Fusiform ajukoore funktsionaalne gradient hiina tähemärkide tuvastamiseks, 2. osa

Käitumisanalüüs

ACC ja RT arvutati nelja tingimuse jaoks. Stiimulikategooriate peamisi mõjusid analüüsiti ühesuunalise korduva ANOVA abil. Paaritud t-testid koos post hoc Bonferroni korrektsiooniga (p, 0.05) viidi läbi erinevates tingimustes.

Stimulatsiooni ja mälu vahel on tihe seos. Mida huvitavam, uudsem ja väljakutsuvam miski on, seda lihtsam on meil seda meeles pidada. Seetõttu kasutame koolides sageli erinevaid meetodeid, et tekitada õpilastes huvi ja uudishimu mälu parandamiseks. Niisiis, millised stiimulid võivad meie mälu parandada?

Esiteks on kujutlusvõime ja assotsieerimisoskus olulised tegurid mälu parandamisel. Peame laskma ajul infot edasi töödelda ja siduda see meie enda kogemuse, teadmiste, emotsioonide jms, et see paremini meelde jääks. Näiteks võime uut sõna õppides seostada visuaalse stseeni või olemasoleva sarnase hääldusega sõnaga, mis aitab meil seda paremini mõista ja meelde jätta.

Teiseks võib mitme meele kasutamine parandada ka mälu. Saame teavet hankida erinevate kanalite kaudu, nagu nägemine, kuulmine, puudutus ja lõhn, mis võib luua ajus rohkem seoseid ja assotsiatsioone ning aidata kaasa pikaajalisele mälule. Seega saame õppides proovida erinevaid viise info hankimiseks, näiteks kuulata lugemise ajal salvestisi või pildistades teravustada, et infot kohapeal paremini salvestada.

Lõpuks võib teie keha ja aju järjepidev treenimine parandada ka teie mälu. Füüsiline tervis võib parandada aju paindlikkust ja liikuvust ning parandada meie mälu. Regulaarne treening võib soodustada verevoolu, suurendada hapnikuvarustust ja soodustada aju ainevahetust, parandades seeläbi aju funktsiooni. Lisaks võib aju aktiivsena hoidmine läbi rohke lugemise, mõtlemise, õppimise jms parandada ka meie mälu.

Lühidalt öeldes on stimulatsioonil positiivne mõju mälule. Me saame oma mälu parandada mitmel viisil, näiteks kasutades rohkem kujutlusvõimet ja assotsieerimisoskusi, kasutades teabe saamiseks mitut meelt ning nõudes keha ja aju treenimist. Usun, et seni, kuni me püsime, paraneb meie mälu jätkuvalt, aidates meil paremini õppida ja kasvada. On näha, et peame parandama mälu ja Cistanche deserticola võib oluliselt parandada mälu, sest Cistanche deserticola suudab reguleerida ka neurotransmitterite tasakaalu, näiteks tõsta atsetüülkoliini ja kasvufaktorite taset. Need ained on mälu ja õppimise jaoks väga olulised. Lisaks võib liha parandada ka verevoolu ja soodustada hapniku kohaletoimetamist, mis tagab aju piisava toitainete ja energia kättesaamise, parandades seeläbi aju elujõudu ja vastupidavust.

Ühemõõtmeline aktiveerimisanalüüs

Ühe subjekti tasandi analüüsis viidi läbi üldine lineaarne mudel (GLM), milles sõltumatute muutujatena oli stimulatsiooni seadmise aja (SOT) ja hemodünaamilise vastuse funktsiooni (HRF) konvolutsioon, sõltuvate muutujatena fMRI signaalide aegrida ja kuus ümberjoondamisparameetrit. regressoridena.

Rühmatasandi analüüsis kasutati iga voksli analüüsimiseks ühte proovi t-testi, et saada iga seisundi jaoks aktiveerimiskaardid [p, 0.05, FDR-i korrektsioon (q, 0,05), klastri suurus. 10].

