Пътуване във физическото и психическото пространство: поведенческа оценка на хипотезата за филогенетична приемственост между егоцентричната навигация и епизодичната памет

Контакт: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Имейл:audrey.hu@wecistanche.com

Резюме

Въз основа на невро-функционалната връзка между навигацията във физическото и менталното пространство на нивото на хипокампално-енториналната система, Buzsaki и Moser (20I3) са предположили филогенетична приемственост между пространствената навигация и декларативните функции на паметта, Според това предложение, механизмите на епизодична и семантична памет биха се развили съответно от механизми на самостоятелна и базирана на карта навигация във физическото пространство, използвайки основни версии на задачите за интегриране на пътя и разпознаване на елементи в човешки субекти, наскоро описахме корелация и предсказуема връзката между способностите в егоцентричната навигация и епизодичната памет. Тук се стремим да потвърдим и разширим тази връзка към динамичния компонент на последователното актуализиране във физическото (егоцентрична навигация) и умственото (епизодична памет) пространство и да изследваме връзката на тези егоцентрични способности със семантичната памет. За тази цел разработихме три нови експериментални задачи, в които динамичният компонент на актуализирането на информация е особено подчертан в пространствената, времевата и семантичната област. Приносът на визуалната краткосрочна памет към трите задачи също беше контролиран чрез включване на допълнителна задача. Резултатите потвърдиха съществуването на пряка и предсказваща връзка между самостоятелната пространствена навигация и епизодичната памет. Ние също така открихме значителна връзка между егоцентричната навигация и семантичната памет, но тази връзка се обяснява със способностите за краткосрочна памет и се медиира от функциите на епизодичната памет. Нашите резултати подкрепят хипотезата за еволюционна връзка между механизмите, които позволяват пространствена навигация във физическото пространство и пътуването във времето в умственото пространство.

Ключови думи: пространствена навигация, егоцентрична навигация, епизодична памет, семантична памет

Cistanche за подобряване на паметта

Въведение

Скорошни проучвания предполагат, че основните механизми за пространствена навигация осигуряват принципи на кодиране, които работят в непространствени домейни, за да поддържат широк спектър от когнитивни функции, включително преди всичко декларативна памет (Buzsaki & Moser, 2013), но също така и концептуално знание и абстрактна мисъл (Bellmund et др., 2018; Vigano & Piazza, 2020).

Традиционно се смята, че човешките навигационни способности разчитат на два взаимосвързани механизма за представяне на пространствената среда: единият обикновено се нарича картографска или алоцентрична навигация, а другият е известен като самостоятелна или егоцентрична навигация (Boccia et al.2014 ; Iaria et al., 2003; Igloi et al., 2009). Докато базираната на карта навигация се основава на фиксирани координати, извлечени от външни ориентири, самостоятелната навигация се основава на непрекъснато актуализиране на позицията на наблюдателя в пространството. По време на самостоятелна навигация текущата позиция на тялото се използва като референтна рамка и пространствените координати се изчисляват въз основа на непрекъснатото интегриране на сигнали за движение на тялото по траекторията на движение (Klatzky, 1998). За по-ясно описание на механизмите на само- базирана на навигация, предишни проучвания предполагат, че егоцентричните репрезентации могат да се разглеждат като визуални „моментни снимки“ с висока разделителна способност, свързани с текущото поведение и че кохерентните его-центрични репрезентации се формират чрез интегриране на тези статични референтни към тялото моментни снимки в серии (Ekstrom & Isham, 2017).

По подобен начин декларативните функции на паметта традиционно се разлагат на два основни компонента, характеризиращи се с различни пространствено-времеви координати (Tulving, 1983). По-конкретно, семантичната памет се дефинира като изрично познание за живи същества, обекти, факти и събития от света, независимо от техния пространствено-времеви контекст. епизодичната памет обикновено се концептуализира по отношение на изричното припомняне на пространствено и времево контекстуализирани преживявания от първо лице. Епизодичните функции на паметта, по-специално, се смятат за отговорни за обвързването на различни и често произволни детайли в едно съгласувано събитие. Дори ако споменът може да бъде разделен на по-кратки подепизоди, усещането за непрекъснат процес обикновено винаги е добре запазено (Tulving, 2002). Вече е добре установено, че съзнателното припомняне на уникални лични преживявания по отношение на техните детайли и времева поява разчита на способността да бъдеш субективно чувствителен и вътрешното създаване на лична времева линия (Bonato et al., 2012; Dere et al 2006 ; Weger & Pratt.2008), предназначена като въображаема линия, минаваща през нашето тяло и продължаваща напред и назад през бъдещи и минали части от времето. Както се твърди в класическите изследвания на паметта, наистина по тази субективна времева линия е най-сложната форма на епизодична памет. известно като ментално пътуване във времето, се смята, че се извършва (Tulving, 2002),

