Истраживање протока информација из постеромедијалног кортекса током визуелнопросторне радне меморије: Магнетоенцефалографска студија, део 1

Постеромедијални кортекс (ПМЦ) је главно средиште мреже подразумеваног режима мозга и укључен је у широк спектар интерно вођених спознаја, укључујући визуелно-просторну радну меморију.

Мрежа подразумеваног начина рада мозга (ДМН) се односи на специфични систем неуронских кола у људском мозгу. ДМН је активан у одсуству спољашње стимулације, па се назива и „мрежом самосвести“ и укључен је у сложене акције као што су размишљање, памћење, планирање и самоевалуација. Све већи број истраживања показује да је ДМН уско повезан са памћењем.

Прво, ДМН може играти кључну улогу у томе како се сећамо прошлости. Истраживачи су открили да је ДМН активиран када су субјекти размишљали и описали претходно искусне људе, места и догађаје. Овај облик, назван „аутобиографско памћење“, заснива се на самосвести.

Друго, ДМН је уско повезан са "правилом седам секунди" у мозгу. Такозвано "правило седам секунди" значи да ће људски мозак радити аутоматски и наставити око седам секунди без уноса стимулуса. Овај процес може помоћи мозгу да оптимизује своје размишљање и побољша флексибилност размишљања и креативност. Ово има позитиван ефекат на побољшање памћења.

Коначно, научници су такође открили да са мање позадинске буке, ДМН може играти важну улогу у томе како чујемо и памтимо нове информације. То значи да када покушавамо да научимо нови садржај, морамо да се одвојимо од ометања у нашем окружењу како би ДМН могао ефикасно да обрађује и складишти информације.

Узето заједно, ДМН је блиско повезан са нашим памћењем на више начина. Подстицање самосвести и обука дубоког размишљања, интроспекције и пажње имаће позитиван утицај на развој ДМН-а и побољшане способности памћења. Стога, требало би да се фокусирамо на вежбање мреже подразумеваног режима мозга да бисмо побољшали наше памћење и когнитивне способности. Види се да морамо побољшати памћење, а цистанцхе десертицола може значајно побољшати памћење јер је цистанцхе десертицола традиционални кинески медицински материјал који има много јединствених ефеката, од којих је једно побољшање памћења. Ефикасност млевеног меса потиче од различитих активних састојака које садржи, укључујући киселину, полисахариде, флавоноиде, итд. Ови састојци могу да унапреде здравље мозга на различите начине.

Кликните на сазнајте 10 начина за побољшање меморије

Међутим, њен прецизан допринос овим когнитивним процесима остаје нејасан. Користећи МЕГ, измерили смо активност ПМЦ-а код здравих људи (младих особа оба пола) док су обављали задатак визуелно-просторне радне меморије.

Мултиваријантне анализе класификације узорака откриле су информације везане за стимуланс током кодирања и преузимања у скупу а приори дефинисаних кортикалних РОИ, укључујући префронтални, окципитални и центротемпорални кортекс, поред ПМЦ.

Измерили смо степен до којег су ове информације о стимулансу размењене између области у анализи протока информација, мерећи Грејнџер-узрочне везе између области током времена. У складу са визуелном природом задатка, информације из окципиталног кортекса обликовале су друге регионе у већини епоха. Међутим, ПМЦ је обликовао приказ објеката у окципиталном и префронталном кортексу током визуелнопросторне радне меморије, утичући на окципитални кортекс током преузимања и ПФЦ-а у свим епохама задатака.

Наши налази су у складу са предложеном улогом ПМЦ-а у представљању унутрашњег садржаја, укључујући запамћене информације, и у поређењу спољашњих стимулуса са запамћеним материјалом.

Кључне речи: епизодно памћење; анализа тока информација; МЕГ; задњи цингуларни кортекс; визуелно просторно памћење.

Изјава о значају

Људски мозак функционише као колекција високо међусобно повезаних региона. Мапирање функције ове међуповезаности, као и специјализација унутар различитих региона, је централно за разумевање неуронских процеса који леже у основи сазнања.

Постеромедијални кортекс (ПМЦ) је високо повезан кортикални регион, укључен у визуелно-просторну радну меморију, иако његов прецизан допринос остаје нејасан.

Измерили смо активност ПМЦ-а током задатка визуелно-просторне радне меморије, тестирајући како различити региони представљају стимулусе и да ли су ове репрезентације вођене другим кортикалним регионима.

Открили смо да је ПМЦ утицао на информације о стимулансу у другим регионима у свим фазама задатка, што сугерише да ПМЦ игра кључну улогу у обликовању репрезентација стимулуса током визуелнопросторне радне меморије.

Увод

Постеромедијални кортекс (ПМЦ) обухвата задњи цингуларни кортекс и прекунеус и широко се сматра да подржава различите интерно вођене облике когниције (Андревс-Ханна, 2012).

Као чвориште мреже подразумеваног режима мозга, ПМЦ показује екстензивне везе са медијалним темпоралним режњем, као и фронтопаријеталним регионима мозга повезаним са когнитивном контролом (Леецх ет ал., 2012).

