Del 2: Målrettet modulation af neurale hukommelsesmønstre: Implikationer for FMRI-baseret hukommelsesdetektion

Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com

Venligst klik her til del 1

Procesmodel og hypoteser

Givet standardanerkendelsenhukommelseinstruktioner i den eksplicitte opgave, er det sandsynligt, at deltagerne, efter at have mødt hvert ansigt i denne opgave, evaluerede styrken afhukommelsebeviser fremkaldt af ansigtet og godkendte det som "gammelt", hvis det passerede en vis tærskel for "gammelhed" eller "nyt", hvis det passerede en anden tærskel for "nyhed", eller hvis det kun fremkaldte svagthukommelsebeviser [vi forbliver agnostiske med hensyn til, om deltagerne adopterede en model med to høje tærskler (Ratcliff, 1978; Snodgrass og Corwin, 1988) eller en signaldetektionsmodel (Green og Swets, 1966)hukommelsebeslutninger, fordi det ikke ændrer vores forudsigelser eller fortolkninger].

I den skjulte opgave blev deltagerne instrueret i at lave enhukommelsebeslutning om at bestemme, hvilken af ​​de to modforanstaltningsstrategier, der skal implementeres ("lignende hukommelse" eller "lignende nyhed"). Således fulgte deltagerne sandsynligvis i begyndelsen en lignende proces som beskrevet for den eksplicitte opgave, efterfulgt af implementering af en af ​​de to modforanstaltningersstrategier. Vi krævede bevidst, at deltagernes beslutningstræ inkluderede opmærksomhed påhukommelsesignaler for at maksimere muligheden for at detektere hukommelse i lyset af modforanstaltninger.

Denne procesmodel foreslog tre plausible scenarier vedrørende en klassifikators evne til at afkodehukommelseunder forsøg på at skjule hukommelsestilstand:

(1) En klassifikator trænet til at opdage sandhukommelse(eksplicitte hits) fra ægte nyhed (eksplicitte CR'er) er følsom nok til at detektere den indledende hukommelsesbeslutning på skjulte forsøg (igen blev denne hukommelsesbeslutning truffet for at bestemme, hvilken af ​​de to modforanstaltningsstrategier, der skulle implementeres). I dette scenarie ville eksplicitte hitmønstre konsekvent forudsige skjulte hitforsøg, og eksplicitte CR-mønstre ville forudsige skjulte CR-forsøg. Derfor ville klassificeringspræstationer være over tilfældighederne.

(2) De kognitive operationer i gang med at foregivehukommelseog nyhed er kvalitativt anderledes end de operationer, der udføres under sandhukommelseog nyhed. I dette scenarie vil mønstre, der diskriminerer hits og CR'er i den eksplicitte tilstand, ikke hjælpe med at diskriminere hits og CR'er i den skjulte tilstand. Her ville eksplicitte hitmønstre ikke konsekvent forudsige hverken skjulte hit- eller CR-mønstre, og klassificeringsydelse ville derfor være en chance.

(3) De kognitive operationer involveret for at foregivehukommelsefremkalde mønstre, der er tilstrækkeligt lig de mønstre, der fremkaldes under ægte hukommelse, således at fingerede hukommelsesmønstre (skjulte CR'er) konsekvent klassificeres som sandehukommelsemønstre (eksplicitte hits). Ligeledes klassificeres fingerede nyhedsmønstre (skjulte hits) konsekvent som ægte nyhedsmønstre (eksplicit CRS). I dette tilfælde ville klassificereren konsekvent producere Klasse B-gæt som svar på Klasse A-mønstre (og omvendt) og ville derfor udvise væsentligt mindre chancer for dekodningsydelse.

For at bedømme mellem de foregående scenarier trænede vi klassifikatorer til at skelne hits fra CR'er på forsøg, når deltagernes svar var repræsentative for dereshukommelsebeslutninger (den eksplicitte opgave). For først at etablere baseline afkodningsydeevne, testede vi denne klassifikators evne til at skelne hits fra CR'er på udholdte forsøg fra den eksplicitte opgave. Vi testede derefter klassifikatorens evne til at skelne hits fra CR'er i forsøg, når deltagerne skjulte dereshukommelsetilstand (skjult opgave).

