Неурофизиологија трајне пажње у раном детињству: истраживање лонгитудиналних односа са исходима памћења препознавања, 1. део

Апстрактан

Способност одржавања пажње је критични когнитивни домен који се појављује у детињству и предвиђа мноштво когнитивних процеса. Овде смо користили мерење трајне пажње дефинисане срчаном фреквенцијом (ХР) да проценимо одговарајуће промене у снази фронталне електроенцефалографије (ЕЕГ) у доби од 3 месеца. Друго, испитали смо како су неуронске основе трајне пажње дефинисане ХР-ом повезане са континуираним ангажовањем пажње.

Одржавање пажње и памћења је проблем на који људи треба да обрате пажњу у свакодневном животу. Памћење је такође погођено када имамо проблема са концентрацијом. Стога, одржавање добре концентрације може помоћи у побољшању памћења.

Прво, добар сан је кључан за одржавање концентрације и памћења. Када нам недостаје сна, наш мозак постаје уморан и постаје тешко да се концентришемо. Због тога је веома важно обезбедити довољно времена за спавање сваке ноћи. Поред тога, одржавање умерених вежби такође може помоћи у побољшању концентрације и памћења. Умерено вежбање повећава проток крви и снабдевање кисеоником, што побољшава функцију мозга.

Друго, добра исхрана такође може помоћи у побољшању концентрације и памћења. Протеини, поврће, воће и здраве масти су добра храна. Поред тога, одржавање умереног уноса воде такође може одржати нормалну функцију мозга.

Осим тога, одржавање срећног и позитивног расположења такође може помоћи концентрацији и памћењу. Стрес и негативне емоције могу утицати на концентрацију и памћење, па је важно остати позитиван. Поред тога, добра друштвена мрежа и добра друштвена подршка такође могу помоћи у одржавању нормалне функције мозга.

Укратко, одржавање односа између пажње и памћења захтева нашу пажњу. Добар сан, редовна вежба, здрава исхрана, позитиван начин размишљања и добра друштвена подршка су кључ за одржавање добре функције мозга. Хајде да заједно развијемо добре животне навике да би наш мозак био здрав. Види се да треба побољшати памћење. Цистанцхе може значајно побољшати памћење јер је Цистанцхе традиционални кинески медицински материјал са многим јединственим ефектима, од којих је једно побољшање памћења. Ефикасност млевеног меса потиче од разних активних састојака које садржи, укључујући карбоксилну киселину, полисахариде, флавоноиде, итд. Ови састојци могу да унапреде здравље мозга кроз различите канале.

Кликните на сазнајте 10 начина за побољшање меморије

Треће, проценили смо да ли су неуронске или бихејвиоралне мере одрживе пажње са 3 месеца предвиделе накнадне резултате памћења препознавања у доби од 9 месеци. Седамдесет пет беба је укључено у доби од 3 месеца и пружило је употребљиву пажњу и ЕЕГ податке, а 25 беба се вратило у лабораторију са 9 месеци и обезбедило употребљиве податке о меморији препознавања.

Садашња студија се фокусира на осцилаторну снагу у тета (4-6 Хз) фреквенцијском опсегу током фаза трајне пажње и непажње дефинисане ХР. Резултати су открили да је тхета снага била значајно већа током фаза трајне пажње. Друго, већа тхета снага током трајне пажње била је позитивно повезана са пропорцијом времена у одржаној пажњи.

Треће, лонгитудиналне анализе су указале на значајну позитивну повезаност између тета снаге током трајне пажње на 9-месечне резултате поређења визуелних парова, тако да је већа тхета снага предвиђала више визуелне упарене резултате поређења након 9 месеци. Ови резултати наглашавају међусобну повезаност система пажње и узбуђења који имају лонгитудиналне импликације за касније процесе памћења препознавања.

Кључне речи

Инфант Аттентион; ЕЕГ; Развој; Меморија препознавања.

1. Представљање
Способност одржавања пажње је критични когнитивни домен који се појављује у детињству и предвиђа мноштво когнитивних исхода у развоју детета (Брандес-Аиткен ет ал., 2019; Јоханссон ет ал., 2015, Перез-Едгар ет ал., 2010). Већина постојећих истраживања која се баве предикторима и лонгитудиналним асоцијацијама трајне пажње одојчади ослањала се на методологију понашања.

