Unekaotus häirib eduka õppimise närvisignaali 2. osa

materjalid ja meetodid

Osalejad

Viiskümmend üheksa osalejat (32 naist, keskmine ± standardhälve [SD] vanus=20,10 ± 1,80) võeti tööle vabatahtlikult ja nad lõpetasid eelseansi (vt allpool).

Standardhälve on andmete jaotuse dispersiooni statistiline mõõt. Mälu viitab inimese aju võimele teavet meelde jätta. Tundub, et neil kahel pole erilist seost ega seost, kuid nende vahel on teatav seos. Vaatame seda koos.

Esiteks peame teadma, et standardhälve võib kajastada andmete jaotuse hajutamise astet. See tähendab, et kui andmehulga standardhälve on suurem, siis on ka selle andmekogumi hajuvusaste suurem, mis tähendab, et andmete erinevus on suurem. suur. Mälu nõuab mitmeid protsesse, nagu aju tajumine, mõistmine, kodeerimine, salvestamine ja teabe otsimine. Kuna mälu nõuab ajult selle teabe töötlemist, võib kui teave ise on suhteliselt diskreetne, võib see kaasa tuua ebarahuldava mälu jõudluse.

Teiseks võib standardhälve peegeldada ka andmete stabiilsust ja usaldusväärsust. Kui andmete standardhälve on väiksem, siis on ka selle andmehulga dispersioon väiksem ja ka andmete erinevus väiksem. Sellisel juhul on andmete usaldusväärsus ja stabiilsus suurem. Sellel peaks olema ka teatav seos mäluga. Kui inimesel on hea mälu, peaks tema infotöötlusvõime olema suhteliselt stabiilne, mis tähendab, et ta on info töötlemisel täpsem ja usaldusväärsem, seega on tema mälu suhteliselt hea.

Kokkuvõtteks võib öelda, et kuigi standardhälbe ja mälu vahel ei paista olevat palju korrelatsiooni, on nende vahel teatav seos. Kui andmed on liiga diskreetsed, võib teabe töötlemisel teave kergesti kaduda ja ununeda. Kui andmed on stabiilsemad, on infotöötlus täpsem ja usaldusväärsem, pakkudes paremat kaitset inimeste mälule. Seetõttu peaksime keskenduma oma mälu treenimisele ning mälu stabiilsuse ja usaldusväärsuse parandamisele, parandades oma kognitiivseid ja infotöötlusvõimeid.

Lühimälu parandamiseks klõpsake nuppu Tea

Pärast eelsessiooni jäeti välja 10 osalejat soorituskriteeriumi mittetäitmise tõttu ja 1 osaleja inglise keelt emakeelena kõneleja õppimise nõude mittetäitmise tõttu. Eelseansi soorituskriteeriumi täitnute hulgast loobus 18 osalejat, kuna nad ei suutnud põhiõppekavale pühenduda.

Meie lõpliku valimi suuruseks oli n=30 osalejat (17 naist, keskmine ± SD vanus, 20,10 ± 1,65), kellest igaüks täitis nii une kui ka unepuuduse tingimused (järjekord tasakaalustatud, vt joonis 1a). Järgides meie laboris standardseid protseduure (Ashton jt 2019; Strachan jt 2020; Harrington, Ashton, Ngo jt 2021; Harrington, Ashton, Sankarasubramanian jt 2021), paluti osalejatel hoiduda kofeiinist ja alkoholist vastavalt 24 tundi ja 48 tundi enne iga uuringuseanssi. Osalejad ei teatanud une- ega psühhiaatriliste häirete ajaloost.

Kõigilt osalejatelt saadi kirjalik teadlik nõusolek vastavalt Yorki ülikooli psühholoogia osakonna teaduseetika komitee nõuetele. Osalejad said pärast uuringu lõpetamist 100 naela hüvitist.

Statistiline võimsus arvutati enne andmete kogumist, kasutades Ashtoni jt (2020) efekti suurust d=0,56. See efekti suurus tuletati paarisproovi testist, milles võrreldi unustamist pärast öist und või täielikku unepuudust. Selle efekti suuruse põhjal andis meie eelregistreeritud valim n=30 osalejast 83,7% võimsust (alpha=0.05, 2-taled).

Ülesanded ja stiimulid

Visuospatiaalne ülesanne (vt joonis 1b) Rahvusvahelisest afektiivse pildi süsteemist (Langet al. 2005) ja Nencki afektiivse pildi süsteemist (Marchewka et al. 2014) tehti sada neutraalsete stseenide pilti. Need jagati kaheks 50 pildi komplektiks, mida kasutati une ja unepuuduse tingimustes (pildi määramine seisundisse oli tasakaalustatud). Visuospatiaalne ülesanne jagunes kolmeks etapiks:

I koolitus: passiivne vaatamine

Kõik 50 kujutist esitati juhuslikult valitud kohas ruudustiku taustal (säriaeg=3 s, stiimulitevaheline intervall [ISI]=1 s). Osalejatel paluti proovida kujutiste asukohad hilisemaks testiks meelde jätta. Piltide esitluse järjekord randomiseeriti.