FG aktiveerimise erinevate funktsionaalsete tasemete uurimiseks hiina sõnatuvastuse ajal määrasime kindlaks viis tüüpi aju aktiveerimise kaarte: (1) RW-d versus fikseerimine miinus PW-d versus fikseerimine leksikaalsete efektide jaoks, (2) PW-d versus fikseerimine miinus FW-d versus fikseerimine sõnavormiefektide jaoks (3) ) PW-d versus fikseerimine miinus RW-d versus fikseerimine abstraktse ortograafilise töötlemise jaoks, (4) FW-d versus fikseerimine miinus RW-d versus fikseerimine madala taseme ortograafilise töötlemise jaoks ja (5) SC-d versus fikseerimine miinus RW-d versus fikseerimine põhilise visuaalse töötlemise jaoks.

Täpsemalt, PW-del on sama ortograafiline seaduspärasus kui RW-del, kuid neil ei ole juurdepääsu leksikaalsele fonoloogiale ja tähendusele. FW-del on tavalised radikaalid või logografeemid, kuid puudub seaduslik hiina ortograafia, samas kui SC-d olid ruumiliselt põimitud.

Üheskoos on funktsionaalne tase järkjärguline esimesest kuni viienda kontrastini. Pealegi oodati kolme hilisema kontrasti puhul vähem töötlemisetappe, kuid rohkem aktiveerimist, kuna viimasest ebaõnnestunud etapist tulenevad ennustusvigad, st tugevam aktiveerimine, et teha rohkem katseid kaardistada globaalset ortograafiat sõna fonoloogia ja tähendusega või integreerida kohalikud radikaalid tervikuks. tegelane (Price ja Devlin, 2011).

RSA

RSA on võimas erinevate tasemete/skaalade/viiside (nt neuraalsed, käitumuslikud, füüsilised, teoreetilised) tegevuste integreerimiseks, et tuvastada kognitiivset manipuleerimist (Fischer-Baum et al., 2017; Wang jt, 2018; Deniz jt, 2019 ). Käesoleva uuringu eesmärk oli uurida FG täpseid funktsionaalseid rolle hiina sõnatuvastuse ajal.

See eesmärk saavutati Hiina ortograafia ja neuraalse RDM-i erinevate tasemete teoreetilise representatsioonilise erinevuse maatriksi (RDM) seostamisega FG-s. Abstraktse ja leksikaalortograafia erinevuste kvantifitseerimine on võtmeküsimus. Selle tulemuse saavutasime RW-de, PW-de ja FW-de logo-grafeemide esituste arvutamisega.

Teoreetilised RDM-id

Logo grafeem on Hiina märkide põhiline esitusüksus (Han et al., 2007). Logo-grafeemRDM konstrueerimisel arvutati üks miinus jagatud põhiühikute suhe mis tahes kahe stiimuli vahel RW-des, PW-des ja FW-des.

Pange tähele, et SC-d koosnevad juhuslikest tõmmetest, kuid mitte kõik jooned pole logo grafeemid. Seega saab logo-grafeemi RDM-e konstrueerida ainult RW-de, PW-de ja FW-de jaoks. Logo-grafeemi esitused näitavad sisemisi manipulatsioone, mis käsitlevad logo-grafeemi minimaalse ühikuna.

Märgituvastuse ajal sisaldavad sisemised kognitiivsed protsessid leksikaalset ortograafiat (st ortograafiline seaduslikkus ja sõnavormide vastendamine fonoloogiale ja semantikale), sõnavormide ortograafiat (st radikaalset positsiooni ja ortograafilist seaduslikkust), radikaalset ortograafiat (st joone positsiooni) ja üldist visuaalset teavet. heledatest ja tumedatest laikudest.

PW tuvastamise ajal näitavad logo-graafilised esitused töötlemise ortograafilist seaduslikkust ja üldisi visuaalseid omadusi. FW tuvastamiseks näitavad logo-grafeemi esitused radikaalset ja üldist visuaalset töötlemist.

Semantilised esitused arvutati RW-de jaoks, asPW-d ja FW-d olid mõttetud. Semantiline erinevus arvutati kui üks miinus koosinussarnasus mis tahes RW stiimulite paari sõnavektorite vahel. Kasutati vahelejätmise algoritme (akna suurus=5, alamdiskreetimissagedus=10 4, negatiivse valimi arv=5, õppimiskiirus=0.025, dimensiooni number=300). sõnavektorite arvutamiseks avatud lähtekoodiga Wikipedia hiina korpuse põhjal.

