Обширная долгосрочная тренировка вербальной памяти связана с пластичностью мозга

Контакт:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Человеческий мозг обладает замечательной способностью хранить всю жизнь информацию посредством зрительных или слуховых путей. Он превосходит и превосходит любые искусственныеПамятьсистема в смешивании и интеграции нескольких фрагментов закодированной информации. В этом исследовании группу экспертов по вербальной памяти оценивали с помощью нескольких методов структурного анализа мозга, чтобы зафиксировать изменения в структуре мозга. Участниками были профессиональные индуистские пандиты (священники/ученые), обученные чтению Вед и других форм индуистских писаний. Эти профессиональные ведические жрецы являются экспертами в запоминании и чтении устных текстов с точной дикцией. Веды представляют собой сборник гимнов. Подсчитано, что в четырех Ведах содержится более 20000 мантр и шлок. Анализ включал измерение плотности серого и белого вещества, гирификации и толщины коры в группе ведических пандитов и сравнение этих показателей с соответствующей контрольной группой. Результаты выявили увеличение серого вещества (GM) и белого вещества (WM) в среднем мозге, варолиевом мосту, таламусе, парагиппокампе и орбитофронтальной области у пандитов. Корреляционный анализ всего мозга с использованием продолжительности обучения после тренировки показал значительную корреляцию с левой угловой извилиной. Мы также обнаружили повышенную извилистость в островковой доле, дополнительной двигательной области, медиальных лобных областях и увеличенную толщину коры (КТ) в правом височном полюсе и хвостатых областях мозга. Эти выводы в совокупности предоставляют уникальную информацию о взаимосвязи между важнейшимиПамятьобласти мозга и многолетняя практика устного чтения Священных Писаний по памяти с правильной дикцией, которая также включала контролируемое дыхание.

ЦистанхеМожноулучшать Память

Получение новых навыков зависит от количества практики и нашей склонности к изучению таких навыков. Многочисленные исследования на людях и животных показали, что обучение новым навыкам связано со структурной пластичностью мозга у взрослых, а также в процессе развития1–3. Однако степень структурных изменений при длительном обучении может зависеть от таких факторов, как объем практики, продолжительность практики и производительность.

Несколько исследований показали, что пластичность мозга связана с различными видами обучения навыкам, такими как изучение или занятия музыкой, гольф, видеоигры, фонетика, вождение, игра на барабанах, изучение слов, жонглирование и т. д. 4–10. Эти исследования выявили всесторонний результат с точки зрения пластичности мозга в результате отработки определенных навыков. В настоящем исследовании мы проанализировали пластичность мозга, связанную с длительной практикой экстенсивного запоминания и устного повторения ведических гимнов, которая отличается от упомянутых выше навыков. Для этой цели мы наняли санскритских пандитов/жрецов, которые в течение многих лет обучались в ведических школах устному чтению и запоминанию ведических гимнов и связанных с ними вспомогательных текстов. Веды написаны на санскрите, индоарийском языке. Пандиты - это в первую очередь индуистские священники / ученые, обученные Ведам и ведическим ритуалам. В Индии существует множество ведшал (школ), в которых преподают ведическое обучение на санскрите. Это строгий долгосрочный курс, в основном посвященный Ведам и религиозным текстам. Есть четыре ветви Веды: Ригведа, Яджурведа, Самаведа и Атхарваведа. Традиционно Веды развивались через устную традицию и, как полагают, имеют 1180 редакций. В совокупности четыре Веды содержат > 20000 мантр и шлок (приблизительно 50000–100000 слов)11. Как правило, студенты посещают Ведшалы в возрасте от семи или восьми до двадцати с небольшим лет до выпуска. Ежегодный показатель отсева в таких школах может составлять около 3–10 процентов. Распорядок дня включает в себя декламацию, практику и заучивание различных гимнов в течение примерно 8–10 часов. Чтение должно следовать идеальной дикции, что требует сильного контроля над дыханием. Веды также называют шрути, потому что они всегда воспринимаются через слушание. Во время повторения Вед большое значение имеет свара или акцент. Если акцент изменится, значение слова может полностью измениться, и, следовательно, важны правильное ударение и дикция. Существует много методов чтения Вед, таких как Пада Паратха, когда предложение разбивается на слова, а не связывается вместе. Крама Паратха, которая включает последовательное и последовательное соединение слов, например, первое слово со вторым, второе с третьим, третье с четвертым и так далее, и Джата Паратха, в которой первое и второе слова стоят первыми. читаются вместе, а затем читаются в обратном порядке, а затем снова в исходном порядке12. Этот замечательный акцент на чтении и запоминании необычен и уникален для формы системы образования, используемой в Ведшалах. Навыки изучения Веды объединяют и облегчают множество компетенций, таких как отличноеПамятьспособность, сильный контроль дыхания, правильная синхронизация моторного артикулятора для точной артикуляции, обработка речи и слуха на фонематическом и слоговом уровнях, а также координация. Мы ожидали, что области мозга, связанные с перечисленными выше функциями, проявляют эффект пластичности.

