Старение влияет на память на перцептивные, но не нарративные детали событий. Часть 2

Обсуждение

В настоящем исследовании мы стремились изучить возрастные изменения в памяти узнавания повествовательной и перцептивной информации. Участники младшего и старшего возраста просмотрели эпизод телевизионного ситкома, а затем выполнили старый/новый тест на узнавание, состоявший из мишеней, фольги и подобных приманок, которые задействовались в перцептивной и повествовательной сферах. Насколько нам известно, это первое исследование, изучающее мнемоническое различение перцептивной информации в памяти наряду с конкретными деталями повествования.

Восприятие информации и память неразделимы. Перцептивная информация заключается в получении информации о внешней среде через пять чувств и последующей передаче ее в мозг, а мозг формирует память, сохраняя информацию. Другими словами, без перцептивной информации нет памяти.

Взаимосвязь между перцептивной информацией и памятью можно наглядно объяснить с помощью простой метафоры: перцептивная информация — это семя, а память — это плод после посева. Только когда информация воспринимается и в мозгу формируется впечатление, семена памяти могут прорасти и сформировать воспоминание.

Кроме того, перцептивная информация также может помочь нам лучше запомнить учебный материал. Исследования показывают, что понимание и сохранение информации можно улучшить, воспринимая учебный контент через различные способы восприятия. Например, зрительное восприятие может осуществляться посредством изображений, видео, изображений и т. д., слуховое восприятие может осуществляться посредством аудио- или голосовой записи, а тактильное восприятие может осуществляться посредством восприятия реальных операций. Использование различных методов восприятия для получения информации может сформировать несколько точек памяти в мозгу и улучшить хранение и запоминание информации.

В целом, взаимосвязь между воспринимаемой информацией и памятью очень важна. Нам необходимо получать информацию посредством различных способов восприятия, активно записывая и приобретая новые знания, чтобы улучшить нашу память и мыслительные способности. Таким образом, мы сможем лучше понять содержание обучения и повысить эффективность и качество жизни и работы. Видно, что нам нужно улучшить память, а цистанхе пустынный может значительно улучшить память, потому что цистанхе пустынный — это традиционное китайское лекарственное средство, обладающее множеством уникальных эффектов, одним из которых является улучшение памяти. Эффективность мясного фарша обусловлена ​​различными содержащимися в нем активными ингредиентами, в том числе кислотами, полисахаридами, флавоноидами и т. д. Эти ингредиенты могут способствовать здоровью мозга различными способами.

Нажмите, чтобы узнать, как улучшить работу мозга

Анализ показал лучшие результаты в базовом распознавании повторяющихся целей и новых препятствий для восприятия по сравнению с нарративными испытаниями в разных возрастных группах. Однако дискриминация аналогичных приманок различалась в разных возрастных группах: у пожилых людей наблюдался дефицит правильного отклонения перцептивных, а не повествовательных приманок. Важно отметить, что способность к распознаванию приманки у молодых людей была одинаковой во всех областях, что позволяет предположить, что задача перцептивной дискриминации по своей сути не является более сложной. Более того, пожилые люди показали сравнимые с более молодыми людьми результаты в различении очень похожих повествовательных приманок из информации в эпизоде.

Наши результаты демонстрируют полезность включения показателей для более чем одного типа памяти для одного и того же сложного стимула. Мы адаптировали широко используемую парадигму — MST — которая обычно нацелена на процессы разделения паттернов в гиппокампе (Stark et al.2013, 2019); однако вместо тестирования исключительно деталей восприятия, как это делалось в предыдущих парадигмах, мы также протестировали детальное распознавание повествовательной информации.

Память на детали повествования часто проверяется с помощью устного или письменного свободного припоминания, которое представляет собой другую и потенциально более трудоемкую форму восстановления памяти, чем узнавание с помощью сигналов (Craik and McDowd 1987). На некоторые результаты, показывающие возрастные нарушения памяти, может влиять сложность самой задачи. Кроме того, тесты на запоминание, как правило, сосредотачиваются в основном на деталях повествования и уменьшают внимание к деталям восприятия. Использование теста распознавания в нашем дизайне позволило нам напрямую оценить различия между перцептивной и повествовательной областями, минимизируя при этом возрастные различия в зависимости от характера задачи. Таким образом, наши результаты обусловлены различиями в информационной области (т. е. перцептивной и повествовательной), а не форматом теста (например, припоминание или узнавание), что позволяет предположить, что перцептивная и повествовательная области могут обременять разные когнитивные процессы.

