návrhu zahrnuta také kontrolní úloha vizuální krátkodobé paměti (STM). kontrola potenciálního matoucího účinku této složky na předpokládaný vztah mezi navigačními a paměťovými funkcemi.
výhoda cistanche
Materiály a metody
Účastníci
Studie se zúčastnilo celkem 141 zdravých a pravorukých dobrovolníků (průměrný věk=21,5±2,7 let, 119 žen), rekrutovaných z University G. d'Annunzio v Chieti-Pescara. Všichni účastníci byli naivní, pokud jde o účel experimentu, hlásili normální nebo opravené vidění do normálu a byli do studie zařazeni po poskytnutí informovaného souhlasu. Žádný z účastníků neuvedl, že předtím sledoval televizní seriál „Grandfathered“ před experimentem. Studie byla provedena podle etických standardů Helsinské deklarace z roku 1964 a byla schválena Univerzitní etickou komisí (prot.#1932 schváleno 11. července 2019).
Pilotní studie pro výběr stimulů
Zkušební výběr pro každý ze čtyř úkolů byl proveden prostřednictvím pilotních studií shromážděných před hlavním experimentem v nezávislých vzorcích subjektů. Konkrétně byly z výběru vyloučeny pokusy s extrémními hodnotami střední přesnosti ve čtyřech úlohách a do každého návrhu úlohy byl zahrnut konečný soubor 34 pokusů se středně vysokou úrovní obtížnosti.
Úkol TT. Abychom vyhodnotili složku cestování v čase při výkonu epizodické paměti, vyvinuli jsme paměťovou úlohu v časovém pořadí založenou na filmových scénách. Úloha epizodické paměti, dále definovaná jako úloha „Cestování v čase“, byla navržena tak, aby zdůrazňovala samostatnou komponentu sekvenční aktualizace a časového uspořádání v mentálním prostoru a zahrnovala kódování a relaci vyhledávání oddělené znakem {{1} } min interval. Při kódování. účastníkům byla promítnuta celá epizoda amerického televizního seriálu „Grandfathered“ dabovaná v italštině (Sezóna 1, Episode 1, „Pilot“; délka: 21:20 min). Epizoda zobrazuje skutečné činy postavy a obsahuje běžné události (např. snídaně doma, procházka v parku, návštěva nemocnice). Účastníci byli instruováni, aby věnovali pozornost filmu, ale nebyli informováni o povaze následujících úkolů. Během relace pro vyhledávání poskytli rozhodnutí o časovém pořadí na zakódovaném audiovizuálním materiálu. Každá zkouška začala prezentací 6s videoklipu extrahovaného ze stejné epizody, po kterém následoval 500 ms červený fixační kříž a cílový obrázek o délce 1-s (obrázek 1A). Cílové obrázky byly extrahovány z filmových scén, které se objevily 1-2 min dříve nebo po začátku offsetu odpovídajícího videoklipu, s poměrem 1:1. Účastníci měli 3 s od začátku cílového obrazu, aby označili, zda byl cílový obrázek extrahován ze scény, která se odehrála před nebo po videoklipu (tj. klávesa „z“ pro „před“, klávesa „m“ pro „po“) . A 1-s ITI předcházela následující zkoušce. Sezení zahrnovalo 34 pokusů a předcházely mu čtyři cvičné pokusy.
