Az éjszakai alvás által nyújtott előny a sémával kapcsolatos memóriában csak egy napig tarthat 3. rész

Viselkedési eredmények (12-órával a tanulás után)

Az alvás kedvezett a sémával kapcsolatos elemek visszakeresésének a sémaelemeken felül (3–5. ábra). Egy vegyes ANOVA, amelyben a sématanulás (séma, séma nélküli), tesztmenet (azonnali, késleltetett 12 óra) a résztvevőn belüli tényező, és a konszolidációs feltétel (alvás, ébrenlét) mint a résztvevők közötti tényező volt, jelentős interakciót mutatott ki, amelynek következtében az alvás a memória a séma számára előnyös, és nem a séma nélküli tanuláshoz 12 óra után,F(1,51)=4.503, p=0.039, η p2=0.081.

Az aktív izgalom és a memória elválaszthatatlanok, és szoros kapcsolat van közöttük. Minél jobb egy személy memóriája, gyakran annál magasabb az izgalma.

Tehát mi az aktív ébredés? Az aktív ébredés az emberek azon képességére utal, hogy érzékelik a környező környezet változásait, kezdeményezőkészséget, és képesek megérteni és reagálni a dolgokra. Amikor az ember erősen felébredt állapotban van, arcvonásai élesebbek lesznek, gondolkodása mozgékonyabb lesz, és erősebb lesz a felfogó és megértő képessége.

És ez a magas fokú izgalom segíthet a memóriánk jobb fejlesztésében is. Magas izgalmi állapotban az ember jobban összpontosíthat a tanult tudásra, és jobban megőrzi agyában a tanult tartalmat. Ugyanakkor a magas izgalmi állapot serkentheti az emberek gondolkodási vitalitását, és javíthatja a memória mélységét és hatását.

Ezért egy sor módszerrel fejlesztenünk kell tudatosságunkat és emlékezetünket. Mindenekelőtt oda kell figyelnünk a megfelelő alvásidő megőrzésére, hogy a túlzott fáradtság ne befolyásolja érzékelésünket és megértésünket. Másodszor, rendszeresen aktiválnunk kell az agyunkat, és elő kell mozdítanunk gondolkodási vitalitásunkat olvasáson, gondolkodáson stb. keresztül. Végül pedig nagyobb figyelmet kell fordítanunk a környező környezet változásaira az életünkben, valamint tanulnunk kell és ki kell tennünk minél több újdonságot. ébredési és memóriaképességünk javítása érdekében.

Röviden, az aktív izgalom és a memória közötti kapcsolat szoros és nélkülözhetetlen. Továbbra is pozitívnak kell lennünk, meg kell őriznünk a helyes életmódot, és folyamatosan gyakorolnunk kell magunkat, és meg kell próbálnunk magunkat, hogy javítsuk izgalmi és memóriaképességünket, hogy jobban reagáljunk az élet kihívásaira és lehetőségeire. Látható, hogy javítanunk kell a memórián, és a Cistanche deserticola jelentősen javíthatja a memóriát, mert a Cistanche deserticola egy hagyományos kínai gyógyászati ​​anyag, amelynek számos egyedi hatása van, amelyek közül az egyik a memória javítása. A darált hús hatékonyságát a benne található különféle hatóanyagok jelentik, beleértve a savakat, poliszacharidokat, flavonoidokat stb. Ezek az összetevők különféle módon elősegíthetik az agy egészségét.

Kattintson a Tudás gombra a rövid távú memória javításához

Az utólagos t-tesztek szignifikánsan jobb teljesítményt mutattak az alváscsoportban a sémával kapcsolatos feljegyzések esetében, t(28)=3.65, p=0.001, az aktív-ébrenlét csoportban tapasztalt szignifikáns hanyatláshoz képest. , t(23)=2.83, p=0.008(3. ábra).

Szignifikáns fő hatása volt az alvásnak, ahol jobb memóriateljesítmény volt megfigyelhető alvás után az aktív ébrenléthez képest, F(1,51)=5.96, p=0.018, η p{{6 }}.105. A várakozásoknak megfelelően a séma szignifikáns fő hatását is megfigyeltük, függetlenül az alvási állapottól, F(1,51)=34.53, p < .001 η p2=0.404.