Cistanche за подобряване на паметта

На невробиологично ниво както навигацията, така и декларативната памет стриктно зависят от специална мрежа, центрирана върху медиалния темпорален лоб (MTL), който включва хипокампалната формация и кортикалните области на ретросплениалния и задния цингуларен кортекс (Kravitz et al., 2011). Както е показано от няколко неврофизиологични работи, хипокампалната активност отразява информация както за местоположенията в пространството, така и за моментите във времето (Eichenbaum.2014; Ekstrom & Ranganath.2018; Epstein et al, 2017; Moser et al.2017). Невро-функционалното съответствие между навигационните и паметовите функции на нивото на MTL доведе до предложението за филогенетична приемственост между невронните механизми за навигация във физическото и умственото пространство (Buzsaki & Moser, 2013). Съответно, епизодичната и семантичната памет биха се развили съответно от егоцентрична самобазирана и алоцентрична навигация, базирана на карта. В хипокампуса подобна филогенетична приемственост ще бъде подкрепена от последователности на сглобяване на клетки, управлявани от външни входове (т.е. сигнали, получени от околната среда или тялото, първоначално използвани за проследяване на движенията на тялото в околната среда по време на физическо пътуване), които осигуряват основата за последващо развитие на вътрешно управлявани последователности, позволяващи мисловно пътуване във времето. С други думи, физическото движение в реалния свят може да представлява основният източник на способността на мозъка да помни минали преживявания и да планира бъдещи действия.

В подкрепа на този неврофизиологично базиран модел наскоро описахме специфична и предсказуема връзка между човешките способности в егоцентричната навигация и епизодичната памет (Committeri et al.2020). По-специално, ние показахме, че ефективността на задача за интегриране на класически път, базирана на проприоцептивни знаци, е значително свързана с ефективността на класическа задача за разпознаване на елементи. От друга страна, не се наблюдава значима корелация между представянето в егоцентричната навигация и задачите на семантичната памет, което предполага специфична връзка между егоцентричните компоненти на епизодичната памет и пространствената навигация.

Настоящото проучване се стреми да проучи дали заключенията, направени от предишното ни проучване, могат да бъдат потвърдени и обобщени до динамичния компонент на последователно актуализиране на информация по време на егоцентрична навигация и епизодична памет. За тази цел беше проектиран нов набор от експериментални задачи, в които беше подчертан динамичният компонент на пространствено-времевото актуализиране както във физическата (Пътуване в космоса [TS), така и в умствената (Пътуване във времето [TT) домейн. В сравнение с традиционните задачи, използвани в предишната ни работа, представянето в самостоятелната егоцентрична навигация и задачите за епизодична памет отразяват по-силно индивидуалната способност за линейно пътуване напред и назад във физическото и психическото пространство. Задача за семантична памет също беше включена в дизайна с подобна структура и подобен акцент върху динамичната обработка в рамките на семантичната памет (Пътуване в категории [TC]). По-конкретно, в сравнение със задачата за епизодична памет, при която динамичното актуализиране на информация се извършва по линейна последователност и върху самобазирана референтна рамка, задачата за семантична памет се основава на нелинеен процес на актуализиране на несамостоятелна/алоцентрична информация за семантична категории.

Въз основа на горепосочената хипотеза за филогенетична приемственост и резултатите от нашето предишно проучване, ние прогнозирахме положителна корелация между представянето в егоцентричната навигация и епизодичната задача на паметта, тъй като и двете предполагат последователен компонент на пътуване и динамично актуализиране на информацията в себе си -базирани/егоцентрични координати. Наред с това, въз основа на модела на филогенетична приемственост и алоцентричната референтна рамка на задачата за семантична памет, се очакваше нулева или непряка връзка между представянето в егоцентричната навигация и задачата за семантична памет. И накрая, тъй като трите задачи споделяха подобна структура, която включва онлайн поддържане на информация от първоначалния видео клип/поток от снимки в краткосрочната памет, контролна задача за визуална краткосрочна памет (STM) също беше включена в дизайна за контрол за потенциален объркващ ефект на този компонент върху хипотетичната връзка между навигационните и паметовите функции.

полза от цистанче

Материали и методи

Участници

Общо 141 здрави доброволци с дясна ръка (средна възраст=21.5±2,7 години, 119 жени), наети от университета G. d'Annunzio в Киети-Пескара, участваха в проучването. Всички участници бяха наивни по отношение на целта на експеримента, съобщиха за нормално или коригирано до нормално зрение и бяха включени в проучването след предоставяне на информирано съгласие. Никой от участниците не съобщава, че преди експеримента е гледал телевизионния сериал "Grandfathered". Проучването е проведено в съответствие с етичните стандарти на Декларацията от Хелзинки от 1964 г. и е одобрено от Комитета по етика на университета (prot.#1932, одобрен на 11 юли 2019 г.).