Úkol TS. Abychom vyhodnotili egocentrickou složku výkonu prostorové navigace, vyvinuli jsme úkol prostorového určování polohy založený na obrázcích Street View extrahovaných z Google Earth. Úkol egocentrické navigace, dále definovaný jako úkol „Cestování ve vesmíru“, byl navržen tak, aby zdůraznil samostatnou složku sekvenčního řazení a prostorové aktualizace ve fyzickém prostoru. Za tímto účelem byl software Google Earth Pro použit ke generování série 6- videoklipů zobrazujících perspektivu první osoby na navigační cestu získanou z různých ulic několika měst po celém světě. Každý videoklip obsahoval 10 po sobě jdoucích snímků obrazovky stejné ulice pokrývající celkovou vzdálenost 100 m v reálném prostředí (tj. -10 m na každý snímek). Každý pokus začal prezentací 6- videoklipu, po kterém následoval 500 ms červený fixační kříž a cílový obrázek o délce 1- s (obrázek 1B). Cílové obrázky byly extrahovány ze snímků pořízených ve vzdálenosti -50-100 m dozadu nebo dopředu od odpovídajícího videoklipu s poměrem stran 1:1. Účastníci měli 3 sekundy od začátku cílového snímku, aby ukázali, zda byl extrahován ze stojaté vody dopředu vzhledem k videoklipu (klávesa „z“ pro „vzad“, „m“ pro „vpřed“). Al-s ITI předcházel Úloha zahrnovala čtyři cvičné a 34 experimentálních pokusů.
Úkol TC. U úloh TT a TS byla dynamická složka sémantické paměti hodnocena pomocí úlohy sémantické kategorizace na základě obrázků extrahovaných z webu. Sémantická úloha, dále definovaná jako úloha cestování v kategoriích" byla navržena tak, aby zdůraznila dynamickou aktualizaci nesobě/alocentrických konceptuálních znalostí o sémantických kategoriích. Pokud jde o úlohy TT a TS, každá zkouška úlohy TC začínala prezentací šesti po sobě jdoucích snímků po dobu 6 s (1 s pro každý snímek), následovaných 500 ms červeným fixačním křížem a cílovým snímkem s trváním 1- s (obrázek 1C). Účastníci měli 3 s od začátku cílového snímku k označení zda patřil do stejné sémantické kategorie šesti předchozích prvků (klávesa „m“ pro „ano“, klávesa „z“ pro „ne“). Následujícímu pokusu předcházelo 1-sITI. Šest prvků počátečního proudu byly vybrány z dané sémantické kategorie, přičemž kategorie obsahovaly obrázky živých i neživých prvků (např. plazi, evropské země, slavní zpěváci, hospodářská zvířata). Cílové obrázky byly vybrány buď ze stejné sémantické kategorie předchozího proudu obrázků nebo jiná sémantická kategorie ry, s poměrem 1:1. Jako příklad „ne“ soudu. Na začátku pokusu bylo prezentováno šest obrázků létajících zvířat (tj. tukan, jestřáb, motýl, vážka, netopýr, orel) a jako cílový obrázek byl prezentován obrázek tučňáka. Účastníci nebyli výslovně informováni o jednotící sémantické vlastnosti. Místo toho byli vyzváni, aby průběžně integrovali informace během proudu obrázků, aby aktualizovali svou hypotézu o definici kategorie (v příkladu od ptáků po létající zvířata). Je pozoruhodné, že zatímco úkoly TT a TS byly svou podstatou založeny na sekvenčním řazení a aktualizaci informací (jak prezentace podnětu, tak plnění úkolu), úkol TC byl navržen tak, aby zdůrazňoval dynamickou, ale ne sekvenční aktualizaci pojmových znalostí o sémantických kategoriích (tj. bylo pořadí prezentace podnětu navrženo tak, aby bylo irelevantní pro plnění úkolu). Úkol zahrnoval čtyři cvičné a 34 experimentálních pokusů. Úplný seznam experimentálních zkoušek zahrnutých do experimentu naleznete v doplňkové tabulce 1.
Úloha STM Vzhledem k tomu, že tři hlavní úlohy (TT, TS a TC) sdílely podobnou strukturu a všechny byly založeny na online údržbě a aktualizaci vizuálních informací z počátečního toku videoklipů/obrázků, byla do souboru dodatečně zahrnuta úloha STM. design pro kontrolu potenciálního příspěvku vizuálních funkcí STM k předpokládanému vztahu mezi úkoly.