Az alvás hatása a sémavezérelt relációs memóriára és következtetésekre (12-órával a tanulás után)

A relációs memória (szomszédos párok) és a következtetés (nem szomszédos párok) memóriateljesítményének eredményei a 4. ábrán láthatók. Vegyes ANOVA a memóriateljesítmény változásának vizsgálatára a sématanulással (séma, séma nélküli) és a pártípussal (szomszédos, következtetés) mint résztvevőn belüli tényezőkkel, valamint a konszolidációs feltétellel (alvás, ébrenlét) a résztvevők közötti tényezővel, feltárta az alvás jelentős főbb hatásait, F(1,51)=7.38, p=.009,η p2=0.126, valamint egy jelentős konszolidációs feltételt a séma interakció által, ahol a sémával kapcsolatos memória jobban megmaradt az alváscsoportban, F(1,51)=4.95, p=0.031, η p2=0.088.

Ezen túlmenően a pár típusának jelentős fő hatását találtuk, ami azt sugallja, hogy az alvás-ébrenlét intervallum utáni következtetéspárok nagyobb memória-előnyökkel járnak, F(1,51)=6.924, p=0.011, η p2=0.120. Különösen az alváscsoportban volt a legnagyobb javulás az eredeti sémába ágyazott következtetéspárok esetében, t(51)=2.737, p=0.009. A lehetséges proaktív interferencia feltáró elemzéséhez lásd a kiegészítő anyagokat (5. és 6. kiegészítő ábra).

Hierarchia visszahívási teszt

Szignifikáns feltétel (alvás, ébrenlét) volt a sématanulás (séma, séma nélküli) interakció miatt, F(1,51)=6.248, p=0.016, ηp{{7} }.109, ami azt jelzi, hogy az alvás elsődlegesen védi a sémával kapcsolatos memóriákat (5. ábra).

A nyomon követési tesztek szignifikáns csökkenést mutattak ki az alváscsoportban beállított séma hibák számában az aktív felébresztéshez képest, t(51)=4.181, p < 0.001. a sémában előforduló hibák számának jelentős csökkenése a séma nélküli halmazhoz képest, amelyet csak az alváscsoportban figyeltek meg, t(28)=2.460, p=0.020.

A viselkedési eredmények összehasonlítása a tanulást követő 24-órában és12-órában

Vegyes ANOVA a memóriateljesítmény változásának vizsgálatára az összes munkamenetben, sématanulás (séma, séma nélkül) és tesztmunka (12 és 24 óra) mint a résztvevőn belüli tényező, valamint a konszolidációs állapot (alvó, ébrenlét) között. -résztvevő faktor, az alváscsoportban a jobb teljesítmény tendenciáját mutatta, F(1,51)=3.424, p > 0.070, η p2=0.063, és az alvási interakciós séma trendje, F(1,51)=3.559, p > 0,065, ηp2 < 0,065, egyéb jelentős fő hatások vagy kölcsönhatások nélkül (ábra 6A).

Ugyanazok a vegyes ANOVA-elemzések, amelyek a visszahívási hibákat vizsgálták, hasonló eredményeket adtak az alvási állapot szignifikáns fő hatásai és az alvási interakciók 24 órán keresztüli szignifikáns sémája nélkül, F(1,51) < 1,878, p > 0177, η p2 < 0,070 (6B. ábra).

Viselkedési összefüggések az alvás makro- és mikrostruktúrájával

A sémával kapcsolatos nagyobb memóriaelőny a megnövekedett gyorsorsó-sűrűségen belül volt összefüggésben, különösen N2 alatt, r(26)=0.489,p=0.011. Ezen túlmenően, a nagyobb orsósűrűség az N2-ben szignifikánsan összefüggött a hierarchiahívási tesztben mért szám csökkenésével, r(26)=−.540, p=0.006 (7. ábra).

A kis számú következtetéspáron a séma előnyeiben elért éjszakai nyereség a kapott SWS-alvás mennyiségével volt összefüggésben, r(26)=0.478, p=0.013, valamint a nagyságrenddel SWA/SWE, r(26) nagyobb vagy egyenlő, mint 0,537, p kisebb vagy egyenlő, mint 0,005.