Пилотно проучване за избор на стимули

Пробен подбор за всяка от четирите задачи беше проведен чрез пилотни проучвания, събрани преди основния експеримент в независими проби от субекти. По-конкретно, опити с екстремни стойности на средна точност в четирите задачи бяха изключени от селекцията и окончателен набор от 34 опита със средно-високо ниво на трудност беше включен във всяка задача.

ТТ задача. За да оценим компонента за пътуване във времето на ефективността на епизодичната памет, ние разработихме задача за памет във времеви ред, базирана на филмови сцени. Задачата за епизодична памет, дефинирана по-нататък като задача „Пътуване във времето“, е предназначена да подчертае самостоятелно базирания компонент на последователното актуализиране и временното подреждане в менталното пространство и включва сесия за кодиране и извличане, разделени от {{1} } мин. интервал. При кодиране. на участниците беше показан пълен епизод от американския телевизионен сериал "Grandfathered", дублиран на италиански (сезон 1, епизод 1, "Pilot"; продължителност: 21:20 мин.). Епизодът описва действията на героя като в реалния живот и съдържа обикновени събития (напр. закуска у дома, разходка в парка, посещение в болница). Участниците бяха инструктирани да обърнат внимание на филма, но не бяха информирани за естеството на следващите задачи. В сесията за извличане те предоставиха преценка за времевия ред на кодирания аудио-визуален материал. Всеки опит започва с представяне на 6 s видео клип, извлечен от същия епизод, последван от 500 ms червен кръст за фиксиране и целева картина с продължителност 1- s (Фигура 1A). Целевите снимки бяха извлечени от филмови сцени, появяващи се 1-2 минути по-рано или след началото-отместване на съответния видеоклип, със съотношение 1:1. Участниците имаха 3 s от началото на целевото изображение, за да посочат дали целевата картина е извлечена от сцена, която се появява преди или след видеоклипа (т.е. клавиш "z" за "преди", клавиш "m" за "след") . 1-s ITI предшества следния опит. Сесията за извличане включваше 34 изпитания и беше предшествана от четири практически изпитания.

TS задача. За да оценим егоцентричния компонент на ефективността на пространствената навигация, ние разработихме задача за пространствено позициониране, базирана на изображения от уличен изглед, извлечени от Google Earth. Задачата за егоцентрична навигация, дефинирана по-нататък като задачата "Пътуване в космоса", е предназначена да подчертае самостоятелно базирания компонент на последователно подреждане и пространствено актуализиране във физическото пространство. За тази цел софтуерът Google Earth Pro беше използван за генериране на поредица от 6- видеоклипове, показващи перспективата от първо лице на навигационен път, извлечен от различни улици на няколко града по света. Всеки видеоклип включваше 10 последователни екранни снимки на една и съща улица, покриващи общо разстояние от 100 m в реална среда (т.е. -10 m за всяка моментна снимка). Всеки опит започва с представяне на 6-s видео клип, последван от 500 ms червен кръст за фиксиране и целева картина с продължителност 1-s (Фигура 1B). Целевите снимки бяха извлечени от изображения от улицата, заснети на разстояние -50-100 m назад или напред от съответния видеоклип, със съотношение 1:1. Участниците имаха 3 секунди от началото на целевото изображение, за да посочат дали то е извлечено от затънтена предна позиция по отношение на видеоклипа (клавиш „z“ за „назад“. „m“ клавиш за „напред“). Al-s ITI предхожда Задачата включва четири практически и 34 експериментални опита.

TC задача. Що се отнася до задачите TT и TS, динамичният компонент на семантичната памет беше оценен с помощта на задача за семантична категоризация, базирана на изображения, извлечени от мрежата. Семантичната задача, дефинирана по-нататък като задача "пътуване в категории", е предназначена да подчертае динамичното актуализиране на несамостоятелни/алоцентрични концептуални знания за семантичните категории. Що се отнася до задачите TT и TS, всяко изпитание на задачата TC започва с представяне от шест последователни снимки за 6 s (1 s за всяка снимка), последвано от 500 ms червен кръст за фиксиране и целева картина с продължителност 1- s (Фигура 1C). Участниците имаха 3 s от началото на целевото изображение, за да посочат дали принадлежи към същата семантична категория на шестте предходни елемента (клавиш „m“ за „да“, клавиш „z“ за „не“). 1-sITI предшества следния опит. Шестте елемента на първоначалния поток бяха избрани от дадена семантична категория, с категории, включващи снимки както на живи, така и на неживи елементи (напр. влечуги, европейски държави, известни певци, селскостопански животни).Целевите снимки бяха избрани или от същата семантична категория на предходния поток от снимки или различна семантична категория ry, със съотношение 1:1. Като пример за "не" процес. шест снимки на летящи животни бяха представени в началото на опита (т.е. тукан, ястреб, пеперуда, водно конче, прилеп, орел) и снимка на пингвин беше представена като целева снимка. Участниците не бяха изрично информирани за обединяващата семантична характеристика. Вместо това те са поканени непрекъснато да интегрират информация по време на потока от снимки, за да актуализират своята хипотеза относно определението на категорията (от птици до летящи животни в примера). Трябва да се отбележи, че докато задачите TT и TS са присъщо базирани на последователно подреждане и актуализиране на информация (както представяне на стимули, така и изпълнение на задача), задачата TC е предназначена да подчертае динамичното, но не и последователното актуализиране на концептуалното знание за семантичните категории (т.е. , редът на представяне на стимула е проектиран така, че да не е от значение за изпълнението на задачата). Задачата включва четири практически и 34 експериментални опита. За пълен списък на експерименталните опити, включени в експеримента, вижте допълнителна таблица 1.