Утверждалось, что старение связано с потерей подробной памяти, но с относительным сохранением сути (Schacter et al.1997). Это часто интерпретируется как сохранение центральных, общих черт изучаемого материала, но потеря специфической (иногда второстепенной) информации, что приводит либо к забвению, либо к ложному распознаванию из-за вмешательства (Koutstaal and Schacter 1997; Norman and Schacter 1997; Tun et al. 1998). . В целом, в соответствии с этой работой и предыдущими исследованиями с использованием вариантов MST (Stark et al. 2013, 2015, 2019), мы обнаружили увеличение количества ложных срабатываний приманок, но относительное сохранение распознавания цели у пожилых людей. Это можно рассматривать как отход от детальной памяти с возрастом.

Во многих предыдущих исследованиях, предполагающих компромисс между сутью и деталями, в качестве стимулов использовались статические изображения (Stark et al. 2015) или списки слов (Norman and Schacter 1997), а в качестве ключевого показателя использовались ложные тревоги. Однако непрерывные события, зафиксированные в повествованиях, могут позволить нам задействовать отдельные механизмы, выходящие за рамки простых визуальных и вербальных представлений. Исследование Адамса и др. (1997) проверили вербальное запоминание повествования у молодых и пожилых людей и выявили возрастной дефицит дословных деталей, но пожилые люди показали большую склонность к обработке интерпретационного значения истории. Наши результаты могут расширить это явление. В частности, тестируя как простое распознавание цели, так и распознавание приманки (более требовательное к детальным представлениям памяти) в перцептивной и повествовательной областях, наши результаты показывают, что участники старшего возраста могут лучше сохранять детальную память для информации, которая имеет отношение к значению истории.

В качестве альтернативы, одним из возможных объяснений относительного дефицита перцептивной, но не повествовательной дискриминации приманок среди пожилых людей могут быть общие трудности со зрительным восприятием. Главной особенностью этого исследования является то, что мы не проводили формальную проверку зрения в лаборатории. Хотя иногда сообщается, что острота зрения снижается с возрастом, пожилые люди показали такие же результаты по целевой оценке распознавания, как и более молодые. Могут также существовать различия в концентрации внимания, связанные с поведением, помимо зрительного восприятия низкого уровня (Verhaeghen and Cerella 2002; Glisky 2007). Например, пожилые люди, возможно, просто меньше внимания уделяли экрану. Хотя мы не собрали соответствующие данные в этом исследовании (например, отслеживание глаз) и не можем говорить об этом напрямую, будущие исследования в этом ключе могут оценить роль внимания и нисходящего контроля.

Наши результаты согласуются с исследованиями, изучающими вмешательство в память о визуальной информации, выявляя дефицит именно различения приманки, но не распознавания цели (Yassa et al. 2011b; Toner et al. 2013; Stark et al. 2015; Fosterand Giovalleno 2020; Chamberlain et al. др. 2022). Как и в этом исследовании, это может привести к ухудшению способности структурировать аналогичную информацию у пожилых людей. Наши выводы могут расширить эту тему, продемонстрировав, что это конкретно нацелено на перцептивные, а не нарративные приманки.

Хотя мы тщательно протестировали детализированные детали в обеих областях и предприняли шаги, чтобы уравнять сложность задач у более молодых людей (см. дополнительный материал; дополнительную таблицу S1), очень подробные воспоминания могут по своей природе с большей вероятностью использовать перцептивные представления (Робин и Москович, 2017). Более того, в контексте данного исследования условия дискриминации нарративной приманки могут зависеть от представлений пожилых людей, основанных на сути или более семантически мотивированных. Таким образом, в некоторой степени наши результаты могут отражать возрастные различия в обработке сути и подробной информации с возрастом. В соответствии с этим недавно утверждалось, что возрастной переход от детального представления к сути может быть вызван множеством факторов, помимо снижения когнитивных функций, включая изменения в приоритетах и ​​целях, связанные со старением (Грилли и Шелдон, 2022).