Ezen a specifikus korreláción kívül nem találtak szignifikáns összefüggést a séma által vezérelt memória általános előnyeivel és a relációs memóriával a lassú hullámú alvásméréseknél. Hasonlóképpen, nem találtunk szignifikáns összefüggést más alvási szakaszokkal, r(26) kisebb vagy egyenlő, mint 0,375, p nagyobb vagy egyenlő, mint 0,131. Az alvási architektúra és az orsó poliszomnográfiával mért jellemzőit a 2. táblázat sorolja fel.

Vita

Eredményeink arra utalnak, hogy az alvás támogatja a sémával kapcsolatos memóriakonszolidációt. Az éjszakai alvás túlzott mértékű haszonnal járt az aktív ébrenléti állapothoz viszonyított új sémával kapcsolatos memorandumok konszolidációjában, különösen a nem szomszédos következtetéspárok esetében.

E memorandumok lekéréséhez nem explicit, hierarchikusan rendezett információkhoz kell hozzáférni. A tanulás utáni alvás során tapasztalt magasabb orsósűrűség kevesebb hibával járt együtt a hierarchia-visszahívási tesztben, és a gyors orsósűrűség előrevetítette a fokozott éjszakai séma által vezérelt memória előnyeit. Érdekes módon a tanulás utáni alvási memória teljesítmény előnye a kezdeti tanulás után 24 órával csökkent.

Korábbi tanulmányokkal összhangban azt találtuk, hogy a sémákkal kapcsolatos emlékek javultak egy éjszakai alváshoz képest, mint egy nap aktív ébrenléte [22, 23, 38–44]. Az ébrenléti csoportban az éjszakai alvást követő 24-órás késleltetett tesztben a sémákkal kapcsolatos emlékek javulásának tendenciáját is megfigyeltük, ami arra utal, hogy további konszolidáció következhetett be a tanulás utáni alvás második éjszakáján.

Ez a megállapítás egybevág a legújabb megállapításokkal, miszerint a tanulás utáni alvás előnyei 24 óra alatt csökkentek [24, 45]. Ezenkívül ez a megfigyelés összhangban van Schönauer és munkatársai tanulmányával, amely azt sugallja, hogy a hippocampus átmeneti pufferként szolgálhat a hosszan tartó ébrenlét során megszerzett kódolt információk számára, és a rendszer konszolidációja továbbra is megtörténhet a későbbi alvási lehetőségek során [46].

Ez magyarázatot adhat arra, hogy a kezdetben megfigyelt memóriateljesítmény-előny miért csökkent az alvásban az ébrenléti csoporthoz képest, mivel az ébrenléti csoportban résztvevőknek 24 óra elteltével lehetőségük volt éjszakai alvásra.

A felszínen úgy tűnik, hogy a jelenlegi megállapítás ellentmond annak a korábbi tanulmányunknak, amely szerint a tanulás utáni alvási onsémával kapcsolatos emlékek előnyei legalább két héttel meghosszabbíthatók[40]. A legfontosabb különbség azonban e tanulmányok között az, hogy az előzőben a többszörös visszakeresési újravizsgálati fázis és az ismételt tesztelés megerősíthette a témák neurális reprezentációit. Különösképpen a visszakeresési gyakorlat és a tesztelési hatás erejét az emlékek megszilárdításában egy sor tanulmány emelte ki, mint hatékony tanulási módszert [47, 48], különösen, ha a szabad felidézést a mi paradigmánkhoz hasonlóan alkalmazzuk [49].

Egy másik friss tanulmány ellentmondhat a jelenlegi megállapításoknak. Ashton és munkatársai azt találták, hogy az alvás sematikusan inkongruens, nem pedig kongruens emlékeket erősít [24]. A tanulmányban használt "séma-tanulási paradigmából" azonban hiányoznak az olyan alapvető jellemzők, mint az átfedő asszociatív hálózati struktúra, az alkalmazkodóképesség, a több epizódon átívelő fejlődés és a következtetések különösen megkönnyítése [18, 28, 50].