фМРИ студије које оцртавају поделе унутар ПМЦ-а указују на различите обрасце повезаности са другим областима током стања мировања (Маргулиес ет ал., 2009; Бздок ет ал., 2015; Кернбацх ет ал., 2018; Кхан ет ал., 2020), као и Дивергентна функционална повезаност у вези са задатком како се тежина задатка повећава (Леецхет ал., 2011, 2012; Бздок ет ал., 2015).

С обзиром на богатство ових веза и хетерогеност подрегиона ПМЦ (Маргулиесет ал., 2009; Леецх ет ал., 2011), ПМЦ је, можда и није изненађујуће, укључен у широк спектар когнитивних функција.

Такве функције укључују самореференцијалну обраду, визуелне слике, превођење егоцентричних у алоцентричне репрезентације и модулирање интерно наспрам екстерно усмерених облика сазнања (за преглед, видети Бздок ет ал., 2015).

Упркос томе што нема директних веза са сензорним кортексом, ПМЦ се чини идеално позиционираним да прима конвергентни сензорно-перцептуални унос, углавном визуелни, да подржи интеграцију визуелнопросторних информација (Цонти и Ирисх, 2021).

Ове репрезентације се могу одржавати на мрежи и оперисати (тј. радна меморија) (Кравитз ет ал., 2011; Хунсакер и Кеснер, 2018), или интегрисане у контекстуално богате реконструкције прошлих искустава (тј. епизодно памћење) (Лега ет ал., 2017; Нату ет ал., 2019).

Конзистентан налаз у литератури о памћењу је да се значајно активира ПМЦ током задатака који захтевају поновно успостављање контекстуалних информација (Бирд ет ал., 2015).

Штавише, показало се да активност унутар ПМЦ подрегиона параметарски скалира са живописношћу параметарски преузетих информација, што сугерише важну улогу у феноменологији памћења. Насупрот томе, друге подрегије ПМЦ-а су предложене да представљају јединствене конфигурације карактеристика догађаја (Цоопер и Ритцхеи, 2019).

Заједно, ове студије указују на централну улогу ПМЦ-а у представљању и интеграцији различитих типова информација у служби меморије (за преглед, видети Ритцхеи анд Цоопер, 2020).

Студије које истражују развојни временски ток активности ПМЦ-а у фазама задатка доследно су показале „обрнуто кодирање/преузимање“, где је успешно памћење повезано са ослабљеном ПМЦ активношћу током кодирања, али повећаном активношћу током преузимања (Даселаар ет ал., 2004, 2009; Хуијберс ет ал. , 2012, 2013).

Оно што је важно, упоређивањем локација покретачких асоцијација воксела између перформанси и пригушења, затим олакшавања, Ваннини ет ал. (2011) су показали да исти подрегиони ПМЦ модулирају преокрет кодирања/преузимања. Такође се показало да се обрасци функционалне повезаности са ПМЦ-ом развијају кроз фазе задатка памћења (нпр. Пиццоли ет ал., 2015).

На пример, тетафазни медијални темпорални режањ-неокортикална синхронизација поуздано предвиђа степен визуелних слика које се сећају током проналажења аутобиографске меморије, посебно у корелацији са активношћу у прекунеусу (Фуентемилла ет ал., 2014), резонирајући са предложеном улогом ПМЦ-а у висуносстапатиенсу. -перцептивне детаље.

Стога, иако постоје докази који указују на пренос информација између ПМЦ-а и других региона мозга током перформанси меморије (Цанолти ет ал., 2006; Фелл и Акмацхер, 2011; Саусенг ет ал., 2019), правац ове размене информација остаје слабо схваћен.

Циљ ове студије је био да се искористи временска прецизност МЕГ-а да би се установили обрасци протока информација између ПМЦ-а и других региона мозга током перформанси визуелно-просторне радне меморије.

Користили смо нову меру размене информација Грејнџер-узрочно да бисмо тестирали доказе да ПМЦ кодира атрибуте стимулуса у различитим фазама задатка и да бисмо утврдили да ли се таква информација преноси из региона мозга ПМЦ зуба.

Предвидели смо да, ако повезаност између ПМЦ-а и других региона одражава размену информација која је кључна за перформансе меморије, требало би да пронађемо доказ да ПМЦ кодира запамћени стимулус и покреће кодирање ових информација у другим регионима.

Материјали и методе

Учесници. Прикупили смо психофизичке, МЕГ и МРИ податке од 12 учесника (10 жена, 2 мушкарца, старости 19-31 година, просечна=23.8 година). Сваки учесник је завршио психофизички експеримент у сесији од 1 х, а затим недељу дана касније МЕГ експериментом у сесији од 2 сата.

Теанатомске МРИ слике су добијене у полусатној сесији одвојеног дана. Један учесник се рано повукао из МЕГ студије због главобоље, тако да су њихови подаци искључени.

Сви учесници су били здрави без историје неуролошких и/или психијатријских поремећаја и дали су информисани пристанак. Сваки учесник је имао нормалну или кориговану на нормалну оштрину вида.

Регрутовање учесника и експерименти су спроведени уз одобрење Етичког комитета за људска истраживања Универзитета Мацкуарие и на основу Хелсиншке декларације.

For more information:1950477648nn@gmail.com