Важно отметить, что когнитивные процессы, на которые направлено наше исследование, могут зависеть от дифференциально уязвимых нейронных механизмов стареющего мозга. Представления памяти выходят за пределы гиппокампа в более крупные кортико-гиппокампальные сети, которые могут различаться в зависимости от типа информации. Согласно одной хорошо обоснованной точке зрения, содержимое памяти диссоциировано на задне-медиальную (ПМ) систему, которая поддерживает пространственно-временные, контекстуальные и ситуационные детали, и передне-временную (АТ) систему, которая отслеживает предметы, объекты и отдельных людей (Ранганатх и Ричи 2012; Ричи и др. 2015; Риг и Ранганат 2018).

В этой структуре система PM будет более предпочтительно поддерживать детали повествования, тогда как сеть AT может поддерживать информацию, более ориентированную на восприятие. Учитывая, что структура повествования, опосредованная сетью PM, обеспечивает способ глубокого кодирования информации, позволяя нам связывать всеобъемлющие темы и создавать значимые ассоциации, мы ожидали, что участники старшего возраста будут лучше распознавать детали повествования с помощью этих ассоциативных якорей. Однако различия в базовых характеристиках распознавания на основе тестовой области были обусловлены лучшими (а не худшими) характеристиками восприятия информации. Важно отметить, что этот эффект присутствовал во всех возрастных группах, что позволяет предположить, что могут быть и другие причины, такие как визуальная значимость или уровень сложности в разных областях, которые лежат в основе этого результата с точки зрения базовой памяти узнавания. Крайне важно, что дефицит дискриминации, связанный с возрастом, ограничивался перцептивными приманками, несмотря на то, что перцептивное распознавание цели было лучше в обеих группах, чем повествовательное распознавание. Это также предполагает, что избирательный дефицит, наблюдаемый у пожилых людей при перцептивной, а не повествовательной, дискриминации приманок, не возникал как простая функция различий в требованиях к задачам.

Хотя в этом исследовании не изучались возрастные патологии, такая картина результатов может дать представление о целостности стареющего мозга. Все больше данных свидетельствует о том, что системы PM и AT по-разному уязвимы к возрастной патологии. Накопление тау связано с нарушением процессов эпизодической памяти и является надежным предиктором болезни Альцгеймера. Считается, что ранние стадии болезни Альцгеймера возникают в AT-областях, поскольку отложения тау накапливаются в этих областях (Braak andBraak 1997). Повышенное отложение тау в сочетании с амилоидными бляшками позже распространяется в области ПМ, что приводит к прогрессированию болезни Альцгеймера (Jagust 2018; Leal et al. 2018).

Наши результаты согласуются с другими данными, предполагающими, что процессы, опосредованные АТ, могут быть более уязвимыми при старении (Reagh et al.2016, 2018). В совокупности данные такого рода предполагают возрастающую уязвимость процессов, опосредованных ПМ, при старении, возможно, особенно при болезни Альцгеймера. Хотя в нашу выборку не входят пациенты с официально диагностированной деменцией, наше исследование может дать представление о будущих исследованиях, связанных с болезнью Альцгеймера. Исследовательский анализ, включающий контраст когнитивных способностей, показывает, что снижение способности к различению перцептивных приманок было в основном вызвано пожилыми людьми с более низкими глобальными когнитивными способностями ( см. дополнительный материал, дополнительный рисунок S2A, B). Будущая работа может изучить это более подробно.