Sőt, a felismerésen alapuló feladatokról beszámoltak arról, hogy az újdonsághatások miatt a séma nélküli feltételt részesítik előnyben, míg az olyan felidézésen alapuló feladatok, mint amilyen az itt használt, általában kihozzák a séma előnyeit [18, 19] Végül a séma-inkongruens ingerek Az erősen inkongruensek újdonságukkal hasznot húzhatnak [51].

Azt találtuk, hogy különösen a nagyobb gyorsorsó-sűrűség előrevetítette a jobb teljesítményt a sémával kapcsolatos halmazban. Ezekkel a megállapításokkal összhangban az előzetes tudás a sikeres memória-újraaktiválás elengedhetetlen előfeltétele, és kimutatták, hogy az alvási orsók aktív szerepet játszanak ebben a folyamatban [44]. A megnövekedett orsóaktivitás összefüggésbe hozható a nagyobb memória-újraaktiválással és a memória jobb integrálódásával a korábbi tudásstruktúrákba, valamint az emlékek felgyorsult leválasztásával a hippocampális hálózatokból [22].

AbSchemáink különösen megkönnyítik a következtetések levonását. Átfedő memórianyomaikkal és a háttértudás aktivált struktúráival a sémák logikai következtetésekkel kezdik gazdagítani a folyamatos tapasztalatot.

Várakozásunkkal ellentétben korlátozott támogatást találtunk a lassú hullámú alvás szerepére a sémához kapcsolódó memóriakonszolidációban. Az SWS-mérések csak a következtetési teljesítmény egyik éjszakai javulásával voltak összefüggésben, és nem jelezték előre az általános teljesítményt és a relációs memóriát sem a számítógépes tesztben, sem a hierarchia-visszahívási tesztben. Bár ezek a feltáró eredmények spekulatív bizonyítékot szolgáltatnak arra vonatkozóan, hogy az SWS megkönnyítheti a következtetést, fontos megjegyezni, hogy ezek a hatások csak meghatározott peremfeltételek mellett reprodukálhatók.

Ez a megállapítás egybevág March és munkatársai legutóbbi publikációjával. amely az SWS helyett az alvó orsók potenciális szerepét emelte ki a sémákhoz kapcsolódó memóriaintegrációban [52]. A közelmúltban végzett munkák megkérdőjelezték az SWS-mérések memória-előnyök szilárdságát is, ami arra utal, hogy az SWS és a memóriateljesítmény jelentett összefüggései esetleg túlbecsültek [53, 54], és előfordulhat, hogy nem reprodukálhatók viszonylag kis mintaméretű, alacsony statisztikai erővel rendelkező vizsgálatokban [55].

Ezzel és a következtetésekkel kapcsolatos összefüggésekkel kapcsolatban Werchan és Gomez kimutatta, hogy a tranzitív következtetések jobb éjszakai teljesítményére vonatkozó korábbi eredményeket csak akkor lehet megismételni, ha a résztvevők megerősített tanuláson mentek keresztül, más tanulási feltételekkel nem [15].

Mindazonáltal a sémák átalakításával kapcsolatos következtetési érvelés előnyös lehet a lassú hullámú alváshoz kapcsolódó további szinergikus hatásokból, valamint az átfedő memórianyomok sikeres visszajátszásából [56, 57]. További kutatások szükségesek az alvás pontos funkciójának, valamint a sematikus tudásstruktúrák tranzitív következtetésében és rugalmas átalakításában szerepet játszó feltételezett neurokognitív folyamatok meghatározásához.

Nem találtunk szignifikáns összefüggést a sémával kapcsolatos memóriateljesítmény és más alvási szakaszok között. A REM-alvás szerepe a sémával kapcsolatos következtetésekben és a memóriakonszolidációban továbbra is vegyes, mivel egyesek arról számolnak be, hogy a rejtett szabályosságok kinyerése inkább az SWS-ből származik, mint a REM-alvásból [58–60], míg mások mást találtak [23].

