Az agyszerkezettel, a munkamemóriával és az epizodikus memóriával való késleltetett diszkontálás összefüggéseinek vizsgálata 1. rész

Bevezetés:

A késleltetett diszkontálás (DD), a kisebb és hamarabbi jutalmak előnyben részesítése a nagyobb és későbbi jutalmakkal szemben, fontos viselkedési jelenség a napi működés szempontjából, és egyre nagyobb érdeklődést mutat a pszichopatológián belül. A DD mögött meghúzódó neurobiológiai mechanizmusok kevéssé ismertek, és a DD szerkezeti korrelációiról szóló irodalom következetlenségeket mutat.

A modern társadalom rohamos fejlődésével az emberek élete egyre felgyorsul, emlékezetük folyamatosan hanyatlik. A késleltetési diszkontálás révén azonban javíthatjuk memóriaképességeinket.

A késleltetett engedmény egy fogyasztási stratégia, vagyis amikor árut vásárol, akkor fizetés előtt promóciós információkat fog látni, például "50% kedvezmény" vagy "kapjon extra ajándékot". Ez nagyon izgalmas lesz, de saját idejét és pénzét kell fizetnie, mielőtt bármi értéket kapna. A késleltetett kedvezmények alaposan átgondolják, hogy most élj-e az azonnali kedvezménysel, vagy várj egy nagyobb kedvezményre vagy egy jobb ajándékra.

A késleltetett diszkontálás segíthet javítani memóriakészségeinket, mert megköveteli gondolkodásunkat és reakciósebességünket, valamint megköveteli tőlünk, hogy tisztán gondolkodjunk, és minden választással kapcsolatban megalapozott döntéseket hozzunk. Ez segíthet abban, hogy mindennap gyakoroljuk gondolkodási készségeinket, és jobban kezeljük a munkahelyi és életbeli problémákat.

A késleltetett leárazás abban is segít, hogy felismerjük, mire van szükségünk. A jobb kedvezményre vagy egy jobb ajándékra várva kiküszöböljük az impulzusvásárlások szükségességét, és lehetőséget adunk arra, hogy átgondoljuk, mire van szükségünk, ezzel ösztönözve bennünket az okosabb vásárlási döntések meghozatalára, valamint az idő- és pénzpazarlás elkerülésére.

A késleltetett diszkontálás segíthet kognitív és döntéshozatali képességeink fejlesztésében, segít abban, hogy tisztábban gondolkodjunk a dolgokról és válasszuk ki a megfelelő cselekvéseket. Használjuk tehát a késleltetett diszkontálást proaktív stratégiaként kognitív és döntéshozatali képességeink fejlesztésére. Látható, hogy javítanunk kell a memóriánkat. A Cistanche deserticola jelentősen javíthatja a memóriát, mert a Cistanche deserticola egy hagyományos kínai gyógyászati ​​anyag, számos egyedi hatással, amelyek közül az egyik a memória javítása. A darált hús hatékonyságát a benne található számos hatóanyag adja, beleértve a savakat, poliszacharidokat, flavonoidokat stb. Ezek az összetevők számos módon elősegíthetik az agy egészségét.

Kattintson a Ismerje meg a rövid távú memória javításának módját

Mód:

Itt egy nagy, nyíltan elérhető adatkészletet (n=1196) használtunk a memóriateljesítmény és a DD szürke- és fehérállomány-korrelációival való összefüggések vizsgálatára összekapcsolt független komponenselemzés segítségével.

Eredmények:

A nagyobb DD a kisebb elülső temporális szürkeállomány térfogatával volt összefüggésben. A DD összefüggései a teljes kérgi térfogattal, szubkortikális térfogatokkal, a fehérállomány mikroszkópos szerveződésének markereivel, a munkamemóriával és az epizodikus memória pontszámokkal nem voltak szignifikánsak az iskolai végzettség és a jövedelem kontrollja után.