Cistanche kan forbedre hukommelsen

Hukommelsesafkodning under eksplicitte hukommelsesdomme

Baseret på tidligere resultater ved hjælp af en lignende eksplicithukommelseopgave (Rissman et al., 2010), forventede vi, at klassificeringen "eksplicit ¡ eksplicit" ville fungere godt. I overensstemmelse med denne forventning var den gennemsnitlige AUC 0,67 (Fig. 4A, blå; nulfordeling AUC på 0,50, som bestemt ved permutationsanalyser; middel vs nul AUC'er, t(23) 8,97, p 5.74 10 9). Denne præstation svarer til en gennemsnitlig nøjagtighed på 63 procent, når man undersøger alle valg foretaget af klassifikatoren, med en gennemsnitlig nøjagtighed på 73 procent i forsøg, hvor klassifikatoren var mest sikker (dvs. top 10 procent af forsøg med den stærkeste klassifikator-estimerede evidens; Fig. 5A, blå).

De foregående analyser afhørthukommelseafkodning ved hjælp af data kollapset på tværs af flere prestimulustidspunkter (TR3—TR5; se materialer og metoder). Fordi en hukommelsesbeslutning udfolder sig over tid, kan et sæt klassifikatorer trænet og testet på hvert tidspunkt under hentning give yderligere diagnostisk information (især om de skjulte hukommelsesforsøg; se nedenfor). Figur 4B (blå) illustrerer, at klassificeringsydelsen på hver TR i det eksplicitte ¡ eksplicitte skema steg indtil TR4 (6-8 efter stimulusindtræden), når den nåede en maksimumAUC på 0.66.Alle bortset fra de to første TR udviste ydeevne væsentligt over chancen (TR3, s. 3).{{11} ; TR4, s. 9.44 10 10; TR5, s. 2.52 10 7; TR6, s. 6.{{20}}), overlever Bon-Ferronis korrektion for flere sammenligninger (del 0,0083 for seks TR-sammenligninger).

Kort, der illustrerer den diagnostiske værdi af hver voxel til klassifikatoren ("vigtighedskort"; Fig. 4C) afslører, at adskillige fremtrædende focibiasede klassificereren mod ahitoraCR-valg. Blandt de regioner, der biaserede hitforudsigelser, var den bilaterale parahippocampale gyrus, den bilaterale fusiforme gyrus, venstre VTC, venstre IPS og bilaterale IPS. VLPFC. Et sådant mønster er i overensstemmelse med en rig genfindingslitteratur og antyder, at klassificereren kollektivt stolede på signaler, der repræsenterede ansigtsinformation i hukommelsen, såvel som regioner, der menes at underkaste opmærksomheden og evalueringen af ​​akkumulerende mnemonisk bevis (IPS og VLPFC). Omvendt inkluderede regioner, der påvirkede CR-forudsigelser, venstre hippocampus og supramarginale gyrus (SMG) og bilaterale frontale øjenfelter (FEF'er). Samlet afspejler signalerne i disse regioner sandsynligvis prøveudtagningen af ​​perceptuelt rum i forbindelse med retrieval cue-behandling (FEF og SMG) og kodning af ny perceptuel information (hippocampus).

Hukommelsesafkodning under forsøg på at skjule Selvom de univariate resultater viste, at deltagerne var i stand til succesfuldt at modulere deres middelsignal under den skjulte opgave i regioner, der traditionelt er forbundet med genfinding

(Fig. 2), dette nødvendiggør ikke, at prøve-for-prøve-afkodningsnøjagtigheden vil blive påvirket af forsøg på at skjulehukommelseog nyhed. Vi bestemte derefter, om en klassifikator trænet på data fra den eksplicitte hukommelsestest kunne bruges til at skelne hits fra CR'er, når deltagerne forsøgte at skjulehukommelsestatus (dvs. eksplicit ¡ skjult). Igen, om klassifikationspræstationer afsløres at være over, ved eller under tilfældigheder, kan give indsigt i forholdet mellem sande og forstillede hukommelses-/nyhedsmønstre (se hypoteser ovenfor). Vi fandt ud af, at den eksplicittrænede klassifikator ikke fungerede anderledes end tilfældigheder i diskriminationen af ​​hits i forhold til CR'er i den skjulte hukommelsesopgave (gennemsnitlig AUC på 0.51 vs nulfordeling AUC på 0.5{{ 6}}, som bestemt ved permutationsanalyser; t(23) 0.33, p 0,75; Fig. 4A, grøn). I betragtning af denne dårlige præstation var det særligt vigtigt at afgøre, om klassificeringens mest sikre gæt kunne skelne de to klasser pålideligt. For at identificere den øvre grænse for ydeevne overvejede vi de 10 procent af forsøgene med det stærkeste klassificeringsbevis. I dette tilfælde var nøjagtigheden igen ikke anderledes end tilfældigheder (gennemsnit på 52 procent; fig. 5A, grønne cirkler). Disse resultater tyder på, at fingeret hukommelse og nyhed for det meste fremkalder mønstre, der er kvalitativt forskellige fra ægte hukommelse og nyhed.