Ezek a megfigyelt eltérések részben a sematikus ismeretek sokféleségével és a séma-alapú tanulási paradigmák közötti jelentős különbségekkel magyarázhatók. A mi paradigmánktól eltérően Durrant és munkatársai különösen a tonalitássémára összpontosítottak, amely kevésbé általánosítható, és nem tartalmazta a következtetés és a dinamikus alkalmazkodóképesség szempontjait [28, 56]. Ez a helyzet más, ellentmondó megállapításokkal is, amelyek olyan tanulmányok különböző séma-tanulási paradigmáit alkalmazták, amelyek nem tartalmazták a korábban tárgyalt alapvető sémajellemzőket.

Korlátozások és jövőbeli irányok

Először is, annak ellenére, hogy a sémaalapú tanulás alvásfüggő előnyeiről számoltak be gyermekeknél [61] és fiatal felnőtteknél [22, 42]; Óvatosnak kell lenni, mielőtt a serdülőkre vonatkozó eredményeinket a felnőttekre általánosítanánk. Úgy tűnik, az alvás és az agy szerkezete – a serdülőkori működése összefügg [62]. Dokumentált, hogy a kortikális szürkeállomány és az alvási lassú hullám aktivitás (SWA) csökken a serdülőkorban, a kogníció érésével együtt [63, 64]. Megjegyzendő, hogy a jelenlegi tanulmány életkorhoz igazított elemzései ugyanazokat az eredményeket adtak, mivel ezeknek az idegrendszeri fejlődési változásoknak a többsége 15 éves kor előtt következik be, és a mintánkban nem volt széles korosztály.

Másodszor, bár kimutattuk, hogy az alvási orsók szerepet játszhatnak a közelmúltban szerzett sémák konszolidációjában és átalakulásában [40], sok nyitott kérdés maradt még hátra. Például mi az a pontos folyamat, amellyel a kéregben meglévő tudást módosítják vagy felülvizsgálják, és hogyan teszik lehetővé az alvási orsók ezt a rugalmas sémafrissítési folyamatot? [65] Továbbá, amint azt a közelmúltban bemutatták, a visszajátszással összefüggő jelenségek jelen lehetnek a pihenő ébrenlét időszakaiban, ami hasonló előnyökkel járhat az emlékek konszolidációjában és átalakulásában [66, 67]. Ebben a tekintetben az éjszakai alvás és ébrenlét több ciklusának hatásait a sematikus tudásstruktúrák átalakulására még teljes körűen vizsgálni kell. Különösen a mögöttes neuronális mechanizmusok a sémák dinamikus átalakulásában offline alvási vagy nyugalmi ébrenléti periódusok során érdekes kutatási kérdés, amelyet a jövőbeni tanulmányok során vizsgálni kell [68].

Végül csak centrális elektródákat használtunk, ami korlátozhatta képességünket a lassú orsók észlelésére, amelyek főleg a frontális régiókban vannak jelen, miközben érzékenyek voltak a túlnyomórészt a centroparietális régiókban elhelyezkedő gyorsorsók észlelésére [69, 70]. Ezen korlátok ellenére eredményeink összhangban vannak azokkal a korábbi munkákkal, amelyek az orsó karakterisztikáját vizsgálták serdülőknél C3 és C4 elektródákkal [31, 71, 72].

Következtetések

Úgy tűnik, hogy a nagyobb orsósűrűséggel járó éjszakai alvás teljesítményelőnyt jelent a sémával kapcsolatos memorandumok esetében az egyenértékű ébren töltött időtartamhoz képest. Ez a teljesítménybeli előny azonban az alváscsoportban 24 óra alatt csökkent, valószínűleg az ébrenléti csoportban a későbbi éjszakai alvásból származó késleltetett konszolidáció miatt.

Kiegészítő anyag

A kiegészítő anyagok elérhetők a SLEEP Advances online oldalán.

Finanszírozás

Ezt a munkát a szingapúri National Medical Research Council (NMRC/STAR/19may{1}}) STaR Investigator Award díja, amelyet Dr. Chee-nek ítéltek oda, a Yong Loo Lin Orvostudományi Iskola támogatása, valamint a LeeFoundation.