Уттам Кумар, Аншита Сингх и Пракаш Паддаканья

1 Центр биомедицинских исследований, кампус Института медицинских наук им. Санджая Ганди, Лакхнау, Уттар-Прадеш, 226014, Индия.

2Кафедра психологии, Университет Христа, Бангалор, Индия.

В ряде исследований подчеркивается, что гиппокамп является важной областью, в которой проявляются эффекты пластичности, связанные спамять13–17. Накопление доказательств того, что гиппокамп также способствуетПамятьконсолидация и пространственная навигация путем предоставления дополнительного пространственного кодирования и вычислений, актуальных для долгосрочных целей.память18,19. Однако эти исследования упускают из виду функциональный вклад других областей мозга.

Таламус также имеет давнюю связь сПамять. Подкорковая цепь таламуса обеспечивает поддержку памяти и пространственной навигации20,21. Ядра таламуса также являются основными компонентами цепи Папеза, а также нейронных цепей, ответственных за определенные категории обучения и памяти22,23. Поражение маммиллоталамического тракта вызывает нарушения памяти, приводящие к амнезии24–26. Повреждения в этой области связаны с синдромом Корсакова, хроническим расстройством памяти27,28. Мост и продолговатый мозг связаны с дыхательным ритмом29, в то время как островковые области связаны с синхронизацией речевых артикуляторов30,31.

Польза цистанхе для мужчин

Ранее в двух исследованиях изучались эффекты пластичности, связанные с обширным вербальным запоминанием в образцах пандитов. Каламангалам и Элломор32 проанализировали толщину коры и сообщили об изменениях в левой орбитофронтальной и правой нижней височной областях в группе из 11 пандитов/жрецов. Hartzell et al. 33 сообщили о нескольких корковых и подкорковых областях, которые показали значительное увеличение GM, используя анализ морфометрии всего мозга.

В исследовании также сообщалось о заметном увеличении толщины коры во многих областях, таких как правая верхняя височная борозда, правый передний височный полюс, правая затылочно-височная извилина и левая ростральная передняя поясная извилина, в то время как левая нижняя и средняя затылочная и правая средняя затылочная извилина показала снижение извилистости в группе пандитов. Различия в результатах между исследованиями могут быть связаны с различиями в методах отбора участников, размере выборки и методах, принятых при анализе. Чтобы глубже изучить пластичность мозга, вызванную вербальным запоминанием и практикой декламации, мы изучили группу пандитов (N =25) и контрольную группу того же возраста. Мы исследовали данные, используя морфометрию на основе вокселей, толщину коры и локальный индекс гирификации. Ведическое учение-изучение происходит в жилом помещении (гурукул), отмеченном дисциплинированным индуистским спиритуалистическим образом жизни, и длится более полутора десятилетий или более.

Учащиеся обычно поступают в школу в возрасте от 6 до 8 лет. С педагогической точки зрения отличительной чертой ведических школ является их акцент на устном чтении и устном запоминании ведических гимнов / текстов и их интерпретации. Такие методы обучения могут влиять на систему вербальной памяти и лежащие в ее основе нейронные субстраты, что, в свою очередь, может привести к сильной системе вербальной памяти, повышающей общую эффективность обработки даже новой информации. Мы планировали это исследование, чтобы изучить, как долгосрочная вышеупомянутая практика и навыки влияют на структурную пластичность мозга (податливость мозга в результате обучения и опыта).