В целом, в нашем исследовании использовалась задача мнемонического сходства, примененная к натуралистическому стимулу, чтобы показать возрастные дефициты в перцептивной, но не повествовательной, дискриминации приманок. В соответствии с несколькими существующими исследованиями мы обнаружили дефицит избирательного распознавания доменов в зависимости от старения (Reagh et al. 2016, 2018; Güsten et al. 2021). Эти данные показывают, что избирательность возрастного дефицита памяти распространяется и на память для непрерывной, реалистичной информации, выходящей за рамки простых лабораторных экспериментов. Детали восприятия, не закрепленные нарративными ассоциациями, могут быть особенно уязвимы в контексте старения. Кроме того, наши результаты показывают, что снижение когнитивных функций может усилить дефицит распознавания приманок. Тестирование памяти на различные аспекты опыта может дать важную информацию о способностях памяти при здоровом и патологическом старении, а натуралистический подход дает нам представление о том, как эти процессы работают в реальных ситуациях.

Материалы и методы

Участники

Сорок два участника были набраны из сообщества Дэвис, Калифорния: 21 молодой взрослый (M=20.04, SD=1.81; диапазон=18–25; 20 женщин) и 21 пожилые люди (M=73, SD=7,43; диапазон=61–93; 10 женщин). Исследование было одобрено Институциональным наблюдательным советом Калифорнийского университета в Дэвисе, и все участники предоставили письменное согласие перед участием в исследовании. Молодые люди были набраны из числа студентов бакалавриата, обучающихся на курсах психологии в Калифорнийском университете. Критерии включения для молодых людей включали нормальный слух, нормальное или скорректированное до нормального зрение, отсутствие в анамнезе серьезных неврологических или психиатрических заболеваний и английский как родной язык. Пожилые люди были набраны из сообщества Дэвиса с помощью онлайн-рекламы, листовок и устных сообщений.

С участниками старшего возраста первоначально связывались по телефону или электронной почте для предварительного собеседования. Критерии включения для пожилых людей были такими же, как и для более молодых людей, за исключением того, что требование владения английским языком как родным было смягчено, чтобы включить лиц, которые начали свободно говорить по-английски до 5 лет. Все участники были наивны в отношении стимула, за исключением одного более молодого участника (т. сообщил, что видел фильм «Умерь свой энтузиазм» перед исследованием). Результаты остаются прежними даже после исключения ненаивного более молодого участника (см. Результаты). Ни у одного из пожилых людей, включенных в исследование, не было официального диагноза когнитивных или неврологических расстройств, включая деменцию или легкие когнитивные нарушения. Тем не менее, часть нашей выборки пожилых людей показала результаты нейропсихологических тестов ниже стандартизированных пороговых значений, которые мы использовали для исследовательского анализа (см. Дополнительный материал; Дополнительные таблицы S2, S3).

Материалы, конструкция и процедура

Участники старшего возраста прошли следующие нейропсихологические тесты для оценки когнитивных нарушений: немедленное воспроизведение Craft21, отложенное воспроизведение Craft21, Монреальский когнитивный тест (MoCA) и тест на многоязычное именование (MINT) (см. Таблицу 1). Вкратце, Craft21 оценивает запоминание повествований, MoCA грубо оценивает когнитивные способности, а MINT оценивает способность называть объекты на английском языке. Участники старшего и младшего возраста просмотрели 26-минутный эпизод телешоу (сериал HBO «Умерь свой энтузиазм», S01E07: «AAMCO»), а затем выполнили задание на свободное запоминание, задание на распознавание и задание на восприятие сегментации событий (здесь не включены). В задании на вспоминание участникам было предложено вспомнить все, что они могли вспомнить об этом эпизоде, как можно более подробно. Оценка запоминания вручную (Levine et al. 2002) не привела к выявлению возрастных различий в общей эффективности запоминания (см. дополнительную таблицу S2). Настоящий анализ в основном сосредоточен на выполнении задач на распознавание памяти.

Участники выполнили две задачи на распознавание, основанные на повествовательных или перцептивных деталях, причем задача нарративного распознавания состояла в идентификации предложений как старых или новых посредством нажатия кнопки, а задача перцептивного распознавания состояла в идентификации изображений как старых или новых посредством нажатия кнопки. Мы стремились проверить память распознавания очень специфичной информации, применив подход к задаче мнемонического сходства. Вкратце, в дополнение к старому/новому распознаванию этот вариант задания на распознавание включает в себя аналогичные испытания приманки, вызывающие мнемоническое вмешательство. Крайне важно, что предложения и изображения были либо изучаемыми целями (описанные или изображенные моменты из закодированного видео), либо похожими приманками (моменты, описанные или изображенные как похожие на закодированное видео, но слегка отличающиеся от закодированного видео), и новыми фонами (описанные или изображенные моменты не из закодированного видео). видео закодировано).