Pokud jde o dříve popsané úkoly, úloha STM se skládala z úvodního 6- videoklipu extrahovaného z epizody televizního seriálu „Modern Family“ (sezóna 1, epizoda 1. „Pilot“; délka: 22 min ), následovaný 500-ms červeným fixačním křížem a cílovým snímkem délky 1- s extrahovaným ze stejné epizody (obrázek 1D), cílové obrázky byly extrahovány z filmových scén zahrnutých v prezentovaných videoklipech nebo z filmových scén, které se vyskytnou o -2 s dříve nebo po začátku offsetu prezentovaného videoklipu. s poměrem 1:1. Účastníci měli 3 s od začátku cílového obrázku, aby ukázali, zda byl cílový obrázek extrahován z dříve prezentovaného videoklipu (klávesa „m“ pro „ano“, klávesa „z“ pro „ne“). A 1-s ITI předcházela následující zkoušce. Úloha zahrnovala čtyři cvičné pokusy a 34 experimentálních pokusů.
Postup
Experiment byl proveden v jedné experimentální relaci v trvání ~2 hodiny (včetně instrukcí a pauz) v následujícím pořadí: TT-kódování (22 min), interval (50 min), TT-vyvolání (~10 min), TS( ~10 minut). TC (-10 min) a STM (-10 min). Relace vyhledávání TT byla shromážděna jako první po relaci kódování TT a následném intervalu, aby se snížil potenciální efekt interference (např. filmové scény z úlohy STM). Paradigmata úloh byla vyvinuta v Inquisit Lab 5 a spravována přes Inquisit Web.
Statistická analýza
Statistické analýzy byly provedeny na celkovém vzorku 124 účastníků po vyloučení odlehlých subjektů s průměrnou přesností dvou směrodatných odchylek (SD) pod průměrem skupiny v každém ze čtyř úkolů. Normální rozložení dat bylo hodnoceno pomocí parametrů šikmosti a špičatosti rozložení dat (Kendall & Stuart, 1958). Po kontrolách normální distribuce dat jsme testovali, zda je výkon (tj. přesnost) v každém úkolu nad náhodou, pomocí jednovzorkového t-testu proti úrovni pravděpodobnosti (0 0,50). Významné rozdíly ve výkonu mezi úkoly byly také hodnoceny pomocí jednocestných testů ANOVA a posthoc testů (Bonferroni).
Vztah mezi přesností v prostorové navigaci (tj. TS) a úlohou epizodické paměti (tj. TT) byl nejprve posouzen provedením robustní korelační analýzy implementované v Matlabu R2020a (Pernet et al, 2013, sada nástrojů robustní korelační analýzy). Korelační hodnoty byly získány pomocí přeskočených korelačních analýz, které odhadují robustní střed dat a související Pearsonovy korelační hodnoty po automatickém odstranění bivariačních odlehlých hodnot (Rousseeuw, 1984: Rousseeuw & Van Driessen. 1999; Verboten & Hubert, 2005).
Prediktivní síla asociace mezi behaviorálními skóre v TS a TT úlohách byla také hodnocena pomocí vynechané křížové validační analýzy implementované v Matlabu (R2020a). Konkrétně jsme použili schéma křížové validace vynechání jednoho subjektu-out, ve kterém byla jednotlivá skóre v úloze TS použita k predikci odpovídajících skóre TT na základě
regresní křivka odhadnutá ze zbývajících (N-1)subjektů. Mezi pozorovaným a předpokládaným skóre epizodické paměti byla provedena Pearsonova korelační analýza. Aby se zohlednila nesamostatnost vynechaných skladů, byl proveden permutační test náhodným zamícháním skóre TS 1,000krát a opětovným spuštěním predikčního kanálu, aby se vytvořilo nulové rozdělení hodnot r. Výsledná p-hodnota byla odvozena z podílu hodnot nulového rozdělení r vyšších nebo rovných odpovídající empirické korelační hodnotě (viz Beay et al.2018; Shen et al.2017).