В настоящем исследовании все наши участники-пандиты принадлежали к одной этнической группе, проживающей в одной и той же местности. Кроме того, все они были из одной религии и касты. Педагогические вариации контролировались, поскольку все участники-пандиты обучались одной и той же Ведшале. Участники контрольной группы и участники Pandit были оценены по множеству поведенческих и когнитивных показателей и сопоставлены по всем соответствующим переменным. Самое главное, что участники нашей группы сравнения владели санскритом так же, как и участники пандитов. Все эти особенности исследования делают его более сильным по сравнению с такими ранее опубликованными исследованиями, в которых было много смешанных факторов.

Результаты Поведенческие результаты. Среди всех подтестов шкалы PGI мы наблюдали существенную разницу только при непосредственном воспроизведении. Показатели группы Пандит/священник (Среднее: 11,16±0,68) были значительно лучше, чем у контрольной группы (Среднее: 8,72±1,59; независимый выборочный t-критерий (24)= −7,13, р<0.00). te="" immediate="" recall="" score="" was="" found="" positively="" correlated="" with="" the="" gm="" volume="" of="" the="" thalamus="" (r="0.51," p="0.01)." tough="" we="" performed="" the="" correlation="" analyses="" for="" all="" the="" behavioral="" scores="" with="" the="" gm="" values="" of="" the="" lef="" thalamus,="" pons,="" and="" midbrain,="" we="" did="" not="" observe="" any="" significant="" correlations.="" the="" details="" are="" provided="" in="" the="" supplementary="" table="" (table="">

Отличия ГМ. Мы извлекли плотность GM областей, идентифицированных в VBM и корреляционных анализах всего мозга, создав маску области интереса (ROI) с использованием WFU_PickAtlas. Эти области включали левый средний мозг, мост, левый таламус и левую угловую извилину. Мы напрямую сравнили значение GM со значением контрольной группы с помощью независимых выборочных тестов «t» и обнаружили значительную разницу между группами во всех регионах (значения t и p для разных регионов: средний мозг: t (24){{3} }.60, с<0.01; pons:="" t="" (24)="2.90,"><0.00; lef="" thalamus:="" t="" (24)="6.42,"><0.00; and="" left="" angular="" gyrus:="" t="" (24)="5.42,"><0.00). vbm="" results.="" figures="" 1,="" 2,="" and="" tables="" 2="" and="" 3="" illustrate="" the="" vbm="" results="" of="" the="" direct="" comparison="" between="" the="" two="">

Анализы выявили увеличенный объем GM в среднем мозге, варолиевом мосту, левом таламусе, правом вентральном паллидуме и правой лобной доле, в то время как более высокий WM был расположен в левом парагиппокампе, левой верхней орбитофронтальной области и правом верхнем височном полюсе у пандитов. Контрольные образцы не показали увеличения объема GM и WM. Мы также провели корреляционный анализ всего мозга, принимая во внимание возраст начала ведического обучения и продолжительность обучения после обучения (приблизительная продолжительность (в часах) обучения как

Ведический учитель после прохождения необходимого периода ведической подготовки). Возраст начала не показал какой-либо значимой корреляции с анализом всего мозга, так как ни один значительный кластер не выжил. Тем не менее, продолжительность после тренировки показала значительную корреляцию с вокселем GM левой угловой извилины (координата X, Y, Z MNI: -47, -53, 35, значение Z; 5,62) (p<0.05 fwe)="" (fig.="" 5).="" we="" also="" extracted="" the="" gm="" density="" of="" the="" above="" region="" and="" performed="" the="" correlation="" analysis="" with="" post-training="" duration="" which="" showed="" a="" significant="" positive="" correlation="" (r="0.43," p="">

Толщина коры и результаты гирификации. На рис. 3 и в табл. 4 показано увеличение толщины коры в правом височном полюсе и правом хвостатом, тогда как на рис. 4 и в табл. 5 показано увеличение извилины в левой островковой доле, левой дополнительной двигательной области (ДМА) и левой верхней медиальной лобной области в группа пандитов. Мы также изучили взаимосвязь между результатами LGI и КТ. Мы создали области маски на основе анализа гирификации, а затем рассчитали среднее значение CT для группы и сравнили его между группами. Значимых групповых различий между группами не наблюдалось. Средние значения CT для группы Pandit по сравнению с контрольной группой составляли 2,63 мм (SD=0,27) по сравнению с 2,74 мм (SD {{10}},27); 2,87 мм (стандартное отклонение=0,13) по сравнению с 2,83 мм (стандартное отклонение =0,14); 2,73 (0,25) против 2,62 (0,26) соответственно для вышеуказанных регионов (рис. 5).