Neuraalsed RDM-id ja prožektor RSA

GLM viidi läbi esimesel tasemel iga 120 katse jaoks, kusjuures 6 pea liikumise parameetrit regreseeriti. Igas seisundis (RW-d, PW-d ja FW-d) ja iga katsealuse puhul arvutati vokslite kaupa neuronite sarnasused mis tahes 40 katse paari vahel oluliste korrelatsioonidena b -b-väärtuste vahel, mis eraldati enesekesksest sfäärist 6-- mm raadiusega.

Mis tahes kahe stiimuli vaheline korrelatsioon ühe miinuse vahel määrati erinevuseks. Sfääri tsentreeritud voksel viidi läbi põiki huvipakkuvates kortikaalsetes piirkondades (ROI), nagu prožektor, ja vokslipõhised neuraalsed RDM-id saadi iga subjekti jaoks igas seisundis. Käesolevas uuringus määratleti ROI-d kui kahepoolseid fusiformseid alasid (55#, 56#) Automated Anatomical Labeling 3 (AAL3) mallis.

Kaasati ka kahepoolsed madalamad kuklakoored (53#, 54#) AAL3-s. Spearmani korrelatsioonid arvutati neuraalsete RDM-ide ja logo-grafeemide/semantiliste RDM-ide vahel voksli tasemel. Spearmani r-transformeeritud Z väärtused olid logo-grafeemi/semantilise esituse väärtused ja neid kasutati üheosalise, ühe valimiga t-testi läbiviimiseks subjektide lõikes voksli tasemel.

Olulised vokslid (p, 0.05, parandamata, klastri suurus . 10) tuvastati t-testis kui logografeemi/semantilise esituse osa. Analüüsi skriptid ja kokkuvõtlikud andmed on saadaval GitHubis (http://github.com/miaocao88/Functional-Gradient-in-vOT).

Valideerimisanalüüs

Et uurida, kas käitumuslik jõudlus (ACC) mõjutab ajutegevust leksikaalsete otsustusülesannete ajal, viidi läbi valideerimisanalüüs, jättes välja katsed, milles osalejad hindasid ebatäpselt leksikaalsust. Eelkõige PW seisundi puhul jäeti RSA tulemuste statistilise mõju tagamiseks välja 6 osalejat, kelle ACC on 50%.

Tulemused

Käitumuslikud tulemused

Analüüsiti leksikaalse otsustusülesande jaoks nupuvajutuse ACC ja RT. Ühesuunalise korduva ANOVA abil arvutatud ACC ja RTamong RW-de, PW-de, FW-de ja SC-de peamised mõjud olid mõlemad olulised, nagu on näidatud joonisel 1B (Allen et al., 2019). Ühesuunalise korduva ANOVA abil mõõdetud olulisi peamisi mõjusid täheldati nii ACC (F(3,150)=27.12, p, 0,001) kui ka RT (F(3,150) =16) puhul. 68, lk 0,001).

PW-de ACC ({{0}}.80 6 0.21) oli oluliselt madalam kui RW-de oma (0.95 6 0.07, t(50)=5.29,p, 0.001, Bonferroni parandatud), FWs (0.{101} {12}}.06, t(50) =6.12, p, 0.001, Bonferroni korrigeeritud) ja SC-d (0.98 60.05, t(50) { {23}}.23, p, 0,001, Bonferroni korrigeeritud), samas kui PW-de RT (938.81 6 15.60 ms) oli oluliselt kõrgem kui RW-de oma (793.78 6 170.21 ms, t(50)=9.04,p, 0.001, Bonferroni parandatud), FWs (780.416 149.84ms,t(50)=10.28, p, 0.001, Bonferroni parandatud ) ja SCs(728.686 152.54ms, t(50)=12.84, p, 0.001, Bonferroni korrigeeritud).

SC-de ACC oli suurem kui RW-de oma (t(50) =2.89, p, 0.05, Bonferroni parandatud). SC-de RT oli lühem kui FW-del (t(50)=4.85, p, 0,001, Bonferroni korrigeeritud) ja RW-del (t(50)=5.30, p, 0,001, Bonferroni korrigeeritud) .