Tidsforløbsanalyse (TR-specifikke klassifikatorer) viste imidlertid en lille stigning i præstation over tilfældigheder på et engangspunkt. Klassificering baseret på TR3 (4-6 s efter stimulusstart) var beskeden, men betydeligt over chancen (AUCof0.55vs null AUC på 0.50; t(23) 3.35, p 0,003, overlevende Bonferronis korrektion; Fig. 4B, grøn) og de øverste 10 procent af klassificerende bevisforsøg, baseret på TR3, resulterede i en gennemsnitlig nøjagtighed på 59 procent (Fig. 5A, grønne trekanter). Dette fund indikerer, at noglehukommelsesrelateretsignaler kan have været til stede, selv når modforanstaltninger er i brug, men at dette signal er forbigående.

Klassificeringsydelse på TR3-forsøg tyder foreløbigt på, at klassificeringsorganet muligvis er i stand til at detektere forbigåendehukommelsemønstre i den skjulte opgave (dvs. at tilbyde foreløbig støtte til hypotese 1 ovenfor). En sådan fortolkning ville yderligere forudsige, at klassifikationspræstationer bør skalere som deltagerneshukommelsestyrken stiger. For at teste denne forudsigelse undersøgte vi, om individuelle forskelle i klassificeringsydelse på TR3 for skjulte forsøg korrelerede med hukommelsesstyrke (d) i de skjulte forsøg. Klassificeringen havde faktisk en tendens til at være bedre for deltagere med den stærkeste hukommelse (r 0.46, p 0.025; Fig.5B), hvilket tyder på, at den lette og forbigående over-tilfældige afkodning ved TR3 kan afspejle detektionen af ​​forbigående hukommelsessignaler, der dukkede op før deltagernes forsøg på at skjule disse signaler (der bringer klassificereren tilbage til tilfældige niveauer).

Vores procesmodel hævder, at skjulte forsøg indeholder sandehukommelse/nyhedsmønstre efterfulgt af fingerede hukommelses-/nyhedsmønstre, fordi deltagerne først tog hensyn til deres mnemoniske tilstand, før de besluttede, hvilken modforanstaltning de skulle implementere. I det omfang disse fingerede hukommelses-/nyhedsmønstre først opstår efter sande hukommelses-/nyhedsmønstre, forudsiger vi, at en klassifikator trænet til at opdage fremkomsten af ​​sande hukommelsesmønstre, men testet ved fremkomsten af ​​fingerede hukommelsesmønstre.hukommelsemønstre ville vise ydeevne under chance (dvs. hypotese 3 ovenfor; bemærk: analoge forudsigelser gælder for sande nyhedsmønstre). For at teste denne forudsigelse trænede vi klassifikatorer på TR3 af eksplicitte forsøg og testede dem separat ved hver af TR4-TR6 på skjulte forsøg. Dette gjorde det muligt for os at afgøre, om tidlige hukommelsessignaler ville være detekterbare under senere falske hukommelsesforsøg. Bemærk, at dette er forskelligt fra den TR-specifikke klassifikator rapporteret i figur 4B, fordi disse data afspejler klassifikatorer, der er trænet og testet på den samme TR. Selvom vores forudsigelser er relevante for TR4-TR6, rapporterer vi alle seks TR'er i figur 5Cto for at give en fuld tidsmæssig profil af klassificeringsydelse.