Међутим, употреба психофизиологије и неуроимагинга може повећати нашу способност да предвидимо индивидуалне разлике у когнитивним исходима, уздужно (Фарах, 2018). Овај чланак има три истраживачка питања.

Прво, да ли дефинисана мера трајне пажње срчаном фреквенцијом (ХР) одговара променама у нервним осцилацијама у доби од 3 месеца? Друго, како неуронске мере трајне пажње корелирају са ангажовањем у трајној пажњи коју дефинише ХР? Треће, да ли индивидуалне разлике у трајној пажњи и неурофизиологији након 3 месеца предвиђају исходе памћења препознавања у доби од 9 месеци?

Пажња је вишедимензионални когнитивни домен, састављен од егзогених (рефлексивних) и ендогених (нерефлексивних) когнитивних механизама. Континуирана пажња је критична манифестација ендогене пажње која се односи на способност фокусирања пажње на дати стимулус током дужег периода у присуству дистрактора.

Одржана пажња дели значајне неуробиолошке супстрате са општим физиолошким системом узбуђења (Рицхардс, 2011). Генерално, познато је да аутономни нервни систем (АНС) модулира фронто-кортикалне регионе мозга који подржавају трајне процесе пажње (Арнстен, 1998, 2009; Арнстен & Ли, 2005). Овај однос је кортикално посредован преко повезаности између можданог стабла, таламуса и холинергичких инпута са фронталним кортексом (Реинолдс ет ал., 2013, Реинолдс ет ал., 2013; Сартер ет ал., 2001).

Стога, активација АНС-а покреће низводне ефекте на стање узбуђења одојчета што може довести до оптималних или субоптималних опсега за појаву пажње и дубље обраде.

Интеригра система узбуђења и пажње се огледа у различитим и мерљивим фазама пажње (Реинолдс & Романо, 2016; Рицхардс, 2011). Конкретно, поуздана психофизиолошка метода за мерење трајне пажње карактерише успоравање откуцаја срца (Рицхардс и Цасеи, 1991). Рицхардс (1989) је открио да током периода успоравања откуцаја срца, 2-месечним бебама треба дупло дуже да преусмере своју визуелну пажњу са централногстимуланс на периферни стимулус, што указује на повећан фокус и смањену дистракцију.

Интегрисање видљивих мера са физиолошким пружа објективнији прозор у периоде активног ангажовања (тј. у односу на само мерење понашања изгледа, које можда не одражава ангажовање) и додатни ниво специфичности у вези са врстом пажње која се индексира. Ова блиска веза између откуцаја срца и понашања изгледа додатно наглашава физиолошку основу трајног развоја пажње. До 3 месеца старости, повезаност између успоравања ХР и трајне пажње постаје очигледна, пошто предњи систем пажње бебе и системи срчане регулације почињу да сазревају и комодулирају једни са другима (Реинолдс & Рицхардс, 2008).

Са 3 месеца старости, периоди трајне пажње су вероватније вођени сазревањем система узбуњивања (тј. узбуђења) него извршних система (тј. вођених задацима, одозго према доле и вољним), јер се извршне вештине не појављују пре краја прве године (Коломбо, 2002; Руфф & Ротхбарт, 2001). Посматрање кортикалних механизама у комбинацији са АНС механизмима који подржавају асоцијације узбуђења и пажње може разјаснити информације које иначе нису евидентне само из мерења понашања у раном детињству.

Електроенцефалографија (ЕЕГ) је популарна метода неуроимагинга за карактеризацију директне неуронске активности која лежи у основи когнитивних процеса, посебно у детињству. ЕЕГ мери неуронску синхронизацију индексирањем осцилаторне снаге у различитим фреквентним опсезима који су повезани са специфичним когнитивним процесима.

Што се тиче трајне пажње, најчешће се испитују тета синхронизација (4–7 Хз; Орекхова ет ал., 1999) и алфа десинхронизација (6–9 Хз; Вард, 2003). Ксие и Рицхардс (2017) су испитивали односе између пажње коју одржава одојчад, индексиране кроз успоравање ХР, и ЕЕГ осцилација. Користећи узорак попречног пресека одојчади узраста 6, 8, 10 и 12 месеци, аутори су открили да 10- и 12-месечна беба показују тета синхронизацију и алфа десинхронизацију током епизода трајне пажње у односу на епизоде ​​непажње.