Примером приманки в повествовательной тестовой области является «Ларри предлагает мужчине на улице сэндвич с ветчиной», когда правильный ответ: «Ларри предлагает мужчине на улице сэндвич с атуна» (см. дополнительный рисунок S1A). Аналогичным образом, примером приманки области перцептивного тестирования является изображение Ларри в аналогичном автомагазине из другого эпизода (S01E08) (см. дополнительный рисунок S1B). Пример тестовой области повествования и восприятия включает правдоподобные описания или изображенные моменты, такие как «Ларри идет к доктору Джону Линчу на третий этаж медицинского корпуса» (S11E04). Каждая задача распознавания состояла из 30 мишеней, 30 приманок и 30 фольг. Порядок задач повествовательного и перцептивного распознавания был уравновешен и псевдорандомизирован таким образом, что участники с нечетными номерами сначала выполняли задачу повествовательного распознавания, а затем задачу перцептивного распознавания, а участники с четными номерами сначала выполняли задачу перцептивного распознавания, а затем задачу повествовательного распознавания.

Ключевым шагом при сравнении условий выполнения заданий в разных возрастных группах является обеспечение того, чтобы эти условия не просто отражали различия в сложности. Чтобы решить эту проблему, мы собрали оценки для каждого тестового стимула среди выборки молодых взрослых участников. Двадцать три участника (M=20.14, SD=0.94; диапазон=18–22; 14 женщин) смотрели телевизионный эпизод, использованный в основном исследовании, а затем им показали серию описаний. и изображения. Для каждого испытания мишени, фольги и приманки участники оценивали сложность правильного принятия или отклонения каждого изображения или описания по шкале от 1 до 5. Помимо оценки сложности, участники были уведомлены о том, что изображения или описания приманок не взяты из закодированного видео, и им было предложено оценить их сходство с закодированным видео. Оценки сложности и сходства для повествовательной и перцептивной областей и типа исследования статистически не различались (см. Таблицу 2; Дополнительные материалы). Хотя мы не можем полностью исключить различия в сложности, эта пилотная выборка показывает, что повествовательная и перцептивная тестовые области сравнительно сложны для более молодых участников. .

Анализы

Была рассчитана средняя доля правильных ответов для каждого типа испытаний (см. таблицу 3). Качество распознавания оценивалось как доля мишеней, приманок и фольг, признанных новыми или старыми. Цели оценивались как попадания, если были признаны старыми, и как промахи, если были признаны новыми. Приманки и фольга считались правильным отклонением как новые и как ложные сигналы тревоги, если были признаны старыми. Кроме того, распознавание цели оценивалось с помощью значений d' (z[частота попадания в цель] -z[частота ложных тревог]), полученных на основе анализа обнаружения сигналов. Характеристики распознавания пожилых и молодых людей сравнивались с использованием попарно независимых выборочных t-тестов в пределах каждого пробного типа.

Кроме того, мы рассчитали индекс распознавания приманки (LDI) (Stark et al. 2013, 2019) для каждого субъекта (p[новая|приманка]−p[старая|фольга]). Данные были проанализированы с использованием повторных измерений ANOVA, а апостериорные контрасты были скорректированы для множественных сравнений с использованием метода Бонферрони. Несмотря на отсутствие возрастных различий в общей эффективности запоминания, был проведен дополнительный анализ модели линейного смешанного эффекта, чтобы убедиться, что общая способность памяти не учитывает различия в производительности распознавания. Производительность запоминания была введена как случайная ковариата в линейную модель со смешанными эффектами, прогнозирующую эффективность распознавания цели [d' ∼возрастная группа × тестовая область + (1|эффективность запоминания)] и эффективность различимости приманки [LDI∼возрастная группа × тестовая область + (1| вспомнить исполнение)]. Статистический анализ проводился в R (версия 4.0.3, https://www.r-project.org) с использованием пакета afex(https://github.com/singmann/afex).