Обсуждение

В этом исследовании мы обнаружили межгрупповые различия в организации мозга профессиональных ведических санскритских пандитов/священников и здоровой контрольной группы, используя сравнительный анализ всего мозга. Мы наблюдали большой кластер GM с увеличенным объемом в среднем мозге, мосту, левом таламусе. , правый pallidum и правая лобная область группы Pandit. Мы обнаружили увеличение толщины коры в областях правого височного полюса и правого хвостатого ядра; и повышенная гирификация в левой островковой доле, левой SMA и левой верхней медиальной лобной области у пандитов. Они также показали более высокий объем WM в левом парагиппокампе, левом верхнем орбитофронтальном и правом верхнем височном полюсе. Оценка поведения показала, что пандиты продемонстрировали значительно лучшие результаты в немедленном воспроизведении, что свидетельствует о превосходных способностях в отношении сознательного сохранения и использования информации. Наши выводы согласуются с тем, что мы ожидали, поскольку все эти области имеют прямую связь с устным чтением и запоминанием Вед.

Польза цистанхе для мужчин

переделка ГМ. Большое количество более ранних исследований показало связь гиппокампа с обучением и памятью. Однако в этом исследовании мы не наблюдали каких-либо значительных изменений в GM гиппокампа у пандитов; вместо этого мы обнаружили изменения GM в левом таламусе. Таламус расположен в промежуточной части переднего мозга и является важной частью интеграции сенсорной информации, а также двигательного механизма. Функциональная парцелляция таламуса разрушается из-за технических ошибок34,35. Тем не менее, ядра таламуса помогают в основных функциях коры и познании высшего порядка, поскольку они действуют как ретрансляционный центр, обслуживающий как моторные, так и сенсорные механизмы, играя важную роль в обучении и памяти. Любая реорганизация и эффект пластичности в таламусе регулируются кортикофугальной петлей36. Исследования подтверждают, что таламические карты неизменно связаны с сенсорным опытом37. Обучение и память имеют прямую связь и связь с таламусом из-за реципрокной связи с несколькими областями, а также с цепью Папеза38.

Медиодорсальный таламус соединяет медиальную височную долю и орбитофронтальную кору, тогда как ядро ​​reuniens таламуса связано с префронтальной корой и височной долей39,40. Кроме того, таламус тесно связан с гиппокампом, поскольку передние ядра таламуса получают информацию непосредственно из области гиппокампа41. Это ядро ​​также получает информацию от покрышки среднего мозга, которая имеет решающее значение для обучения и памяти42. Несколько исследований установили значение медиодорсального таламуса в рабочей памяти из-за его примыкания к префронтальной коре43-45. Дисфункция таламуса ухудшает память, и это состояние связано с синдромом Корсакова46. Повреждение таламуса также приводит к нарушению задач пространственной памяти, подобно повреждению гиппокампа47. Целостность теталамуса имеет решающее значение для соответствующей нейронной репрезентации, и любое повреждение этой области может также влиять на формирование памяти48. Другое исследование продемонстрировало значительный вклад таламуса в мониторинг, поддержание и обновление ментальных конструкций40. Это явление подчеркивает доминирующую роль, которую этот регион играет в памяти и обучении, и, вероятно, строгое упражнение памяти, выполненное пандитами, приводит к критическим изменениям GM в вышеупомянутом регионе.