Következtetés:

Nem valószínű, hogy az általunk azonosított mérethez hasonló méretű hatásokat megismételnék az ezen a területen számos korábbi tanulmányban szokásos mintamérettel, ami megmagyarázhatja az irodalomban előforduló inkongruenciákat. Az adatainkban kimutatott hatások csekélysége és kis mérete aláhúzza a nagy minták alkalmazásának fontosságát olyan módszerekkel együtt, amelyek alkalmazkodnak azok statisztikai struktúrájához és a zavaró tényezők megfelelő szabályozásához, valamint azt, hogy paradigmákat kell kidolgozni a jobb feladatparaméterek megbízhatóságával az agyszerkezettel és a kognitív képességekkel kapcsolatos tanulmányokban. képességek DD-vel.

Kulcsszavak:
késleltetett diszkontálás; intertemporális választások; strukturális hálózatok; mágneses rezonancia képalkotás; agy szerkezete.

Bevezetés

Amikor azzal a dilemmával szembesülünk, hogy válasszunk egy azonnal megvalósuló jutalom és egy nagyobb jutalom között, amelyet elhalasztunk, gyakran az előbbit választjuk. Ez a viselkedés, amelyet időbeli vagy késleltetett diszkontálásnak (DD) neveznek, embereknél és állatoknál is megfigyelhető, és közgazdasági szempontból úgy értelmezhető, mint a tárgyak szubjektív értékének csökkenése, amikor az alanynak késlekedésre van szüksége ahhoz, hogy megszerezze azokat (Samuelson 1937; Storyet al. . 2016). Az emberek kedvezményt adnak mind az elsődleges jutalmaknak, mint az ételnek, a drogoknak vagy a szexnek, mind a pénzbeli jutalmaknak (Mcclure et al. 2007; Odum 2011).

A különböző késleltetésekkel odaítélt jutalmak (intertemporális választások) mindenütt jelen vannak, és jelentős következményekkel járhatnak. Egy bizonyos mértékű leszámítolás sok helyzetben alkalmazkodó tulajdonság lehet, például olyan esetekben, amikor a jövőbeli jutalmak átadása erősen bizonytalan (Story et al. 2016).

Mindazonáltal figyelemre méltó egyéni különbségek vannak abban, ahogyan az emberek lemondanak a jövőbeni jutalmakról, és gyakran megfigyelhető a maladaptív intertemporális választás olyan mentális zavarok esetében, mint a függőség (Mackillop és mtsai 2011; Amlung és mtsai 2017), a skizofrénia (Ahn és mtsai, 2011) és a depresszió. (Takahashi et al. 2008; Pulcu és mtsai 2014). A pszichiátria területén nagy az érdeklődés a DD iránt, mert képes megfelelni a kutatási terület kritériumainak (Cuthbert és Insel 2013), mint a pszichopatológia viselkedési dimenziója, amely feltárhatja a mögöttes okokat. neurobiológiai jellemzők (Lempert et al. 2018).

A DD mérésének elterjedt módja az, hogy az alanyoknak bináris választási lehetőséget mutatnak be egy kisebb azonnali jutalom és egy nagyobb jutalom között ("válasszon 50 USD ma vagy 100 USD 6 hónap múlva" között), és olyan modellt alkalmaznak, amely előrejelzi válaszaikat hipotetikus diszkontráta (Samuelson 1937; Mazur1987). Az így mért diszkontálási szint a legmagasabb teszt-újrateszt megbízhatóságot mutat, és az alany sajátosságának tekinthető (Odum 2011; van den Bos et al. 2014).

Általában a strukturális agyi különbségek és a DD közötti kapcsolatot vizsgáló tanulmányok olyan régiók hálózatán konvergálnak, amelyekről úgy gondolják, hogy támogatják a jutalomértékelést, az epizodikus kitekintést és a felülről lefelé irányuló kontrollt (Peters és Büchel2011; Owens et al. 2017), de részben ellentmondó eredményeket hoztak, valószínűleg a kis mintaméret miatt (Kable et al. 2015; Pehlivanova et al. 2018). A diszkontráták negatív összefüggéseiről számoltak be a szürkeállomány térfogatával (GMV) vagy a laterális prefrontális kéreg (PFC) vastagságával (Bjork és mtsai 2009; Cho és mtsai 2013), a gyrus felső része (Schwartz et al. 2010), mediális PFC, elülső cinguláris kéreg (Bernhardt et al. 2014) és putamen (Dombrovski et al. 2012).