Jako druhý krok analýzy byla zkoumána specifičnost vztahu mezi prostorovou navigací (TS) a výkonem epizodické paměti (TT) pomocí robustní korelační analýzy mezi skóre přesnosti v úloze sémantické paměti (TC) a jak v TS, tak v TT úlohách. . Robustní korelační analýzy byly také provedeny mezi úlohou krátkodobé paměti (STM) a ostatními úlohami (TT. TS a TC). Poté byla provedena řada dílčích korelačních analýz, aby se zjistilo, zda korelace mezi prostorovou navigací a výkonností epizodické paměti byla vysvětlena společným rozptylem výkonnosti krátkodobé paměti nebo sémantické paměti. K tomuto cíli. byly provedeny dvě dílčí korelační analýzy mezi úkoly TS a TT s použitím STM nebo skóre jako kovariát. Podobně byly použity dvě dílčí korelační analýzy k testování, zda korelace mezi skóre prostorové navigace a sémantické paměti byla vysvětlena společným rozptylem ve výkonu STM nebo TT. Částečné korelace byly provedeny na IBM SPSS Statistics 25 po vyloučení bivariačních odlehlých hodnot identifikovaných v původních robustních korelačních analýzách mezi dvěma hlavními proměnnými.
Nakonec, abychom prozkoumali existenci nepřímé behaviorální asociace mezi prostorovou navigací a sémantickou pamětí zprostředkovanou epizodickou pamětí, byla provedena mediační analýza pomocí sady nástrojů PROCESS pro SPSS (Hayes.2013). Konkrétně byl testován mediační model (model šablony číslo 4), ve kterém byla jako nezávislá proměnná modelována výkonnost prostorové navigace (TS). výkon epizodické paměti (TT) jako mediátor a výkon sémantické paměti (TC) jako závislá proměnná.
Všechny výsledky korelace byly opraveny na falešnou míru objevení (Benjamini & Hochberg, 1995) pomocí skriptu fdr_bh spuštěného v Matlabu (R2020a). Navíc, dvoustranná post hoc síla analýza (1-6 pravděpodobnost chyby) byla provedena pro každou hlášenou velikost efektu (tj. Pearsonovo r) pomocí sady nástrojů G*Power (3.1.9.7). Výkonové analýzy byly provedeny nastavením pravděpodobnosti chyby na hodnotu 0,05.
výhoda cistanche
Výsledek
Analýza parametrů šikmosti a špičatosti ukázala, že všechny proměnné byly normálně rozloženy (šikmost: všechny hodnoty<-0.14 and="">-1.2; špičatost: všechny hodnoty<1.29 and="">{{0}}.58). V souladu s výběrovými kritérii v pilotních studiích byl výkon u všech úkolů vyšší než náhoda (TT: 0.62 [SD=0.15]. TS:{{10}} .65[SD=0.12]. TC:0.67[SD=0.12]. STM 0.72 [SD=0.12]); jednovýběrové t-testy proti náhodnému výkonu, všechny p-hodnoty<.001)].an across-task="" comparison="" using="" a="" one-way="" anova,="" however,="" revealed="" significant="" differences="" between="" the="" performance="" in="" the="" four="" tasks.="" in="" particular,="" post-hoc="" comparisons="" (bonferroni)="" conducted="" on="" the="" significant="" main="" effect="" of="" the="" task(f=""><,001) indicated="" that="" the="" stm="" was="" slightly="" easier="" than="" the="" other="" three="" tasks(all="" p-values=""><.o1). and="" that="" the="" tc="" was="" easier="" than="" the="" tt(p="">
Robustní korelační analýza ukázala statisticky významnou pozitivní korelaci mezi skóre v úlohách egocentrické navigace (TS) a epizodické paměti (TT) (r=.23,p=.005,FDR =0.0133,výkon=0.73)(obrázek 2A). Jak ukázala analýza křížové validace bez vynechání, individuální skóre v úloze TT byla navíc spolehlivě predikována skóre v úloze TS (p=.004, FDR=0.0133) což ukazuje nejen na korelační strukturu, ale také na prediktivní vztah mezi těmito dvěma měřítky výkonnosti. Vzhledem k tomu, že tyto dva úkoly sdílely analogickou strukturu, tato zjištění nejen potvrzují souvislost mezi egocentrickou navigací a výkonností epizodické paměti ukázanou v naší předchozí studii (Committeri et al., 2020), ale také ukazují, že tato asociace je pravděpodobně zprostředkována běžnými mentálními složkami spojenými. s cestováním v čase a sekvenční aktualizací informací ve dvou doménách.