STM задача Като се има предвид, че трите основни задачи (TT, TS и TC) споделят подобна структура и всички се основават на онлайн поддръжка и актуализиране на визуална информация от първоначалния видео клип/поток на снимки, визуална STM задача беше допълнително включена в дизайн за контрол на потенциалния принос на визуалните STM функции към хипотетичната връзка между задачите.

Що се отнася до описаните по-горе задачи, STM задачата беше съставена от първоначален 6- видеоклип, извлечен от епизод на телевизионния сериал „Модерно семейство“ (сезон 1, епизод 1 „Пилот“; продължителност: 22 минути ), последвано от 500-ms червен кръст за фиксиране и целева картина с продължителност 1-s, извлечена от същия епизод (Фигура 1D), Целевите картини са извлечени от филмови сцени, включени в представените видеоклипове или от филмови сцени, появяващи се l-2 s по-рано или след начало-отместване на представения видеоклип. със съотношение 1:1. Участниците имаха 3s от началото на целевото изображение, за да посочат дали целевата снимка е извлечена от предишния представен видеоклип (клавиш "m" за "да", клавиш "z" за "не"). 1-s ITI предшества следния опит. Задачата включва четири практически изпитания и 34 експериментални изпитания.

Процедура

Експериментът беше проведен в единична експериментална сесия с продължителност ~2 часа (включително инструкции и паузи) със следния ред: TT-кодиране (22 минути), интервал (50 минути), TT-извличане (~10 минути), TS( ~10 минути). TC (~10 минути) и STM (~10 минути). Сесията за TT-извличане беше събрана като първа след сесията за TT-кодиране и последващия интервал за намаляване на потенциалния ефект на смущение (напр. филмови сцени от STM задачата). Парадигмите на задачите са разработени в Inquisit Lab 5 и администрирани чрез Inquisit Web.

Статистически анализ

Статистическите анализи бяха проведени върху обща извадка от 124 участници след изключване на субекти с извънредни стойности със средно представяне на точност от две стандартни отклонения (SD) под груповите средни стойности във всяка от четирите задачи. Нормалното разпределение на данните беше оценено с помощта на параметрите на изкривяване и ексцес на разпределението на данни (Kendall & Stuart, 1958). Следвайки контролите за нормално разпределение на данните, тествахме дали представянето (т.е. точността) във всяка задача е над шанса чрез t-тест с една извадка спрямо нивото на шанс (0.50). Значителни разлики в производителността между задачите също бяха оценени чрез еднопосочен ANOVA и posthoc тестове (Bonferroni).

Връзката между точността в пространствената навигация (т.е. TS) и задачата за епизодична памет (т.е. TT) първо беше оценена чрез провеждане на стабилен корелационен анализ, внедрен в Matlab R2020a (Pernet et al, 2013, инструментариум за стабилен корелационен анализ). Стойностите на корелация бяха получени чрез анализи на пропусната корелация, които оценяват стабилния център на данните и свързаните стойности на корелация на Pearson след автоматичното премахване на двумерните извънредни стойности (Russeeuw,1984:Rousseeuw & Van Driessen.1999; Verboten & Hubert,2005).

Прогностичната сила на асоциацията между поведенческите резултати в TS и TT задачите също беше оценена с помощта на анализ за кръстосано валидиране с изпускане на един, приложен в Matlab (R2020a). По-конкретно, ние използвахме схема за кръстосано валидиране с изключване на един субект, в която индивидуалните резултати в задачата TS бяха използвани за прогнозиране на съответните TT резултати въз основа на

регресионна крива, изчислена от останалите (N-1) субекти. Беше проведен корелационен анализ на Pearson между наблюдаваните и прогнозираните резултати от епизодичната памет. За да се отчете липсата на независимост на гънките с изпускане, беше проведен тест за пермутация чрез произволно разбъркване на TS резултатите 1,000 пъти и повторно стартиране на конвейера за прогнозиране, за да се създаде нулево разпределение на r стойностите. Получената p-стойност е получена от съотношението на стойностите на нулево разпределение r, по-високи или равни на съответната емпирична стойност на корелация (вижте Beay et al.2018; Shen et al.2017).