II koolitus: aktiivne vaatamine

Iga pilt ilmus ruudustiku keskele ja osalejad teisaldasid selle kohta, kus nad uskusid, et see ilmus passiivsel vaatamisel. Seejärel ilmus pilt uuesti õigesse kohta, et olla tagasisidena.

See jätkus seni, kuni kõik pildid olid paigutatud<4.8 cm (<150 pixels) from their correct location on 2 consecutive rounds of active viewing (images for which this criterion was met were dropped from subsequent active viewing rounds). The image presentation order was randomized.

Katse

Testifaasis järgiti samu protseduure kui aktiivse vaatamise ühe ringi puhul, välja arvatud see, et tagasisidet ei antud. Kolm testi viidi lõpule (kohene, hilinenud ja järelkontroll).

Paaritud partnerite ülesanne (vt joonis 1c)

Kakssada pilti looduslikest ja tehisobjektidest valgel taustal võeti Konkle et al. (2010) ja veebiallikatest. Need jagati kaheks 100 objektist koosnevaks komplektiks (50 looduslikku ja 50 tehislikku) kasutamiseks une- ja unepuuduse tingimustes (objekti seisukorra määramine oli tasakaalustatud).

Kolmsada omadussõna (150 omadussõna tingimuse kohta, määramine on tasakaalustatud) võeti Cairney, Guttesen jt. (2018). Iga tingimuse sees valiti juhuslikult sihtmärkideks 100 omadussõna ja ülejäänud 50 fooliumiks.

Omadussõnaga tutvumine

Iga 100 sihtomadussõna esitati 3 sekundi jooksul. Osalejatel paluti hinnata, kui sageli nad iga omadussõna vestluses kasutasid skaalal 1–9 (1=mitte kunagi, 5=mõnikord ja {{ 6}} sageli) täiendava 4 s jooksul (ISI koos fikseerimisristiga=1,5 s ± 100 ms).Omadussõnade esitusjärjekord randomiseeriti.

Pildi tutvustus

Kõiki 100 pilti (50 looduslikku ja 50 inimese loodud objekti) esitati 3 sekundi jooksul. Osalejatel tehti ülesandeks kujutleda end iga objektiga suhtlemas ja seejärel liigitada see täiendava 4 sekundi jooksul looduslikuks või tehislikuks (ISI koos ristlõikega=1,5 s ± 100 ms). Pildi esitluse järjekord oli juhuslik.

Õppimine

Igas katses esitati osalejatele omadussõna ja pilt igast eelnevast tutvumisfaasist 4,5 sekundi jooksul. Neile anti ülesandeks tulevase testi jaoks omadussõna-kujutise sidumine meelde jätta. Õppimise hõlbustamiseks paluti osalejatel luua oma mõtetes jutukujund, mis hõlmaks omadussõna ja kujutise vastasmõju kogu triaalimaa kestuse jooksul, ning seejärel hinnata seda seost realistlikuks või veidraks täiendava 4 sekundi jooksul.

Omadussõna-kujutise õppimise käigus saadud EEG-andmete analüüsi hõlbustamiseks kasutati pikemat ISI-d 5s (±100 ms) (see sisaldas 2-sprogressiooniriba, millele järgnes 3-sekundiline fikseerimine). Omadussõnade paaristamise järjekord randomiseeriti.

Katse

Kõiki 150 omadussõna (100 õppimisest ja 50 nähtamatust) esitati 3 sekundi jooksul. Osalejatel paluti kõigepealt 10 sekundi jooksul näidata, kas omadussõna oli vana või uus. Seejärel anti 1 sekundi jooksul tagasisidet täpsuse kohta (õige/vale).

Korrektsete vanade vastuste jaoks esitati osalejatele 4 pilti (mida kõiki oli õppimise ajal nähtud) ja neil paluti 10 sekundi jooksul näidata, milline pilt oli omadussõnaga seotud.

Seejärel hindasid osalejad 10 sekundi jooksul, kui kindlad nad oma vastuses olid, skaalal 1 (ei ole kindel) kuni 4 (väga enesekindel). Vanade valede või uute vastuste korral liikusid osalejad kohe järgmisse katsesse (ISI fikseerimisristiga=1,5 s ± 100 ms). Omadussõnade esitusjärjekord randomiseeriti.

Psühhomotoorse valvsuse ülesanne

Psühhomotoorse valvsuse ülesanne (PVT) saadi Khitrovilt jt. (2014) (bhsai.org/downloads/pc-pvt). Osalejatel paluti reageerida, kui ekraanile ilmus digitaalne loendur (ISI=2–10 s). Osalejad said tagasisidet oma reageerimisaegade kohta ja ülesanne kestis 3 minutit.

Menetlus

Eelistung

Osalejad läbisid enne põhiuuringusse sisenemist esialgse mälu hindamise. Nad õppisid 180 semantiliselt seotud sõnapaari (nt "Horisont–Päike") ja neid testiti viivitamatult meeldetuletusprotseduuriga. Osalejad, kes saavutasid 50–95%, kutsuti tagasi põhikatsesse. See tagas, et põhiuuringu visuaalruumilistes ja paarispartnerite testides ei esinenud osalejad tõenäoliselt põranda või lae all.