Депонирование данных

Полные стимулы для материалов, использованных в настоящем эксперименте, файлы анонимных данных, закодированные данные, файлы R Markdown и файлы JupyterNotebook, содержащие сценарии анализа, доступны на Open Science Framework (https://osf.io/3qe9w) и GitHub(https://github.com/aidelarazan/curbage_распознавание).

Заявление о конкурирующих интересах

Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

Благодарности

Мы благодарим Александра Гарбера, Джун Дай, Елену Маркантонакис и Райана Багша за помощь в сборе данных. Мы благодарим Эрвина М. Макалаладу, Брендану И. Кон-Шихи, а также членам Лаборатории комплексной памяти и Лаборатории динамической памяти за полезные обсуждения и поддержку. Этот материал основан на работе, поддержанной Национальным институтом старения в рамках грантов 1R03AG063224-01 и T32AG050061, а также Национальным научным фондом в рамках грантов DGE-2139839 и DGE-1745038.

Вклад авторов: ZMR задумал исследование. AID, CR и ZMR использовали эту методологию. Расследование провели AID и ZMR. AID и ZMR проанализировали данные. AID визуализировал данные. AID, CR и ZMR написали, рецензировали и отредактировали рукопись. ZMR руководил исследованием.

Рекомендации

1. Абади М., Гавард Э., Гийом Ф. 2021. Дословная и основная память при старении. Психологическое старение 36: 891. doi: 10.1037/pag0000635.

2. Адамс С., Смит М.С., Найквист Л., Перлмуттер М. 1997. Различия в возрастных группах взрослых в запоминании буквального и интерпретационного значений повествовательного текста. J Gerontol B Psychol Sci Soc Sci 52: 187–195. doi:10.1093/geronb/52B.4.P187

3. Аддис Д.Р., Вонг А.Т., Шактер Д.Л. 2008. Возрастные изменения в эпизодическом моделировании будущих событий. Psychol Sci 19: 33–41. doi:10.1111/j.1467-9280.2008.02043.x

4.Бэкман Л., Смолл Б.Дж., Валин О. 2001. Старение и память: когнитивные и биологические перспективы. В Справочнике по психологии старения (под ред. Биррена Дж.Э., Шайе К.В.), стр. 349–377. Академическая пресса. Сан-Диего, Калифорния.

5.Баккер А., Кирван С.Б., Миллер М., Старк С.Э. 2008. Разделение паттернов в гиппокампе CA3 и зубчатой ​​извилине человека. Наука 319: 1640–1642.doi:10.1126/science.1152882

6. Беррон Д., Нойман К., Маасс А., Шютце Х., Флисбах К., Кивен В., Джессен Ф., Соваж М., Кумаран Д., Дюзель Э. 2018. Возрастные функциональные изменения в домен-специфических путях медиальной височной доли. Нейробиол Старение 65:86–97. doi:10.1016/j.neurobiolaging.2017.12.030

7.Браак Х., Браак Э. 1997. Частота стадий поражений, связанных с болезнью Альцгеймера, в разных возрастных категориях. Нейробиол Старение 18: 351–357. doi:10.1016/S0197-4580(97)00056-0

8. Берк С.Н., Уоллес Дж.Л., Нематоллахи С., Упрети А.Р., Барнс К.А. 2010. Дефицит разделения образов может способствовать возрастным нарушениям распознавания. Поведение Neurosci 124: 559–573. дои: 10.1037/a0020893

9. Чалфонте Б.Л., Джонсон М.К. 1996. Особенности памяти и связывания у молодых и пожилых людей. Мем Когнит 24: 403–416. дои: 10.3758/bf03200930

10. Чемберлен Дж.Д., Боуман Ч.Р., Деннис Н.А. 2022. Возрастные различия в кодировании – --- --сходство извлечения и их связь с ложной памятью. Neurobiol Aging 113: 15–27. doi:10.1016/j.neurobiolaging.2022.01.011

For more information:1950477648nn@gmail.com