V souladu s našimi předchozími zjištěními byla navíc nalezena významná pozitivní korelace mezi skóre epizodické a sémantické paměti (r=0.24,p=.003, FDR=0.0133, moc=0.77) označující statistickou závislost mezi dvěma formami deklarativní paměti. Významná korelace však byla také nalezena mezi skóre egocentrické navigace (TS) a sémantické paměti (TC) (r=.16. p=.03, FDR=0. 04,power=0.43)(obrázek 2B), což ukazuje na slabší specifičnost ve srovnání s našimi předchozími zjištěními. Jak je však uvedeno v části Metody, konkrétní příspěvek epizodické, sémantické a prostorové složky k pozorované korelační struktuře byl řešen provedením série dílčích korelačních analýz s každou z proměnných použitých jako kovariát v samostatných analýzách. Kromě toho, protože výkon STM pozitivně koreloval se všemi třemi úkoly (TT, TS, TC: pro všechny úkoly, p<.05), partial="" correlation="" analyses="" were="" employed="" to="" estimate="" the="" visual="" short-term="" memory="" contribution="" to="" the="" observed="" correlation="">
V souladu s předpovědí výsledky naznačovaly, že korelace mezi egocentrickou navigací a epizodickou pamětí zůstala významná také při kontrole sémantické paměti (r=.20,p=.02,FDR=0 .032, výkon=0.61)nebo krátkodobá paměť(r=.21,p=.02. FDR=0.032.výkon{{15} }.65) výkon. Naproti tomu nebyla pozorována žádná významná korelace mezi egocentrickou navigací a výkonem sémantické paměti při ovládání epizodické paměti (r=.11, p=.22,FDR=0.22,výkon{ {23}}.23) nebo krátkodobá paměť (r=.12, p=.18, FDR=0.21, výkon=0.26)výkon . Je pozoruhodné, že ačkoli tyto výsledky podporují robustnost vztahu mezi egocentrickou navigací a epizodickou pamětí, naznačují také hypotézu falešného/nepřímého vztahu mezi egocentrickou navigací a sémantickou pamětí.
Tato hypotéza byla testována pomocí mediační analýzy, která potvrdila, že vztah mezi egocentrickou navigací a sémantickou pamětí je zprostředkován epizodickou pamětí (R'=.05.F[1,122]=6.68,p{ {6}}.01). Jak je znázorněno zejména na obrázku 3, bootstrap analýza s 5000 převzorkováními ukázala statisticky významný nepřímý vliv prostorové navigace na sémantickou paměť prostřednictvím epizodické paměti (b=0,0476; 95 procent CI: LLCI=0 .006. ULCI=0.109). Místo toho přímý účinek prostorové navigace přes sémantickou paměť bez uvážení zprostředkovacího účinku epizodické paměti nebyl významný (b =0.0807;p=.34,95 procenta CI: LLC{{22} }.0875, ULCI=0.2488). Dále byl získán statisticky významný přímý účinek pro egocentrickou navigaci přes epizodickou paměť (b=0.2712.p=.01,95 procenta CI:LLCI=0.0636,ULCI{{ 33}}.4788), stejně jako pro epizodickou paměť před sémantickou pamětí (b=0.1756.p=.02,95 procenta CI: LLCI=0.0342, ULCI{{42 }}.3169).
