Губитак сна ремети неуронски потпис успешног учења, 2. део

материјали и методе

Учесници

Педесет девет учесника (32 жене, средња ± стандардна девијација [СД] старости=20.10 ± 1,80) је регрутовано добровољно и завршило прелиминарну сесију (види доле).

Стандардна девијација је статистичка мера дисперзије дистрибуције података. Меморија се односи на способност људског мозга да запамти информације. Чини се да то двоје немају много корелације или везе, али постоји одређена веза између њих. Хајде да то заједно погледамо.

Пре свега, морамо знати да стандардна девијација може одражавати степен дисперзије дистрибуције података. Односно, ако је стандардна девијација скупа података већа, онда ће и степен дисперзије овог скупа података бити већи, што значи да ће разлика између података бити већа. велики. Меморија захтева низ процеса као што су перцепција мозга, разумевање, кодирање, складиштење и проналажење информација. Пошто памћење захтева од мозга да обради ове информације, ако су саме информације релативно дискретне, то може довести до незадовољавајућих перформанси памћења.

Друго, стандардна девијација такође може одражавати стабилност и поузданост података. Ако је стандардна девијација података мања, онда ће и варијанса овог скупа података бити мања, а разлика између података такође ће бити мања. У овом случају, поузданост и стабилност података су веће. Ово такође треба да има одређену везу са памћењем. Ако особа има добро памћење, његова способност обраде информација треба да буде релативно стабилна, што значи да ће бити тачнија и поузданија у обради информација, па ће и памћење бити релативно добро.

Укратко, иако се чини да стандардна девијација и меморија немају велику корелацију, постоји одређена веза између њих. Приликом обраде информација, ако су подаци превише дискретни, лако ће узроковати губитак и заборав информација. Ако су подаци стабилнији, обрада информација ће бити тачнија и поузданија, пружајући бољу заштиту памћења људи. Стога, требало би да се фокусирамо на вежбање нашег памћења и побољшање стабилности и поузданости нашег памћења побољшањем наших когнитивних способности и способности за обраду информација.

Кликните на Знај да бисте побољшали краткорочно памћење

Након прелиминарне сесије, 10 учесника је искључено због неиспуњавања критеријума учинка, а 1 учесник је искључен због неиспуњавања услова студија да је матерњи говорник енглеског језика. Међу оним појединцима који су испунили критеријум учинка прелиминарне сесије, 18 учесника је одустало због немогућности да се обавежу на главни распоред студија.

Наша коначна величина узорка била је н=30 учесника (17 жена, средња ± СД старост, 20,10 ± 1,65), од којих је сваки испунио услове спавања и депривације сна (избалансиран редослед, видети слику 1а). Пратећи стандардне процедуре у нашој лабораторији (Асхтон ет ал. 2019; Страцхан ет ал. 2020; Харрингтон, Асхтон, Нго, ет ал. 2021; Харрингтон, Асхтон, Санкарасубраманиан, ет ал. 2021), учесници су замољени да се уздрже од кофеина и алкохола током 24 х и 48 х, респективно, пре сваке студијске сесије. Учесници нису пријавили историју спавања или психијатријских поремећаја.

Писмени информисани пристанак је добијен од свих учесника у складу са захтевима Одбора за етику истраживања Одељења за психологију Универзитета у Јорку. Учесници су по завршетку студије добили надокнаду од 100 фунти.

Статистичка снага је израчуната пре прикупљања података коришћењем величине ефекта д=0.56 од Асхтон ет ал. (2020). Ова величина ефекта је изведена из теста упарених узорака који је упоређивао заборављање након ноћи спавања или потпуно лишавање сна. На основу ове величине ефекта, наш унапред регистровани узорак од н=30 учесника обезбедио је 83,7% снаге (алфа=0.05, 2-репид).

Задаци и подстицаји

Визуопросторни задатак (види слику 1б) Сто слика неутралних сцена је преузето из Међународног система афективних слика (Лангет ал. 2005) и Ненцки система афективних слика (Марцхевка ет ал. 2014). Оне су подељене у 2 сета од по 50 слика за употребу у условима спавања и депривације сна (додељивање слике постављеној у стање је било противуравнотежено). Визуопросторни задатак је подељен у 3 фазе:

Обука И: пасивно гледање

Свака од 50 слика је представљена на насумично одабраној локацији на позадини мреже (време експозиције=3 с, интервал међустимулуса [ИСИ]=1 с). Учесницима је наложено да покушају да запамте локације слика за каснији тест. Редослед презентације слике је насумичан.