Ови налази су изграђени на основу претходног рада Рицхардса и Реинолдса који повезују трајну пажњу дефинисану срчаном фреквенцијом са компонентама ЕЕГ-а у вези са догађајима (Реинолдс, Цоураге, & Рицхардс, 2011; Рицхардс, 2003). Ово је важна студија јер је била прва која је показала развојне разлике у неуралној осцилаторној снази повезане са фазама трајне пажње дефинисане срчаном фреквенцијом.

Потребна су даља истраживања да би се мозак повезао са видљивим понашањем пажње.

Карактеризација биолошке основе трајне пажње у раном животном добу је критична јер је утврђено да пажња одојчади предвиђа низ когнитивних исхода (Брандес-Аиткен ет ал., 2019, 2020; Јоханссон ет ал., 2015). Развој пажње је један од најважнијих и најпродорнијих процеса активних током детињства (Брандес-Аиткен ет ал., 2019; Диамонд, 2009).

Пажња каскаде кроз развој у мноштво сложенијих развојних домена укључујући извршне функције (Јоханссон ет ал., 2015), регулацију емоција (Брандес-Аиткен ет ал., 2021; Перез-Едгар ет ал., 2010), памћење, језик, и социјална комуникација (Мунди & Јарролд, 2010; Саллеи ет ал., 2016). Постојеће студије које се баве хијерархијском природом трајне пажње проучавале су мере понашања уочене трајне пажње почевши од око 10 месеци (Фрицк ет ал., 2018; Јоханссон ет ал., 2015; Јоханссон ет ал., 2016).

Међутим, неуронска архитектура која подржава појаву трајне пажње у првих неколико месеци живота у детињству може поставити основу за когнитивне способности вишег реда уздужно.

1.1. Тренутна студија

У тренутној студији, истраживали смо обрасце трајне пажње и неуронске активности дефинисане ХР у доби од 3 месеца и лонгитудиналне асоцијације са накнадним способностима памћења препознавања у доби од 9 месеци. Тренутна студија има три истраживачка питања:

1. Да ли ХР дефинисане мере трајне пажње карактеришу диференциране неуронске осцилације у доби од 3 месеца? Претпоставили смо да би неуронска активност била већа током фаза трајне пажње дефинисане ХР.

2. Да ли ХР-дефинисане неуронске осцилације одговарају ангажовању у ХР-дефинисаној трајној пажњи? Претпоставили смо да би неуронска активност била повезана са већим сталним ангажовањем пажње.

3. Да ли ХР дефинисане мере трајне пажње и одговарајуће неуронске активности на 3 месеца предвиђају исходе памћења лонгитудиналног препознавања у 9 месеци старости? Претпоставили смо да би већа неуронска активност током ХР дефинисане трајне пажње након 3 месеца била повезана са вишим резултатима меморије препознавања након 9 месеци.

2. Методе

2.1. Учесници

Почетни узорак је укључивао 100 беба (63 мушкарца; узраст М=3.46 месеци, СД=0.38) регрутованих са догађаја у заједници, породичних услуга, здравствених радника и летака постављених у локалним предузећима широм Новог Иорк Цити. Последњи узорак укључивао је само бебе које су дале употребљиве ЕЕГ податке (Н=75; погледајте протокол за податке у вези са исцрпљивањем). Учесници су били искључени из учешћа у овој студији на основу рођења пре 36 недеља гестације, вишеструког порођаја или присуства развојних поремећаја.

Породице су позване да учествују у студији када су бебе навршиле 3 месеца. Видети табелу 1 за демографију учесника на аналитичком узорку. Ова студија је спроведена у складу са смерницама утврђеним у Хелсиншкој декларацији, уз писмену информисану сагласност родитеља или старатеља за свако дете пре било какве процене или прикупљања података. Све истраживачке процедуре је одобрио ИРБ [МАСКИРАНИ ЗА СЛЕПЕЋЕ].

2.2. Протокол

Деца и њихови старатељи посетили су лабораторију са 3 године (старост М=3.48, СД=0.39) и 9 месеци (старост М=9.48, СД=0. 53). У 3-месецној временској тачки ЕЕГ и ЕКГ одојчади су снимљени током задатка пажње и у мировању, а прикупљени су одговори на социо-демографске упитнике. У временској тачки 9-месеца, администриран је задатак меморије визуелног препознавања и забележени су подаци о изгледу бебе.