Като втора стъпка на анализ, спецификата на връзката между пространствената навигация (TS) и ефективността на епизодичната памет (TT) беше изследвана с помощта на стабилен корелационен анализ между резултатите за точност в задачата за семантична памет (TC) и както TS, така и TT задачите . Бяха проведени и сериозни корелационни анализи между задачата за краткосрочна памет (STM) и другите задачи (TT. TS и TC). След това бяха проведени серия от частични корелационни анализи, за да се провери дали корелацията между пространствената навигация и производителността на епизодичната памет се обяснява с обща вариация в краткосрочната памет или семантичната памет. Към тази цел. бяха извършени два частични корелационни анализа между задачите TS и TT, като се използва STM или резултатите като ковариата. По подобен начин бяха използвани два частични корелационни анализа, за да се тества дали корелацията между пространствената навигация и резултатите от семантичната памет се обяснява с обща вариация в STM или TT ефективността. Частични корелации бяха извършени на IBM SPSS Statistics 25 след изключване на двумерните извънредни стойности, идентифицирани в първоначалните стабилни корелационни анализи между двете основни променливи.

И накрая, за да се изследва съществуването на непряка поведенческа връзка между пространствената навигация и семантичната памет, медиирана от епизодична памет, беше проведен анализ на медиацията с помощта на кутията с инструменти PROCESS за SPSS (Hayes.2013). По-конкретно, беше тестван модел на посредничество (шаблон модел номер 4), в който ефективността на пространствената навигация (TS) беше моделирана като независима променлива. ефективността на епизодичната памет (TT) като медиатор и ефективността на семантичната памет (TC) като зависима променлива.

Всички резултати от корелация бяха коригирани за процент на фалшиви открития (Benjamini & Hochberg, 1995) с помощта на fdr_bh скрипта, работещ на Matlab (R2020a). В допълнение, двустранна post hoc мощност анализът (1-6 вероятност за грешка) беше проведен за всеки отчетен размер на ефекта (т.е. r на Pearson), като се използва G*Power toolbox (3.1.9.7). Бяха проведени анализи на мощността, като вероятността за грешка беше зададена на стойност 0,05.

полза от цистанче

Резултати

Анализът на параметрите на изкривяване и ексцес показва, че всички променливи са нормално разпределени (изкривяване: всички стойности<-0.14 and="">-1.2; ексцес: всички стойности<1.29 and="">{{0}}.58). В съответствие с критериите за подбор в пилотните проучвания, представянето е над шанса при всички задачи (TT: 0.62 [SD=0.15]. TS: {{10}} .65[SD=0.12]. TC:0.67[SD=0.12]. STM 0.72 [SD=0.12]); едноизвадкови t-тестове срещу случайно представяне, всички p-стойности<.001)].an across-task="" comparison="" using="" a="" one-way="" anova,="" however,="" revealed="" significant="" differences="" between="" the="" performance="" in="" the="" four="" tasks.="" in="" particular,="" post-hoc="" comparisons="" (bonferroni)="" conducted="" on="" the="" significant="" main="" effect="" of="" the="" task(f=""><,001) indicated="" that="" the="" stm="" was="" slightly="" easier="" than="" the="" other="" three="" tasks(all="" p-values=""><.o1). and="" that="" the="" tc="" was="" easier="" than="" the="" tt(p="">

Стабилният корелационен анализ показа статистически значима положителна корелация между резултатите в задачите за егоцентрична навигация (TS) и епизодичната памет (TT) (r=.23,p=.005,FDR =0.0133,мощност=0.73)(Фигура 2A). Освен това, както е посочено от анализа за кръстосано валидиране с изключване с един навън, отделните резултати в задачата TT са надеждно прогнозирани от резултатите в задачата TS (p=.004, FDR=0.0133) като по този начин показва не само корелационна структура, но и предсказваща връзка между тези две мерки за ефективност. Тъй като двете задачи споделят аналогична структура, тези констатации не само потвърждават връзката между егоцентричната навигация и епизодичната производителност на паметта, показана в предишното ни проучване (Committeri et al., 2020), но също така демонстрират, че тази връзка вероятно е медиирана от общи умствени компоненти, свързани с пътуване във времето и последователно обновяване на информацията в двата домейна.