1. seanss: õhtu

Osalejad saabusid ajavahemikus 20.30-22.00. Uneseisundis (varasemad saabujad) ühendati osalejad kohe üleöö EEG-seireks. Osalejad alustasid uuringut Stanfordi unisuse skaala (SSS; Hoddes et al. 1973), PVT-ga ning seejärel visuaalruumilise ülesande koolituse ja vahetu testimise faasiga.

Üleöö intervall

Uneseisundis läksid osalejad magama kell 23.00 ja äratati kell 7.00 (sellega saavutati umbes 8 tundi EEG-ga jälgitud und). Unepuuduse tingimustes jäid osalejad teadlase järelevalve all terve öö ärkvel. Unepuuduse perioodil pakuti osalejatele suupisteid ning neil lubati mänge mängida, filme vaadata või kursusi lõpetada.

Kuna meie valim koosnes peamiselt ülikoolide üliõpilastest ja märkimisväärne hulk päevastest õppetundidest kaoks üleöö magamise puudumise tõttu, otsustasime värbamise hõlbustamiseks lubada osalejatel kursusetööd lõpetada.

Oluline on see, et kõiki lubatud tegevusi peeti sobivaks, kuna need ei olnud kontseptuaalselt seotud materjalidega, mida osalejad olid õppinud eelmisel õhtul (st objekti asukoha seosed) või õpivad järgmisel hommikul (st omadussõna-kujutise paarid).

2. seanss: hommik

Unepuuduse seisundis osalejad ühendati EEG jälgimiseks (see ei olnud une seisundi jaoks vajalik, kuna elektroodid olid juba eelmisel õhtul kinnitatud). Seejärel lõpetasid osalejad veel ühe SSS-i ja PVT-ringi ning teise (hilinenud) visuaalse ruumilise testi.

Seejärel viisid osalejad läbi paariskaaslaste ülesandega tutvumise etapid, enne kui lõpetasid paariskaaslaste õppimisfaasi EEG-seirega. Osalejatele ei antud selgesõnalisi juhiseid selle kohta, mida teha (nt millal magama minna) 3. sessioonile eelnenud 48-h intervalli jooksul.

3. seanss: järelmeetmed

Osalejad naasid 48 tundi pärast 2. seanssi (võimaldades sellega taastuda unepuuduse seisundis) ja lõpetasid SSS-i ja PVT viimase vooru. Seejärel viisid nad läbi paarispartnerite testi ja viimase (järelkontrolli) visuaalse ruumilise testi.

Varustus

Eksperimentaalsed ülesanded

Kõik ülesanded täideti Windowsi arvutis ja osalejate vastused salvestati klaviatuuri või hiirega. Visuaalruumiline ülesanne realiseeriti esitluse versioonis 14.1 (Neurobehavioral Systems, Inc.) ja paaristatud assotsieerunud ülesanne rakendati Psychtoolboxis 3.0.13 (Brainard 1997; Pelli 1997; Pelli 1997; MA19TLaAB2007) The MathWorks, Inc.).

Elektroentsefalograafia

EEG salvestusi manustati 2 Embla N7000 süsteemiga ja 1 Embla NDx süsteemiga REMLogic 3.4 tarkvaraga. Embla NDx omandati meie unelaboratooriumi üleviimisel 2- magamistoast 3-magamistoaks (N7000 polnud enam ostmiseks saadaval).

Kõigi, välja arvatud 3 osaleja puhul, kasutati une- ja unepuuduse tingimustes sama EEG-süsteemi. Kullatud elektroodid kinnitati peanahale vastavalt rahvusvahelisele 10-20 süsteemile eesmise (F3 ja F4), tsentraalse (C3 ja C4), parietaalse (P3 ja P4) ning kuklaluu ​​(O1 ja O2) kohtadesse ning viidati. seotud mastoididele.

Vasak ja parem elektrookulograafia elektroodid kinnitati, nagu elektromüograafia elektroodid mentaalses ja submentaalses kahepoolselt, ning maanduselektrood kinnitati otsaesisele. NDx-süsteemi jaoks paigaldati Cz-le täiendav võrdluselektrood. Kindlustasime, et alleelektroodide ühendustakistus oleks<5 kΩ immediately before any EEG data were collected (i.e. for participants in the sleep condition, impedances were checked before sleep and again in the morning before the learning task). 

Kõik elektroodid, mis langesid üle selle läve, asendati ja kontrolliti uuesti. Kõik võrgusignaalid võeti digitaalselt sagedusel 200 Hz (N7000) või 256 Hz (NDx, eeltöötluse käigus vähendati sagedusele 200 Hz).

Aktigraafia

Osalejad kandsid kogu uuringu ajal käekella aktigraafiaseadmeid (Actiwatch 2, Philips Respironics, Ameerika Ühendriigid), et saaksime jälgida nende und, kui nad olid väljaspool laborit.

For more information:1950477648nn@gmail.com