Обука ИИ: активно гледање

Свака слика се појавила у центру мреже и учесници су је померили на локацију за коју су веровали да се појавила при пасивном гледању. Слика се затим поново појавила на својој тачној локацији да би послужила као повратна информација.

Ово се наставило све док све слике нису биле постављене<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.

Тест

Фаза тестирања је пратила исте процедуре као и један круг активног гледања са изузетком што није било повратних информација. Обављена су три теста (непосредна, одложена и накнадна).

Задатак упарени сарадници (видети слику 1ц)

Две стотине слика природних и вештачких објеката на белој позадини преузето је из Конкле ет ал. (2010) и онлајн ресурса. Они су подељени у 2 сета од по 100 објеката (50 природних и 50 вештачких) за употребу у условима спавања и депривације сна (додељивање објекта постављеном у стање је било противтежа).

Три стотине придева (150 придева по услову, додељивање противтежа) преузето је од Цаирнеи, Гуттесен, ет ал. (2018). У оквиру сваког услова, 100 придева је насумично одабрано као мете, а преосталих 50 као фолије.

Упознавање придева

Сваки од 100 циљних придева представљен је у трајању од 3 с. Учесницима је наложено да оцене колико често би користили сваки придев у разговору на скали од 1–9 (1=никад, 5=понекад и {{ 6}} често) у року од додатних 4 с (ИСИ са фиксирајућим укрштањем=1.5 с ± 100 мс). Редослед приказа придева је насумичан.

Упознавање са сликом

Свака од 100 слика (50 природних и 50 објеката које је направио човек) представљена је 3 с. Учесницима је наложено да замисле себе у интеракцији са сваким објектом, а затим га категоришу као природног или ручно направљеног у року од додатних 4 с (ИСИ са фиксирајућим крстом=1.5 с ± 100 мс). Редослед презентације слике био је насумичан.

Учење

У сваком испитивању, учесницима су представљени придев и слика из сваке претходне фазе упознавања током 4,5 секунде. Добили су инструкције да запамте упаривање придев-слика за будући тест. Да би се олакшало учење, од учесника је затражено да у свом уму створе причу или менталну слику која укључује интеракцију придев и слику током целог трајања триала, а затим да ову асоцијацију оцењују као реалистичну или бизарну у року од додатне 4 секунде.

Дужи ИСИ од 5с (±100 мс) је коришћен да би се олакшала анализа ЕЕГ података добијених током учења слике придева (ово се састојало од 2-траке прогресије праћене 3 с фиксације). Редослед упаривања придевских слика је насумичан.

Тест

Сваки од 150 придева (100 из учења и 50 невиђених) представљен је 3 с. Учесницима је прво наложено да наведу да ли је придев стар или нов у року од додатних 10 с. Повратна информација о тачности (тачно/нетачно) је затим давана 1 с.

За исправне старе одговоре, учесницима су представљене 4 слике (све су виђене током учења) и од њих се тражило да назначе која је слика упарена са придевом у року од 10 с.

Учесници су затим оценили колико су сигурни у свој одговор на скали од 1 (нису сигурни) до 4 (веома самоуверени) у року од 10 с. За нетачне старе одговоре или нове одговоре, учесници су одмах прешли на следећу пробу (ИСИ са фиксирајућим укрштањем=1.5 с ± 100 мс). Редослед приказа придева је насумичан.

Задатак психомоторне будности

Задатак психомоторне будности (ПВТ) је добијен од Кхитрова ет ал. (2014) (бхсаи.орг/довнлоадс/пц-пвт). Учесницима је наложено да одговоре када се на екрану појави дигитални бројач (ИСИ=2–10 с). Учесници су добили повратне информације о времену одговора и задатку који је трајао 3 минута.

Процедура

Прелиминарна седница

Учесници су завршили прелиминарну процену памћења пре уласка у главну студију. Научили су 180 семантички повезаних парова речи (нпр. „Хоризонт–Сунце“) и одмах су тестирани уз помоћ процедуре за подсећање. Учесници који су постигли између 50% и 95% били су позвани назад на главни експеримент. Ово је осигурало да је мало вероватно да ће учесници радити на подној таваници у визуелно-просторним тестовима и тестовима упарених сарадника главне студије.