Diskuse
Jak je nastíněno v úvodu, nedávno jsme poskytli experimentální podporu hypotéze formulované Buzsakim a Moserem (2013) o fylogenetické kontinuitě mezi nervovými mechanismy pro navigaci ve fyzickém a mentálním prostoru (Committeri et al., 2020). zejména v návaznosti na hypotézu, že mechanismy pro navigaci v mentálním prostoru se mohly vyvinout z recyklačních mechanismů pro navigaci ve fyzickém prostoru, jsme zjistili, že výkon účastníků v klasickém epizodickém paměťovém úkolu (tj. rozpoznávání položek) byl spolehlivě předpovídán jejich výkonem na klasický egocentrický navigační úkol (tj. integrace cesty). Naopak nebyla pozorována žádná korelace ani prediktivní vztah mezi výkonem účastníka na egocentrické navigaci a úkolem sémantické paměti. Zde jsme se snažili rozšířit tyto behaviorální nálezy na dynamickou složku sekvenční aktualizace a lineárního řazení (cestování) sebestředné egocentrické navigace a epizodické paměti. Navíc, protože epizodická a sémantická paměť byla klasicky považována za úzce na sobě závislé funkce (Greenberg & Verfaellie, 201O), přímo či nepřímo spojené s egocentrickou navigací (Buzsaki & Moser, 2013), zde jsme se navíc snažili lépe objasnit vztah mezi egocentrickou navigací. a obě formy deklarativní paměti. Za tímto účelem jsme vyvinuli tři nové experimentální úlohy, které sdílely srovnatelnou experimentální strukturu a důraz na dynamickou složku aktualizace informací v různých doménách. V rámci tohoto kontrolovaného nastavení jsme porovnávali dynamický proces aktualizace informací napříč prostorovou (TS), časovou (TT) a sémantickou (TC) doménou. Do návrhu byla dodatečně zahrnuta úloha vizuální krátkodobé paměti (STM) s analogickou strukturou pro kontrolu příspěvku této funkce ke třem hlavním úlohám.
Výsledky potvrdily naše předchozí zjištění o významné korelaci a prediktivním vztahu mezi měřením výkonu na egocentrické navigaci a epizodické paměti. Zejména v experimentálním kontextu této studie zjištění naznačovala, že výkon účastníků při cestování vesmírem pozitivně koreluje a předpovídá výkon cestování v čase, přičemž výsledky korelace naznačují, že tento vztah byl silně nezávislý na krátkodobé paměti. schopnosti. Věříme, že konzistentní vztah mezi egocentrickou navigací a epizodickou pamětí napříč studiemi je způsoben společným mechanismem pro zpracování a ukládání prostorových a časových informací. Ukládání uspořádaných sekvencí prvků se skutečně jeví jako klíčový aspekt jak sebestředné egocentrické navigace, tak epizodické paměti. Během egocentrické navigace jsou lokační sekvence propojeny dohromady integrátorem neurální cesty spolu s jednorozměrným prostorem, který nevyžaduje zobrazení mapy, podobně jako se sekvenčně se vyskytující položky sestavují do koherentní paměťové epizody (Buzsaki, 2005). , alocentrické mapy definují umístění uvnitř dvourozměrného prostoru nezávisle na cestě provedené k dosažení tohoto cíle, podobně jako sémantická paměť definuje pojmy nezávisle na jejich časovém nebo prostorovém kontextu. Ortogonální organizace pojmů uvnitř sémantických map sdílí mnoho rysů s všesměrovými vzdálenostními vztahy mezi orientačními body uvnitř mapy (Bellmund et al 2018; Vigano & Piazza. 2020).