Другая область, которая показала высокий GM, - это средний мозг, связанный рострально промежуточным мозгом со средним мозгом, сопровождаемый множеством небольших путей волокон, которые передают полезную информацию в кору головного мозга, мозжечок и ствол мозга. Таким образом, играет решающую роль в обработке зрительной и слуховой информации наряду с моторным контролем. Ведическое изучение следует устной традиции, которая требует надлежащего чтения с правильным ритмом, слоговой стопой и размером стиха. Открытая декламация или пение включает в себя слуховую обработку услышанных звуков, а затем преобразование этого слухового ввода в артикуляционный вывод, который точно соответствует услышанному звуку. Весь процесс следует за тесной слуховой интеграцией. Нижнее двухолмие является основным слуховым ядром среднего мозга, а возбуждающие и тормозные синаптические входы помогают формировать нервную реакцию на звук в среднем мозге49. Исследования подтвердили сильную корреляцию между гиппокампом и средним мозгом, в частности, вентральной частью покрышки и медиальной субстанциальной черной, которая играет роль в формировании памяти49,50. В совокупности это может в долгосрочной перспективе вызвать генно-инженерные изменения в среднем мозге пандитов. Чтение ведических мантр отличается от пения и речи, поскольку следует систематическому методу, который требует правильной синхронизации ударения, интонации и ритма дыхания. Дыхание — это моторное поведение, а нижняя часть ствола мозга, т. е. мост и продолговатый мозг, являются областями, которые формируют и регулируют паттерн дыхания51–53.

Этот строго контролируемый тип дыхания во время повторения мантр может увеличить объем ГМ в мосту Пандитов. Кроме того, в правом полушарии были идентифицированы две другие области, средняя лобная и вентральная паллидумы, которые показали увеличение объема GM. Сообщается, что средняя лобная извилина участвует в переориентации внимания, усилии внимания и устойчивом внимании54–56. Веды очень сложны по своему составу и лексической структуре, что требует дополнительных усилий внимания. Предполагается, что повторение Вед связано с мотивацией, подкреплением и вознаграждением57, а вентральный паллидум, показывающий высокий GM, связан с вознаграждением и мотивацией58,59. Корреляционный анализ GM всего мозга с продолжительностью обучения после тренировки идентифицировал левостороннюю угловую извилину. Ведическое обучение требовало, чтобы учителя вспоминали и точно декламировали большое количество гимнов и стихов на ведическом санскрите в классе, поскольку ученики должны были учиться декламировать таким же образом, слушая. Такая способность к обучению требовала исключительных навыков извлечения памяти, и, возможно, это может быть причиной того, что продолжительность после тренировки показала положительную корреляцию со значением GM угловой извилины. Более ранние исследования показали решающую роль угловой извилины в воспроизведении памяти с использованием фМРТ и других методов нейровизуализации60 (подробности об активности восстановления памяти в угловой извилине см. в Rugg and King 2018)61.

Польза цистанхе для мужчин

Толщина коры. Толщина коры дает глубокое представление о пластичности, вызванной изучением новых навыков, поскольку ее можно приписать организации корковых нейронов. Толщина коры варьирует от 2,3 до 2,8 мм в разных областях коры62. Он предоставляет информацию, связанную с плотностью и расположением нейронов, нейроглии и нервных волокон63. В этом исследовании мы использовали метод толщины коры на основе проекции64 и обнаружили увеличение толщины коры в правом височном полюсе и правом хвостатом в группе пандитов. Это открытие предполагает, что височный полюс тесно связан с навыками, важными для изучения Вед. Височный полюс накрывает передний конец височной доли и устанавливает прочную связь с миндалевидным телом и орбитальной лобной корой. Правый височный полюс специфически связан с эмоциями65, так как повреждение этой области приводит к социально-эмоциональному расстройству66. Неотъемлемое значение Вед и информация, содержащаяся в них, может иметь прямое отношение к социально-эмоциональному обучению57,67,68. В частности, Сам-Веда считается Ведой мелодий, пение которых вызывает эмоционально связанную преданность69. Однако нет прямых доказательств того, что изменение временного полюса связано с определенной эмоциональной мерой. Другой областью с увеличенной толщиной коры, которую мы обнаружили, было правое хвостатое ядро, подкорковая структура, расположенная глубоко внутри мозга рядом с таламусом70. Исследование функциональных связей головного мозга показало контралатеральную связь правого хвостатого ядра с таламусом, в частности с медиальным дорсальным ядром71. В другом исследовании сообщалось, что правое хвостатое тело связано с гиппокампом в производительности, связанной с завершением памяти и рабочей памятью72,73. Увеличенная толщина правого хвостатого в группе пандитов может быть связана с этими связями.