Másrészt a nagyobb DD a ventralis striatum és a hátsó cinguláris kéreg nagyobb térfogatával (Schwartzet al. 2010), valamint a megnövekedett lokális GMV-vel a frontális pólusban és a középső frontális gyrusban (Wang et al. 2016), a mediális prefrontaland elülső cingulumban is összefüggésbe hozható. régiók (Cho et al. 2013), és a farok (Tschernegg et al. 2015); e pozitív asszociációk némelyike ​​ellentmond a fent említett negatívaknak. Az eddigi legnagyobb, fiatalabb felnőttek körében végzett vizsgálat nagyobb diszkontációt talált a középső temporalgyrus és az entorhinalis kéreg kisebb GMV-je esetén (Owens et al. 2017).

A fehérállomány-különbségeket a DD-vel összekötő irodalom ritkább, és viszonylag kis mintájú tanulmányokból áll. A DD-t összefüggésbe hozták a felső (Mohammadi et al. 2016) és az inferior longitudinális fasciculusok (Olson és mtsai, 2009; Herting és mtsai, 2010; Mohammadiet al. 2016) és a frontostriatális traktusok (Peper et al. 2013; Hänggi) eltéréseivel 2016; Hampton és munkatársai 2017). Olson és munkatársai (2009) 79 serdülőnél találtak összefüggést a fehéranyag régiókkal, beleértve az alsó és felső longitudinális fasciculusok egyes részeit, az elülső thalamicus sugárzást, az uncinate fasciculust, az inferior frontális-occipitalis fasciculust, a corticospinalis traktust és a corpuscallosum spleniumot.

Azok a serdülőkorúak, akiknél erősebb a kapcsolat a striatum és a jobb dorsolaterális PFC között, általában kevésbé türelmetlenek, és e traktus kialakulását összefüggésbe hozták a diszkontált tinédzserek idősödésének csökkenésével (van den Bos et al. 2015). A terület eddigi legnagyobb tanulmánya (Han et al. 2018) negatív összefüggést talált az időbeli diszkontálás és a fehérállomány integritása között a bilaterális frontális, frontostriatális és temporoparietális traktusokban időseknél.

Még mindig nem ismert, hogy a fent említett neurális korrelációk interindividuális különbségei hogyan vezetnek különbségekhez a DD-ben. Az egyik lehetséges kognitív mechanizmus, amely ennek a kapcsolatnak az alapjául szolgálhat, a munkamemória (WM), amelyet negatívan kapcsoltak össze a DD-vel (Shamosh et al. 2008; Ahn et al. 2011). Kimutatták, hogy a WM tréning csökkenti a serkentő-függőség felnőttek kezelésének kedvezményét (Bickel et al. 2011).

A WM és DD feladatok funkcionális aktiválásának metaanalízise (Wesley és Bickel 2014) egy egyedi régiót jelölt ki a bal oldalsó PFC hátsó részén, ahol a WM és DD funkcionális aktiválási térképek átfedik egymást. A tanulmány szerzői azt feltételezték, hogy ez a terület összefügg a közelmúltról és a belátható jövőről szóló időbeli információk integrálása a folyamatban lévő, a döntés kiváltásában részt vevő végrehajtó folyamatokba. Ezenkívül az azonnali és a késleltetett jutalmak összehasonlítása során felmerülő választási nehézségek modulálják a WM-hez kapcsolódó PFC régiókon belüli aktivitást (Jimura et al. 2018).

Egy másik kognitív mechanizmus, amely a DD-vel kapcsolatos, az epizodicmemória (EM). Az alanyok általában türelmesebbek, miután pozitív, de nem negatív önéletrajzi emlékeket keresnek (Lempert et al. 2017). Az epizodikus jövőgondolkodás a közös régiókat bevonja a múlt tapasztalataira (mediális prefrontális régiók, mediális és laterális parietális kéreg, laterális temporális kéreg és medialtemporális lebeny) (Addis és mtsai 2007; Schacter és mtsai 2007; Schacter és Addis 2009), és csökkenti is. DD (Petersand Büchel 2010; Daniel et al. 2015; Bromberg et al. 2017; Hu és mtsai 2017). Ennek a modulációnak a mértékét a hippocampus és az elülső cinguláris kéreg funkcionális kapcsolódása (Peters és Büchel 2010), valamint a mediális PFC (Benoit et al. 2011) jelzi előre.