Zpracování času a prostoru z pohledu sebe sama vedlo ke konceptu mentálních linií (Bonato et al..2012) a četné studie podpořily spojení mezi lineárním zpracováním času a prostoru. Například v sérii experimentů používajících lateralizované reakce Anelli et al. (2016.2018) popsali vnitřní nebo přirozenou dispozici mapovat minulé a budoucí události podél horizontální mentální časové osy, přičemž první je mapován vlevo a druhý vpravo. Důležité je, že takový reciproční vliv prostorového kódování v průběhu zpracování času byl také prokázán, když je lateralizace indukována ve vizuoprostorovém zpracování prostřednictvím prizmatické adaptace. Prizmatická adaptace prostorové pozornosti totiž významně modulovala zpracování minulých a budoucích konceptů, například generováním behaviorální facilitace pro rozpoznání minulých/budoucích událostí, která je v souladu se směrem přesunu pozornosti, tj. facilitace pro minulost vs. budoucí události spojené s přesunem prostorové pozornosti doleva vs. doprava (Anelli et al., 2016). Ukázalo se, že ještě paradigmatičtější, prizmatická adaptační léčba navozující posun prostorové pozornosti doleva vyvolává dlouhotrvající zlepšení egocentrických mentálních schopností cestování časem u pacientů s jednostranným zanedbáváním levého hemiprostoru (Anellet al. 2018). studie Aksentjevic et al. (2019) prokázala, že pohyb v prostoru může významně ovlivnit zpracování mnemotechnických pomůcek. Konkrétněji studie ukázala, že zpětný pohyb může zlepšit mnemotechnický výkon pro různé typy informací ve vztahu k dopřednému pohybu nebo stavu bez pohybu, čímž poskytuje další důkaz o úzké souvislosti mezi zpracováním prostoru a času.
výhoda cistanche
Kromě vztahu mezi vlastní prostorovou navigací a výkonem epizodické paměti současné výsledky také naznačují přítomnost asociace mezi egocentrickou navigací a výkonem sémantické paměti, což je částečně v rozporu s našimi předchozími zjištěními na toto téma. S ohledem na toto zjištění však výsledky dílčích korelačních a mediačních analýz naznačují, že taková korelace byla do značné míry vysvětlena jinými kognitivními faktory. Konkrétně, zatímco korelace mezi egocentrickou navigací a epizodickou pamětí byla přímá, prediktivní a nezávislá na schopnostech krátkodobé paměti, korelace mezi egocentrickou navigací a sémantickou pamětí byla významně vysvětlena skóre účastníka v úloze STM a, co je relevantnější, bylo se ukázalo být zprostředkováno výkonem v úloze epizodické paměti. Za zmínku. Současná zjištění o spojení mezi egocentrickou navigací a funkcemi sémantické paměti, které jsou zprostředkovány schopnostmi epizodické paměti, jsou vysoce konzistentní s předpoklady modelu fylogenetické kontinuity (Buzsaki & Moser, 2013): reprezentace na vyšší úrovni (tj. alocentrické mapy založené na navigace, sémantická paměť) se z velké části odvozují od svých příslušných protějšků na nižší úrovni (sebe-založená egocentrická navigace. epizodická paměť). V souladu s modelem se má za to, že časové a bezkontextové alocentrické mapy jsou založeny na opakovaných sebe-založených průzkumech prostředí (Lever et al., 2002), velmi podobné tomu, jak se sémantické znalosti postupně získávají opakovaným kódováním podobných epizod systémem epizodické paměti založené na sobě, a nakonec se stávají nezávislými na kontextu (Buzsaki. 2005: Eichenbam et al. 1999). Proto spekulujeme, že schopnost transformovat novou epizodickou zkušenost do dlouhodobé sémantické paměti by mohla odrážet schopnost transformovat prostorové reprezentace z egocentrického na alocentrický referenční rámec. V souladu s tím, jak naznačuje původní návrh Buzsakiho a Mosera (2013), protože staré sémantické znalosti se nespoléhají na sekvenční nebo lineární/uspořádané zpracování informací, ale spíše na alocentrické nebo mapové navigační mechanismy, vztah mezi egocentrickou navigací a sémantickým paměť by byla nutně zprostředkována pamětí epizodickou.