Од почетног узорка (Н=100), 7 беба није дало ЕЕГ податке због проблема у понашању, 8 ЕЕГ датотека је изгубљено због техничких проблема са прикупљањем података, 7 ЕЕГ фајлова је било неупотребљиво због превеликих артефаката, а 3 није пружио довољно ЕЕГ података за континуирану пажњу (видети одељак 2.3.4). Дакле, аналитички узорак обухвата 75 новорођенчади у доби од 3 месеца.

У временској тачки 9-месеца, подскуп од 25 беба се вратио у лабораторију и обезбедио употребљиве податке о меморији за препознавање. Смањење у узорку студије првенствено се приписује почетку пандемије ЦОВИД-19. Тестирање за тренутну студију почело је у марту 2018. и заустављено је у марту 2020. Да бисмо проценили пристрасност у вези са опадањем, спровели смо т-тестове да проценимо разлике у коваријатима између сваке временске тачке. 3-месечни узорак новорођенчади који се вратио са 9 месеци није се значајно разликовао од 3-месечног узорка који се није вратио у смислу прихода према потребама, образовања мајке или ЕЕГ снаге (т мање од или једнако 1.1, п веће или једнако .23).

2.3. Материјали и мере

2.3.1. Карактеристике породице и домаћинства

Породицама су дати упитници за добијање демографских информација укључујући узраст мајке и детета, расу и етничку припадност. Неговатељи су такође пријавили свој највиши ниво образовања и годишњи приход домаћинства. Однос породичног прихода и потреба (ИТН) је укупан приход домаћинства подељен федералном линијом сиромаштва за одговарајући број одраслих и деце у кући и користи се као мера социоекономског статуса у оквиру анализа.

2.3.2. Мера трајне пажње коју дефинише ХР

Ова студија користи исте стимулусе и процедуру као Ксие ет ал. (2017) за мерење трајне пажње. Учесници су седели у крилима својих неговатеља док им је на великом компјутерском монитору представљен динамични видео у улици Сезам. Камера испред бебе снимила је лице бебе, док је камера иза учесника забележила стимулус. 4-минутни видео се састојао од неколико ликова из Улице Сезам, као што су 'Елмо' и 'Велика птица', који су се кретали с једне на другу страну, нестајали, певали и плесали.

Ови видео снимци су више пута показивани да изазивају периоде трајне пажње код мале деце (Ксие ет ал., 2017). Визуелна пажња на стимулусе је ручно кодирана ретроактивно помоћу софтвера Нет Статион 5.1. Подаци о пулсу су уређени и обрађени помоћу софтвера КРСТоол да би се уклонили артефакти и идентификовали откуцаји срца. Интервали између откуцаја (ИБИ, или време у милисекундама између откуцаја срца) су коришћени за процену откуцаја срца са дужим ИБИ који указују на спорије откуцаје срца, и обрнуто.

Периоди трајне пажње одојчади су категорисани на основу изгледа детета и успоравања откуцаја срца. Критеријуми за категоризацију периода трајне пажње одојчади захтевали су визуелну фиксацију бебе на стимулус упарен са смањеним откуцајем срца (Рицхардс, 2011). Конкретно, фазе трајне пажње дефинисане ХР почеле су када је беба гледала у екран и медијана од пет узастопних вредности ИБИ била је нижа од медијане пет ИБИ-а који су претходили почетку погледа.

Фазе трајне пажње дефинисане ХР су се завршиле (и почеле су фазе непажње) када је медијана од пет узастопних вредности ИБИ била виша од медијане пет ИБИ које су претходиле почетку погледа. Све фазе пажње се јављају током погледа на експерименталне стимулусе. Да бисмо окарактерисали трајно ангажовање пажње, израчунали смо пропорцију времена у фазама трајне пажње дефинисаним ХР (секунде у одржаној пажњи/укупне секунде визуелног гледања (Тоннсен ет ал., 2018; Ксие & Рицхардс, 2016). Такође израчунавамо изглед- дефинисане фазе трајне пажње и непажње (засноване на томе да беба гледа или не гледа у компјутерске стимулусе) да бисмо проценили додату вредност укључивањем успоравања ХР у нашу карактеризацију трајне пажње.

For more information:1950477648nn@gmail.com