Сесија 1: Вече

Учесници су стигли између 20.30 и 22.00. У стању спавања (ранији доласци), учесници су одмах били укључени за праћење ЕЕГ-а преко ноћи. Учесници су започели студију попуњавањем Станфордске скале поспаности (ССС; Ходдес ет ал. 1973), ПВТ, а затим фазама обуке и непосредног тестирања визуелнопросторног задатка.

Интервал преко ноћи

У стању спавања, учесници су отишли ​​​​на спавање око 23 сата и пробудили су се у 7 ујутро (тако су постигли 8 сати спавања праћеног ЕЕГ-ом). У стању лишавања сна, учесници су остали будни током целе ноћи под надзором истраживача. Током периода лишавања сна, учесници су добијали освежење и било им је дозвољено да играју игрице, гледају филмове или заврше наставу.

Пошто је наш узорак углавном био састављен од универзитетских студената и значајан број сати дневног учења би био изгубљен као резултат неспавања преко ноћи, одлучили смо да омогућимо учесницима да заврше курсеве како бисмо олакшали запошљавање.

Важно је да су све дозвољене активности сматране прикладним јер нису биле концептуално повезане са материјалима које су учесници научили претходне вечери (тј. асоцијације на локацију објекта) или ће их научити следећег јутра (тј. упаривање придев-слика).

Сесија 2: Јутро

Учесници у стању лишавања сна били су повезани за ЕЕГ праћење (ово није било неопходно за стање спавања јер су електроде већ биле причвршћене претходне ноћи). Учесници су затим завршили још један круг ССС и ПВТ и још један (одложени) визуелнопросторни тест.

Након тога, учесници су спровели фазе упознавања задатка за упарене сараднике пре него што су завршили фазу учења упарених сарадника са ЕЕГ праћењем. Учесницима нису дата никаква експлицитна упутства о томе шта да раде (нпр. када да иду на спавање) током интервала 48-х који је претходио 3. сесији.

Сесија 3: Праћење

Учесници су се вратили 48 сати након сесије 2 (чиме су омогућили сан за опоравак у стању лишавања сна) и завршили последњи круг ССС и ПВТ. Затим су спровели тест упарених сарадника и завршни (накнадни) визуелнопросторни тест.

Опрема

Експериментални задаци

Сви задаци су извршени на Виндовс рачунару, а одговори учесника су снимљени помоћу тастатуре или миша. Визуопросторни задатак је имплементиран у верзији Пресентатион 14.1 (Неуробехавиорал Системс, Инц.), а задатак упарених сарадника је имплементиран у Псицхтоолбок 3.0.13(Браинард 1997; Пелли 1997; Клеинер ет ал. 2007) и МАТ Тхе МатхВоркс, Инц.).

Електроенцефалографија

ЕЕГ снимци су вођени са 2 Ембла Н7000 система и 1 Ембла НДк системом са софтвером РЕМЛогиц 3.4. Ембла НДк је набављен приликом надоградње наше лабораторије за спавање са 2- на 3-спаваћу собу (Н7000 више није био доступан за куповину).

За све осим 3 учесника, исти ЕЕГ систем је коришћен у условима депривације сна и сна. Позлаћене електроде су причвршћене на скалп према међународном10-20 систему на фронталним (Ф3 и Ф4), централним (Ц3 и Ц4), паријеталним (П3 и П4) и окципиталним (О1 и О2) локацијама и наведене су на повезане мастоиде.

Лева и десна електроокулографска електрода су причвршћене, као и електромиографске електроде на менталној и субменталној обострано, а уземљива електрода је причвршћена на чело. Додатна референтна електрода је постављена на Цз за НДк систем. Осигурали смо да све електроде имају импеданцију везе од<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). 

Све електроде које су пале изнад овог прага су замењене и поново проверене. Сви онлајн сигнали су дигитално узорковани на 200 Хз (Н7000) или 256 Хз (НДк, смањено узорковање на 200 Хз током препроцесирања).

Ацтиграпхи

Учесници су током студије носили уређаје за актиграфију на ручним сатовима (Ацтиватцх 2, Пхилипс Респироницс, Сједињене Државе) како бисмо могли да пратимо њихов сан када су ван лабораторије

For more information:1950477648nn@gmail.com