Számítási szempontból azt javasolták, hogy az időbeli diszkontálás egy olyan keresési folyamatból áll, ahol a jövőbeli jutalmak szubjektív értéke attól függ, hogy képesek-e megtalálni ezeknek a jutalmaknak a reprezentációit a memóriában, és az időben távolabbi eseményekhez kapcsolódó jutalmakat nehezebb megtalálni egy feltételezetten. reprezentációs tér, ezért kisebb szubjektív értéket kap (Kurth-Nelson et al. 2012). Ez a keresési folyamat tehát az EM-re támaszkodik a bolti jutalom megjelenítésére, a WM-re pedig az alternatívák költségeinek és előnyeinek mérlegelésére (Wesley és Bickel 2014).

Ebben a tanulmányban fiatal felnőttek nagy csoportjától származó viselkedési és idegi képalkotási adatokat elemeztük, a Human Connectome Project (HCP) adatkészletéből (Van Essenet al. 2013) (http://www.humanconnectome.org). Konkrétan a kéreg és a szubkortikális struktúrák térfogatát, valamint a szürke- és fehérállomány szerkezetének átfogó kovariancia-hálózatait (azaz erősen kovariáns szerkezeti értékekkel rendelkező régiók hálózatait) vizsgáltuk. A nagyobb DD korrelációt mutatott a kisebb GMV-vel az elülső temporális kéregben, de a nagy mintaméret ellenére a teljes kérgi térfogattal, szubkortikális térfogattal vagy a fehérállomány mikroszkópos szerveződésének markereivel való összefüggések egyike sem volt szignifikáns. Emellett nem találtunk bizonyítékot sem a WM, sem az EM kapcsolatára a DD-vel a HCP-adatkészlet feladatai között.

Anyagok és metódusok
Résztvevők

A HCP résztvevője 1196 fiatalabb felnőtt volt (átlag=28,9, SD=3,7 év, 547 férfi és 646 nő), akik alkalmasak mágneses rezonancia képalkotásra, és akiknek a kórtörténetében nem szerepelt jelentős neuropszichiátriai rendellenesség, szerhasználat, szív- és érrendszeri betegség , vagy Mendeli genetikai betegség. Minden résztvevő írásos tájékoztatáson alapuló beleegyezést adott (Van Essen et al. 2012). A különböző kognitív feladatokhoz és képalkotó módszerekhez érvényes adatokkal rendelkező alanyok számát és demográfiai jellemzőit az 1. táblázat mutatja be. A következő elemzések mindegyikébe bevontuk az összes alanyt a rájuk vonatkozó változókra vonatkozó teljes adatokkal. Az adatkészletet máshol részletesebben ismertetjük (Van Essen et al. 2013).

DD feladat

A résztvevők számítógépes intertemporális választási feladatot kaptak. Több kísérlet során bináris választási lehetőséget kínáltak egy kisebb jutalom azonnali és egy nagyobb jutalom között (1A. ábra). A választások hipotetikusak voltak (azaz az alanyok nem azt az összeget fizették ki, amennyit választottak). Hiperbolikus diszkontálási függvénnyel (Mazur 1987) k-os diszkontrátával modelleztük a résztvevők szubjektív értékeit a jutalmakra vonatkozóan. A nagyobb k értékek a jövőbeni jutalmak nagyobb diszkontálását jelentik, és türelmetlenebb magatartást tükröznek.

A modell illesztésénél az összes próbát felhasználtuk, mivel a kis- és nagyméretű próbákra külön-külön becsült diszkontráták erősen korreláltak, és a paraméter-helyreállítási elemzés azt mutatta, hogy külön illesztésük lényegesen rosszabb megtérülést eredményezett. Tekintse meg a Kiegészítő Anyagot a feladattal és a modellel kapcsolatos további részletekért, valamint a kiegészítő elemzésekért.