Гирифкация. Анализ гирификации предлагает новый подход к анализу мозга, поскольку он нацелен на морфометрические свойства, которые не фиксируются с помощью VBM или анализа толщины коры. Этот метод основан на GI, который представляет собой соотношение внутренних и внешних контуров коры74. Анализ выявил три области с высоким гликемическим индексом: левый островок, левый SMA и левый верхний медиальный лоб в группе Pandit. Интересно, что стиль декламации в ведическом обучении предназначен для лучшего запоминания и точного произношения слов. В совокупности эти методы используют несколько фонетических правил, встраивая специальные грамматические методы и объединяя слова в последовательности. Весь процесс следует правильному упорядочению звуков речи на фонематическом, слоговом и надсложном уровнях. В эти процессы вовлечены корковые и подкорковые речевые области. Островковая доля и SMA — это две области, которые часто связаны с моторными аспектами производства речи, обеспечивающими артикуляционный контроль. Островковая доля устанавливает двусторонние связи с лингвистическими, двигательными лимбическими и сенсорными областями мозга75. Некоторые исследования, основанные на повреждениях, подтвердили, что островок в значительной степени поддерживает моторную артикуляцию76–78. Вклад SMA был решающим образом связан с созданием слоговой последовательности79,81. Кроме того, SMA является частью сети, которая способствует явному производству слогов79 и является важной областью сенсомоторных цепей82. Связь этих двух областей с артикуляцией речи может быть причиной наблюдаемой повышенной гирификации в этих областях. Многочисленные визуализирующие исследования выявили решающую роль верхней лобной извилины в рабочей памяти83–86, а декламация, запоминание и ритуальная практика Вед требуют широкого использования рабочей памяти, что можно объяснить высокой извилистостью этой области.

переделка ВМ. Мы измерили значение вокселя WM, которое показало заметное увеличение в нескольких областях, таких как левый парагиппокамп, левый верхний орбитофронтальный и правый височный полюс в группе Pandit. Церебральный WM является основным фактором, влияющим на биоповедение. VBM количественно измеряет объем WM, который необходим для нормальной системной работы87. Парагиппокамповая извилина — это область коры, расположенная в медиальной части височной доли, которая окружает гиппокамп. Парагиппокамп тесно связан с гиппокампом через энторинальную кору88. Некоторые исследования человеческого мозга, основанные на повреждениях, показали важный вклад в память89–91, в то время как орбитофронтальная кора тесно связана с медиальной височной корой, которая поддерживает формирование памяти92, что может увеличить объем WM у пандитов/священников. Заучивание и декламация Вед представляют собой многочисленные навыки, требующие дисциплинированного долговременного стремления овладеть Ведами. Координация таких множественных навыков требует участия нескольких нейронных областей. В настоящем исследовании мы определили несколько областей, связанных с навыками, необходимыми для изучения Вед. Запоминание более 50, 000 до 100,000 слов требует экстраординарных навыков обучения, и это побудило нас идентифицировать несколько взаимосвязанных областей, которые участвуют в функции памяти.

Результаты настоящего исследования в некоторых отношениях отличаются от результатов предыдущих исследований32,33. Предыдущее исследование VBM33 обнаружило несколько областей, которые показали изменение значения GM, но ни один из них не совпадает с текущим исследованием. Результаты также различаются в отношении гирификации. Хотя КТ-анализ выявил одну общую область, т. е. височный полюс. Различия в результатах между исследованиями могут быть вызваны несколькими причинами, но основная причина может быть связана с отбором и сопоставлением участников. В настоящем исследовании некоторые натуралистические различия, такие как образ жизни между группами, не могли быть устранены. Эти социальные различия в группах могли повлиять на биологические сигналы интереса. Хотя мы пытались сопоставить группы по всем релевантным переменным.

Вывод

Многочисленные исследования изображений головного мозга были проведены ранее, чтобы подчеркнуть важность обучения навыкам в пластичности корковых и подкорковых структур человеческого мозга. Это исследование предоставляет полезную информацию о функциональных последствиях приобретения новых навыков в отношении нейронных областей. Методы структурного анализа мозга, связанные с деревьями, такие как VBM, толщина коры и измерение индекса гирификации, предполагают несколько областей, которые связаны с эффектом пластичности ведического изучения и декламации.