Освен това, в съответствие с предишните ни открития, беше открита значителна положителна корелация между резултатите от епизодичната и семантичната памет (r=0.24,p=.003, FDR=0.0133, мощност=0.77), показваща статистическа зависимост между двете форми на декларативна памет. Значителна корелация обаче беше открита и между резултатите от егоцентричната навигация (TS) и семантичната памет (TC) (r=.16. p=.03, FDR=0). 04,power=0.43)(Фигура 2B), което показва по-слаба специфичност в сравнение с предишните ни открития. Както е посочено в раздела Методи обаче, специфичният принос на епизодичните, семантичните и пространствените компоненти към наблюдаваната корелационна структура беше разгледан чрез провеждане на серия от частични корелационни анализи с всяка от променливите, използвани като ковариата в отделни анализи. Освен това, тъй като производителността на STM корелира положително с трите задачи (TT, TS, TC: за всички задачи, p<.05), partial="" correlation="" analyses="" were="" employed="" to="" estimate="" the="" visual="" short-term="" memory="" contribution="" to="" the="" observed="" correlation="">

В съответствие с прогнозите, резултатите показват, че корелацията между егоцентричната навигация и епизодичната памет остава значителна и при контролиране на семантичната памет (r=.20,p=.02,FDR=0 .032, мощност=0.61)или краткосрочна памет(r=.21,p=.02. FDR=0.032.мощност{{15} }.65)производителност. Обратно, не се наблюдава значителна корелация между егоцентричната навигация и производителността на семантичната памет при контролиране на епизодичната памет (r=.11, p=.22,FDR=0.22,power{ {23}}.23) или краткосрочна памет (r=.12, p=.18, FDR=0.21, мощност=0.26) производителност . Трябва да се отбележи, че докато тези резултати подкрепят устойчивостта на връзката между егоцентричната навигация и епизодичната памет, те също предполагат хипотезата за фалшива/непряка връзка между егоцентричната навигация и семантичната памет.

Тази хипотеза беше тествана с помощта на анализ на медиацията, който потвърди, че връзката между егоцентричната навигация и семантичната памет е медиирана от епизодична памет (R'=.05.F[1,122]=6.68,p{ {6}}.01). Както е показано на Фигура 3. по-специално, анализът на първоначалното зареждане с 5000 повторни проби показва статистически значим индиректен ефект на пространствената навигация върху семантичната памет чрез епизодична памет (b=0,0476; 95 процента CI: LLCI=0 .006. ULCI=0.109). Вместо това прекият ефект от пространствената навигация върху семантичната памет, без да се отчита ефектът на посредничеството на епизодичната памет, не беше значителен (b =0.0807;p=.34,95 процента CI: LLC{{22} }.0875, ULCI=0.2488). Освен това беше получен статистически значим директен ефект за егоцентрична навигация върху епизодична памет (b=0.2712.p=.01,95 процента CI:LLCI=0.0636,ULCI{{ 33}}.4788), както и за епизодична памет над семантична памет (b=0.1756.p=.02,95 процента CI: LLCI=0.0342, ULCI{{42 }}.3169).

Дискусия

Както е посочено във въведението, наскоро предоставихме експериментална подкрепа на хипотезата, формулирана от Buzsaki и Moser (2013) за филогенетична приемственост между невронните механизми за навигация във физическото и в умственото пространство (Committeri et al., 2020). по-специално, следвайки хипотезата, че механизмите за навигация в менталното пространство може да са еволюирали от рециклиращи механизми за навигация във физическото пространство, ние открихме, че представянето на участниците при класическа епизодична задача на паметта (т.е. разпознаване на елементи) е надеждно предсказано от тяхното представяне на класическа задача за егоцентрична навигация (т.е. интегриране на пътя). Напротив, не се наблюдава корелация или предсказваща връзка между представянето на участника при егоцентрична навигация и задача за семантична памет. Тук се опитахме да разширим тези поведенчески открития до динамичния компонент на последователно актуализиране и линейно подреждане (пътуване) на самостоятелна егоцентрична навигация и епизодична памет. Освен това, тъй като епизодичната и семантичната памет класически се считат за тясно взаимозависими функции (Greenberg & Verfaellie, 201O), пряко или косвено свързани с егоцентричната навигация (Buzsaki & Moser, 2013), тук ние допълнително се опитахме да изясним по-добре връзката между егоцентричната навигация и двете форми на декларативна памет. За тази цел разработихме три нови експериментални задачи, които споделят сравнима експериментална структура и акцент върху динамичния компонент на актуализиране на информация в различни области. В рамките на тази контролирана настройка сравнихме динамичния процес на актуализиране на информация в пространствения (TS), времевия (TT) и семантичния (TC) домейн. Задача за визуална краткосрочна памет (STM) с аналогична структура беше допълнително включена в дизайна, за да се контролира приносът на тази функция към трите основни задачи.