Köszönetnyilvánítás

Szeretnénk kifejezni köszönetünket Kian F Wongnak, TeYangLaunak, Shamsul Azrin Jamaluddinnak és Jesisca Tandinak az ingerek kódolásában és a kísérletek lefolytatásában nyújtott értékes segítségükért. Továbbá köszönetünket fejezzük ki az Alvás és Kogníció Központ kutatóinak az adatgyűjtésben nyújtott segítségükért. Ezt a munkát a Szingapúri Nemzeti Egyetem Yong Loo Lin Orvostudományi Iskola Alvás és Kogníció Központjában végezték.

Szerzői hozzájárulás

Hosein Aghayan Golkashani (koncepció, módszertan, formai elemzés, vizualizáció, írás - eredeti vázlat előkészítése), Shohreh Ghorbani (adatkezelés, formális elemzés, vizualizáció, szoftver, írás - áttekintés és szerkesztés), Ruth LFLeong (módszertan, írás - áttekintés és szerkesztés ), Ju Lynn Ong (formális elemzés, írás - áttekintés és szerkesztés), Michael WL Chee (felügyelet, módszertan, írás - áttekintés és szerkesztés, finanszírozás beszerzése).

Közzétételi nyilatkozatok

Pénzügyi nyilvánosságra hozatal: Nincsenek pénzügyi összeférhetetlenségek. Nem pénzügyi nyilvánosságra hozatal: Michael Chee és Ju Lynn Ong a Z{0}}pontszámkeretre vágynak.

Adatok elérhetősége

Az ezen a publikációs területen felhasznált adatok és elemző szkriptek ésszerű kérésre hozzáférhetők.

Hivatkozások

1. Rasch B, Born J. Az alvás szerepéről a memóriában. Physiol Rev. 2013;93(2):681–766. doi: 10.1152/physrev.00032.2012

2. Klinzing JG, Niethard N, Born J. Mechanisms of systems memory consolidation during sleep. Nat Neurosci. 2019;22(10):1598–1610.doi: 10,1038/s41593-019-0467-3

3. Dudai Y, Karni A, Born J. Az emlékezet konszolidációja és átalakulása. Idegsejt. 2015;88(1):20–32. doi: 10.1016/j.neuron.2015.09.004

4. Leong RLF, Chee MWL. Az alvás szükségességének megértése a megismerés javítása érdekében. Annu Rev Psychol. 2023;74:27–57. doi: 10.1146/annurev-psych-032620-034127

5. Munnelly A, Dymond S. Relációs memória általánosítása és integrációja egy tranzitív következtetési feladatban utasított tudatossággal és anélkül. Neurobiol Learn Mem. 2014;109:169–177.doi: 10.1016/j.nlm.2014.01.004

6. Monaghan P, Sio UN, Lau SW, Woo HK, Linkenauger SA, OrmerodTC. Az alvás elősegíti az analóg átvitelt a problémamegoldásban.Kogníció. 2015;143:25–30. doi: 10.1016/j.cognition.2015.06.005

7. Lewis PA, Durrant SJ. Az alvás közbeni átfedő memória-visszajátszás kognitív sémákat épít fel. Trends Cogn Sci. 2011;15(8):343–351.doi: 10.1016/j.tics.2011.06.004

8. Robin J, Moscovitch M. Részletek, lényeg és séma: hippokampusz–neokortikális interakciók a közelmúltbeli és távoli epizodikus és térbeli memória hátterében. Curr Opin Behav Sci. 2017;17:114–123. doi:10.1016/j.cobeha.2017.07.016

9. Donlea JM. Az alvás szerepei az emlékezetben: betekintés a légyből. CurrOpin Neurobiol. 2019;54:120–126. doi: 10.1016/j.conb.2018.10.006

10. Stickgold R, Walker MP. Alvásfüggő memória-triage: fejlődő általánosítás szelektív feldolgozáson keresztül. Nat Neurosci.2013;16(2):139–145. doi: 10.1038/nn.3303

11. Feld GB, Born J. Memória formálása alvás közben: egyidejű konszolidáció és felejtés. Curr Opin Neurobiol. 2017;44:20–27.doi: 10.1016/j.conb.2017.02.012

12. Jenkins JG, Dallenbach KM. Obliviscencia alvás és ébrenlét közben. Am J Psychol. 1924;35(4):605–612. doi: 10.2307/1414040

For more information:1950477648nn@gmail.com