Üheskoos näitasid katsealused PW äratundmises kõige kehvemat tulemust võrreldes ülejäänud kolme tingimusega, kuid SC-de jõudlus leksikaalses otsustusülesandes oli parem.

Funktsionaalse aktiveerimise tulemused

Käesolevas uuringus määratleti sõnavormi efekt kui PW-de aktiveerimine versus fikseerimine miinus FW-d versus fikseerimine, samas kui leksikaalne efekt määratleti kui RWsversus fikseerimine miinus PW-d versus fikseerimine. Nagu on näidatud joonisel 2A, aktiveeris sõnavormi efekt bilateraalseid ventraalseid kukla-temporaalseid ajukoore ja vasakpoolset keskmist kuklaluu ​​[p, 0.05, FDR-i parandus (q, 0,05), klastri suurus. 10].

Vasaku sõnavormi efektialad paiknesid suures kobaras (klastri suurus {{0}}), mis hõlmasid vasaku külgmise kuklaluu ​​keskmist osa, kaasa arvatud vasakpoolne alumine temporaalne gyrus, vasaku FG keskmine ja eesmine osa. kuklaluu ​​[p, 0,05, FDR-korrektsioon (q, 0,05), klastri suurus. 10]. Parempoolsete sõnavormide mõjupiirkonnad hõlmasid kontralateraalseid homotoopseid ajukoore, sealhulgas paremat alumist temporaalset gyrust ja keskmist FG-d.

Leksikaalne efekt aktiveeris ulatuslikke ajupiirkondi, sealhulgas kahepoolset keskmist kuklaküürust, kahepoolset kukla-temporaalset ajukoort (mis koosneb alumisest temporaalsest gyrusest ja keskmisest FG-st), paremat FG-d ja vasaku alumise ajalise gyruse esiosa [p, {{{{2} }}}.05, FDR-parandus (q, 0,05), klastri suurus. 10].

Massiivselt aktiveeritud ajupiirkonnad võivad tuleneda ülalt-alla modulatsiooni oflexilistest vastustest. Pange tähele, et vasaku inferiortemporaalse gyruse eesmises osas leiti rohkem leksikaalsete efektide eesmisi aktivatsioone kui vasaku FG eesmises osas. Lisateavet vt tabelist 1.

Tuginedes ennustusvea hüpoteesile, vastasid PW-d versus fikseerimine miinus RW-d versus fikseerimine, FW-d versus fikseerimine miinus RW-d versus fikseerimine ja SC-d versus fikseerimine miinus RW-d versus fikseerimine vastasid vastavalt abstraktsele töötlemisele, radikaalsele töötlemisele ja visuaalsete omaduste ekstraheerimisele, mis kuuluvad kõrgemale. ortograafilise struktuuri tasemed.

Nagu on näidatud joonisel 2B, aktiveerisid PW-d versus fikseerimine miinus RW-d versus fikseerimine kahepoolse ventraalse kukla-temporaalse ajukoore ja kahepoolse keskmise kuklaluu ​​[p, 0.05, FDR-i korrektsioon (q, 0). {8}}5), klastri suurus. 10]. Ajupiirkonnad FW-de ja fikseerimise miinus RW-de ja fikseerimise kohta leiti bilateraalses alumises temporaalses gyruses ja vasakpoolses keskmises kuklaluues [p, 0,05, FDR-i korrektsioon (q,0,05), klastri suurus. 10].

SC-d versus fikseerimine miinus RW-d versus fikseerimine aktiveeris ainult vasaku keskmise ja alumise kuklaluu ​​[p, {{0}},05, FDR-i korrektsioon (q, 0,05), klastri suurus. 10].

Järk-järgult muutunud ja segunenud aktivatsioonid piki y-telge vasaku alumise ajalise gyruse tagumises osas on näidatud joonise 2B alumisel paneelil ja vasaku FG kinnitatud funktsionaalsed gradiendid. Lisateavet leiate tabelist 2.

For more information:1950477648nn@gmail.com