Резултатите потвърдиха нашите предишни констатации за значителна корелация и предсказуема връзка между мерките за представяне на егоцентричната навигация и епизодичната памет. В рамките на експерименталния контекст на настоящото проучване, констатациите показват, че представянето на участниците при пътуване в космоса положително корелира и предсказва представянето на пътуването във времето, като резултатите от корелацията показват, че тази връзка е силно независима от краткосрочната памет способности. Вярваме, че последователната връзка между егоцентричната навигация и епизодичната памет в проучванията се отчита от общ механизъм за обработка и съхраняване на пространствена и времева информация. Съхраняването на подредени последователности от елементи наистина се явява като ключов аспект както на самостоятелната егоцентрична навигация, така и на епизодичната памет. По време на егоцентричната навигация последователностите от местоположения са свързани заедно с интегратор на невронни пътища заедно с едномерно пространство, което не изисква представяне на карта, подобно на това как последователно възникващите елементи се сглобяват в кохерентен епизод на паметта (Buzsaki, 2005). За разлика от това , алоцентричните карти дефинират местоположение вътре в двуизмерно пространство, независимо от пътя, извършен, за да се стигне до там, подобно на начина, по който семантичната памет дефинира концепции независимо от техния времеви или пространствен контекст. Наистина, ортогоналната организация на понятията в семантичните карти споделя много характеристики с многопосочните връзки на разстоянието между забележителностите в картата (Bellmund et al 2018; Vigano & Piazza. 2020).

Обработката на времето и пространството от самостоятелна гледна точка доведе до концепцията за ментални линии (Bonato et al..2012) и множество проучвания подкрепиха връзката между линейната обработка на времето и пространството. Например, в серия от експерименти, използващи латерализирани отговори, Anelli et al. (2016.2018) са описали вътрешно присъщо или естествено разположение за картографиране на минали и бъдещи събития по хоризонтална мисловна времева линия, като първото е картографирано вляво, а второто - вдясно. Важно е, че такова реципрочно влияние на пространственото кодиране върху времевата обработка също е доказано, когато латерализацията е индуцирана при визуално-пространствена обработка чрез призматична адаптация. Наистина, призматична адаптация на пространственото внимание значително модулира обработката на минали и бъдещи концепции, например чрез генериране на поведенческо улеснение за разпознаване на минали/бъдещи събития, което е в съответствие с посоката на изместване на вниманието, т.е. улеснение за миналото срещу бъдещи събития, свързани съответно с изместване на пространственото внимание наляво спрямо дясно (Anelli et al., 2016). Доказано е, че още по-парадигматично, призматично адаптивно лечение, предизвикващо изместване на пространственото внимание наляво, предизвиква дълготрайно подобрение на егоцентричните умствени способности за пътуване във времето при пациенти с едностранно пренебрегване на лявото полупространство (Anelliet al.2018). проучване на Aksentjević et al. (2019) показа, че движението в пространството може значително да повлияе на мнемоничната обработка. По-конкретно, проучването показа, че движението назад може да подобри мнемоничното представяне за различни видове информация по отношение на условията на движение напред или липса на движение, като по този начин предоставя допълнителни доказателства за тясната връзка между обработката на пространството и времето.

полза от цистанче

Освен връзката между самостоятелната пространствена навигация и ефективността на епизодичната памет, настоящите резултати също показват наличието на връзка между егоцентричната навигация и ефективността на семантичната памет, което е частично несъвместимо с предишните ни открития по темата. По отношение на тази констатация обаче резултатите от анализите на частична корелация и медиация показват, че такава корелация до голяма степен се обяснява с други когнитивни фактори. По-конкретно, докато корелацията между егоцентричната навигация и епизодичната памет беше директна, предсказуема и независима от способностите за краткосрочна памет, корелацията между егоцентричната навигация и семантичната памет беше значително обяснена от резултатите на участника в задачата STM и, по-уместно, тя се оказа, че се медиира от изпълнението на задачата за епизодична памет. За отбелязване. настоящите констатации за връзка между егоцентричната навигация и функциите на семантичната памет, които са медиирани от способности за епизодична памет, са силно съвместими с предположенията на модела на филогенетична приемственост (Buzsaki & Moser, 2013): представяния на по-високо ниво (т.е. алоцентрични, базирани на карти навигация, семантична памет) до голяма степен произлизат от техните съответни колеги от по-ниско ниво (самостоятелна егоцентрична навигация. епизодична памет). В съответствие с модела се смята, че временните и контекстно-свободните алоцентрични карти се основават на повтарящи се самобазирани изследвания на околната среда (Lever et al., 2002), много подобно на начина, по който семантичното знание се придобива прогресивно чрез повтарящо се кодиране на подобни епизоди от самостоятелната система за епизодична памет, в крайна сметка ставайки независима от контекста (Buzsaki.2005: Eichenbam et al. 1999). По този начин ние спекулираме, че способността за трансформиране на ново епизодично преживяване в дългосрочна семантична памет може да отразява способността за трансформиране на пространствени представи от егоцентрична в алоцентрична референтна рамка. Съответно, както се предполага от първоначалното предложение на Buzsaki и Moser (2013), тъй като старото семантично знание не разчита на последователна или линейна/подредена обработка на информация, а по-скоро на алоцентрични или базирани на карта навигационни механизми, връзката между егоцентричната навигация и семантичната паметта по необходимост ще бъде опосредствана от епизодична памет.