V tomto ohledu poznamenáváme, že současné šetření představuje pouze test nižší úrovně protějšku původního modelu (tj. egocentrická navigace, epizodická paměť). Nezbytným doplňkem ke zkoumání hypotézy fylogenetické kontinuity by bylo posouzení celého modelu/vztahu, včetně mapových nebo alocentrických navigačních schopností, a specifické spojení těchto schopností s nesoběstačným, sémantickým paměťovým výkonem (na rozdíl od sebe sama). -výkon epizodické paměti). Budoucí studie by proto měly prozkoumat protějšek modelu na vyšší úrovni (tj. alocentrickou navigaci založenou na mapách. sémantická paměť), například zahrnutím alocentrických navigačních úloh do experimentálního designu nebo implementací ad-hoc metod analýzy dat schopných testovat míru hierarchické vztahy a reciproční vliv mezi paměťovými (epizodickými a sémantickými) a navigačními (egocentrickými a alocentrickými) schopnostmi/funkcemi.
Kromě toho by budoucí studie měly posoudit příspěvek potenciálních zastřešujících faktorů, které mohly ovlivnit pozorovaný vztah mezi navigačními a paměťovými funkcemi. Podobný přístup byl již použit v předchozí studii, ve které byly možné matoucí účinky schopností pozornosti a pracovní paměti na korelaci mezi egocentrickou navigací a epizodickou pamětí řízeny zahrnutím specifických standardizovaných testů do experimentálního designu (Committeri et al. 2020).
A konečně, protože tato studie byla založena na korelačním přístupu k replikaci a rozšíření našich původních zjištění (Committeri et al.2020), dalším budoucím směrem by mělo být posouzení kauzálního/směrového vztahu mezi prostorovou navigací a epizodickou pamětí, např. budoucí studie by mohly uvažovat o alternativních přístupech, jako jsou ty, které jsou založeny na tréninkových efektech, ve kterých je hypotéza kauzality (a fylogenetické kontinuity) zkoumána na základě modulačních/plastických efektů těchto kognitivních funkcí. Alternativně by tento model mohl být testován v oblasti lidského rozvoje a výzkumu stárnutí. Bylo skutečně pozorováno, že tito starší dospělí kromě dobře známých epizodických paměťových deficitů vykazují protějšky (sebe-založená egocentrická navigace. epizodická paměť). V souladu s tímto modelem jsou časové a bezkontextové alocentrické mapy považovány za založené na opakovaných sebe-založených průzkumech prostředí (Lever et al., 2002), velmi podobné tomu, jak se sémantické znalosti postupně získávají opakovaným kódováním podobných epizod systémem epizodické paměti založené na sobě samém, až se nakonec stávají nezávislými na kontextu ( Buzsaki.2005:Eichenbam a kol., 1999). Proto spekulujeme, že schopnost transformovat novou epizodickou zkušenost do dlouhodobé sémantické paměti by mohla odrážet schopnost transformovat prostorové reprezentace z egocentrického na alocentrický referenční rámec. V souladu s tím, jak naznačuje původní návrh Buzsakiho a Mosera (2013), protože staré sémantické znalosti se nespoléhají na sekvenční nebo lineární/uspořádané zpracování informací, ale spíše na alocentrické nebo mapové navigační mechanismy, vztah mezi egocentrickou navigací a sémantickým paměť by byla nutně zprostředkována epizodickými paměťovými deficity, vykazovala výrazné deficity během prostorových úkolů vyžadujících egocentrickou perspektivu z první osoby (např. Borella et al., 2015).
výhoda cistanche
Závěr
Závěrem lze říci, že výsledky této studie potvrzují naše předchozí zjištění (Committeri et al. 2020) o přímém a prediktivním vztahu mezi sebestřednou, egocentrickou prostorovou navigací a epizodickou pamětí. Navíc rozšiřují naše předchozí poznatky o dynamickou složku sekvenčního cestování a aktualizace uspořádaných/lineárních informací ve fyzickém i mentálním prostoru/doméně a podporují hypotézu fylogenetické kontinuity a hierarchického vztahu mezi sebe-založenými/egocentrickými a mapovými -založené/alocentrické zpracování informací. Tento důkaz je opět v souladu s hypotézou společných mechanismů pro zpracování a ukládání prostorových a časových informací a že schopnost navigace v mentálním prostoru se mohla vyvinout z recyklačních mechanismů vyvinutých pro navigaci ve fyzickém prostoru.