WM és EM pontszámok

A résztvevők elvégezték a NIH Toolbox List SortingWorking Memory Test (LSWMT) (Tulsky et al. 2014) és egy 2-back WM feladatot (Barch et al. 2013). Ezenkívül a verbális EM-t a Penn Word memóriateszttel (PWMT) (Gur et al. 2001) és a nonverbális EM-et a NIH ToolboxPicture Sequence Memory Test (PSMT) teszttel (Tulsky et al. 2014) értékelték. Az összes feladat pontszáma a következő volt: A Box-Cox-transzformáció normál eloszlásúvá, majd standardizálttá teszi őket (transzformációs kitevő: LSWMT: 0,90; 2-vissza: 3,88; PWMT: 4,46; PSMT: 1,31). További részletek a feladatokról a Kiegészítő Anyagban találhatók.

Mágneses rezonancia képalkotás

Adatgyűjtés és feldolgozás

Strukturális T1-súlyozott és diffúziós súlyozott képalkotó (DWI) szkenneléseket végeztünk (lásd a Kiegészítő anyagot a szkennelési paraméterekről és az adatfeldolgozás részleteiről). A kéreg vastagságáról és területéről, a teljes kéregtérfogatról és a kéreg alatti struktúrák (accumbens, amygdala, caudatus, hippocampus, pallidum, putamen és thalamus) elülső féltekéjének felszíni alapú térképei készültek a FreeSurfer segítségével (Fischland Dale 2000). A T1-súlyozott képeket egy voxel-alapú morfometrikus (Ashburnerand Friston 2000) csővezetékkel (FSL-VBM) is feldolgoztuk (Douaud et al. 2007), hogy egyedi GMV-térképeket (modulált szürkeanyag-valószínűségi képeket) állítsunk elő. A GMV-térképek elemzése kiegészíti az előzőt a szerkezeti térfogatokra vonatkozóan, mivel nem feltételezi, hogy a hatások az előre meghatározott anatómiai struktúráknak megfelelő régiókban jelentkeznek. További részletek a különböző szürkeállomány-mérésekről és azok beépítésének indoklásáról a Kiegészítő anyagban találhatók.

A DWI-adatokból frakcionált anizotrópia (FA) és átlagos diffúziós (MD) térképeket számoltunk, amelyek érzékenyek a fehérállomány mikroszkópos szerkezetére a víz protonjainak agyszövetben való diffúziójára vonatkozó korlátai miatt (Le Bihan és mtsai. 2001). Az FA és MD térképeket benyújtották a traktus-alapú térbeli statisztikákhoz (TBSS) (Smithet al. 2006), hogy egyedi térképeket kapjanak, amelyek a vizsgálatban résztvevők számára általában közös összes rostköteg (traktusvázak, további részletekért lásd a Kiegészítő Anyagot) középpontjaira korlátozva.

Az alkoholizmus genetikája, Bucholz et al. (1994), a HCP akkumulátor része). Öt olyan esetet, amikor az iskolai végzettséget és a jövedelmet nem rögzítették, a nem és az életkor alapján imputáltuk az R egércsomag segítségével.

Független alkatrészelemzés

A szürkeanyag-szerkezet módozatait (kéregvastagság- és területtérképek, valamint a GMV-képek) együttesen 50 komponensre bontottuk fel összekapcsolt függetlenkomponens-analízis (linked-ICA) segítségével. variabilitás (kovariancia-hálózatok), amelyekről kimutatták, hogy biológiailag elfogadhatóak (Groveset al. 2011, 2012; Douaud és mtsai. 2014; további részletekért lásd a Kiegészítő anyagot). Minden komponens egy térbeli térképpel és egy pontszámkészlettel van társítva, minden egyes alanyhoz egy, a beviteli módoknak (vastagság, terület és GMV) megfelelő relatív súlyokkal együtt.

Az alany pontszáma egy bizonyos komponensre az alany térképén az összetevő hozzájárulásának előjeles nagyságát tükrözi. Hasonlóképpen 50 komponensre bontottuk a fehér anyag szerkezeti modalitásait (FA és MD). Annak igazolására, hogy az eredmények megbízhatóak-e az összetevők számának változtatásával, ezeket az elemzéseket megismételtük, az adatokat 50 helyett 100 komponensre bontva.

For more information:1950477648nn@gmail.com