В това отношение отбелязваме, че настоящото разследване представлява само тест на аналога от по-ниско ниво на оригиналния модел (т.е. егоцентрична навигация, епизодична памет). Необходимо допълнение към изследването на хипотезата за филогенетична приемственост би била оценка на целия модел/връзка, включително базирани на карти или алоцентрични навигационни способности и специфична асоциация на тези способности с не-аз, семантична памет, представяне (за разлика от себе си -базирана производителност на епизодичната памет). Следователно бъдещите проучвания трябва да изследват аналога на модела от по-високо ниво (базирана на карта алоцентрична навигация. семантична памет), например чрез включване на задачи за алоцентрична навигация в експерименталния дизайн и/или прилагане на ad hoc методи за анализ на данни, способни да тестват степента на йерархични връзки и реципрочно влияние между паметта (епизодична и семантична) и навигационните (егоцентрични и алоцентрични) способности/функции.

Наред с това бъдещите проучвания трябва да оценят приноса на потенциални всеобхватни фактори, които може да са повлияли на наблюдаваната връзка между навигацията и функциите на паметта. Подобен подход вече беше използван в предишно проучване, в което възможните объркващи ефекти на способностите за внимание и работна памет върху корелацията между егоцентричната навигация и епизодичната памет бяха контролирани чрез включване на специфични стандартизирани тестове в експерименталния дизайн (Committeri et al. 2020 г.).

И накрая, тъй като настоящото изследване се основава на корелационен подход за възпроизвеждане и разширяване на нашите първоначални констатации (Committeri et al.2020), друга бъдеща посока трябва да бъде оценката на причинно-следствената/насочената връзка между пространствената навигация и епизодичната памет, например, бъдещите проучвания биха могли да обмислят алтернативни подходи, като тези, базирани на ефектите на обучение, при които хипотезата за причинно-следствената връзка (и филогенетична приемственост) се изследва въз основа на модулаторни/пластични ефекти на тези когнитивни функции. Като алтернатива настоящият модел може да бъде тестван в областта на изследването на човешкото развитие и стареенето. Наблюдавано е наистина, че тези по-възрастни възрастни, освен добре познатите епизодични дефицити на паметта, показват двойници (самостоятелна егоцентрична навигация. епизодична памет). В съответствие с модела се смята, че временните и контекстно-свободните алоцентрични карти са въз основа на многократни самостоятелно базирани изследвания на околната среда (Lever et al., 2002), много подобно на начина, по който семантичното знание се придобива прогресивно чрез повтарящо се кодиране на подобни епизоди от самостоятелната система за епизодична памет, в крайна сметка ставайки независима от контекста ( Buzsaki.2005: Eichenbam и др. 1999). По този начин ние спекулираме, че способността за трансформиране на ново епизодично преживяване в дългосрочна семантична памет може да отразява способността за трансформиране на пространствени представи от егоцентрична в алоцентрична референтна рамка. Съответно, както се предполага от първоначалното предложение на Buzsaki и Moser (2013), тъй като старото семантично знание не разчита на последователна или линейна/подредена обработка на информация, а по-скоро на алоцентрични или базирани на карта навигационни механизми, връзката между егоцентричната навигация и семантичната паметта непременно би била медиирана от епизодични дефицити на паметта, показващи изразени дефицити по време на пространствени задачи, изискващи егоцентрична перспектива от първо лице (напр. Borella et al., 2015).

полза от цистанче

Заключение

В заключение, резултатите от настоящото проучване потвърждават нашите предишни констатации (Committeri et al.2020) за пряка и предсказуема връзка между самостоятелна, егоцентрична пространствена навигация и епизодична памет. Нещо повече, те разширяват предишните ни констатации до динамичния компонент на последователното пътуване и актуализирането на подредена/линейна информация както във физическото, така и в умственото пространство/домейн и подкрепят хипотезата за филогенетична приемственост и йерархична връзка между аз-базирани/егоцентрични и карта -базирана/алоцентрична обработка на информация. Това доказателство отново е в съгласие с хипотезата за общи механизми за обработка и съхраняване на пространствена и времева информация и че способността за навигация в менталното пространство може да е еволюирала от механизми за рециклиране, разработени за навигация във физическото пространство.