Påfaldende nok klarede disse eksplicitte ¡ skjulte cross-TR klassifikatorer lidt, men betydeligt under chancen på TR5 (fig. 5C, grøn; AUC på 0.43 vs null AUC på 0.5{{1{{ 13}}}}; t(23) 3,74,p 0.001) og præsterede lidt under chancen ved TR6 (AUC på 0,44 vs null AUC på 0,50; t(23) 2,19,p 0,038). Ydeevne på TR5 men ikke TR6 overlevede Bonferronis korrektion. Fundet af signifikant under-chance afkodning på TR5 tyder på, at (1) tidligt fremkommet sandthukommelsemønstre i den skjulte tilstand kan efterfølgende (dvs. ved senere TR'er) maskeres ved at tage hensyn til nyheder, "narre" en klassifikator til at gætte på, at det mønster, der fremkaldes ved at være genkendte genstande fra nyhedsklassen, og(2) tidligt fremkommende ægte nyhedsmønstre kan efterfølgende maskeres ved at foregive hukommelse, "narre" en klassifikator til at gætte på, at mønsteret fremkaldt af et nyt element er fra den anerkendte klasse. Mønstret af fund informerer vores mekanistiske forudsigelser ved at indikere, at klassificereren afslørede nogle (forbigående) delte neurale mønstre mellem falsk og ægte hukommelse/nyhed. Det er dog værd at bemærke, at de sætter en væsentlig grænsebetingelse for feltanvendelsen af ​​fMRI-baserede hukommelsesdekodere, fordi de antyder, at deltagerne faktisk er i stand til bevidst og konsekvent at forveksle en hukommelsesdekoder.

Potentielle problemer, der påvirker hukommelsesafkodning

Vi forsøgte dernæst at bestemme, om det overordnede mønster af resultater - at hits og CR'er fra skjulte hukommelsesforsøg ikke kunne differentieres robust af en klassifikator trænet på eksplicit rapporterede hits og CR'er - kunne forklares med (1) forskelle i hukommelsesydelse mellem opgaver, (2) dårlig hukommelse på den eksplicitte opgave, (3) dårlig klassificering af hits kontra CR'er selv i træningsdataene (dvs. eksplicitte forsøg), eller (4) tidsmæssige eller motoriske forstyrrelser.

For det første er det muligt, at den dårlige ydeevne på den eksplicitte ¡-skjulte klassifikator kan tilskrives undergruppen af ​​deltagere, hvis hukommelsesydelse afveg markant mellem de eksplicitte og skjulte hukommelsesopgaver. For at teste denne mulighed gentog vi alle analyser på medianopdelingen af ​​deltagere, der viste det bedste match mellem eksplicitte og skjulte hukommelsesopgaver (middel d forskel mellem bedst matchede deltagere 0.17, spænder fra 0. 02 til 0.29). Disse analyser afslørede, at det overordnede mønster, som fandtes ved undersøgelse af disse 12 deltagere (gennemsnitlige AUC'er: eksplicit ¡ eksplicit, 0.66; eksplicit ¡ skjult, 0.52).

Ligeledes er det vigtigt at udelukke, at den lave middelnøjagtighed på den eksplicitte ¡-skjulte klassifikator skyldtes dårlig klassificering for de deltagere med dårlig hukommelse. I overensstemmelse hermed genberegnede vi alle analyser på en mediandeling af deltagere med den bedste hukommelsesydelse på den eksplicitte opgave (gennemsnit d af de 12 bedste deltagere 1,74, varierende fra 1,26 til 2,31). Igen, det overordnede mønster af resultater afholdt på denne delmængde af deltagere (gennemsnitlige AUC'er: eksplicit ¡ eksplicit, 0.69; eksplicit ¡ skjult, 0.48).

Det er også tænkeligt, at den eksplicitte ¡-skjulte klassifikator klarede sig dårligt, fordi sondringen mellem hits og CR'er i træningsdataene (dvs. eksplicitte forsøg) ikke var godt optjent af klassifikatoren. Vi testede denne mulighed ved at genkøre analyser på en medianopdeling af deltagere ved at bruge de 12 deltagere, hvor den eksplicitte ¡ eksplicitte klassificering klarede sig bedst (gennemsnitlig AUC for top 12 deltagere, 0.74; spænder fra {{4} }.69 til 0.82). Det overordnede mønster af resultater afholdt på denne undergruppe af deltagere, idet eksplicitte ¡ skjulte præstationer stadig ikke adskilte sig fra tilfældigheder hos disse deltagere (gennemsnitlig AUC på 0.48).

En yderligere bekymring for den dårlige ydeevne af den eksplicitte ¡-skjulte klassificering er muligheden for tidsmæssige forvekslinger. Tidsmæssige forvirringer kan være opstået, fordi de skjulte hukommelsesopgavekørsler altid fulgte de eksplicitte hukommelsesopgavekørsler, og dermed kan klassificereren have lidt som et resultat af faktorer, der drev eller afveg, blot som en funktion af tiden. For eksempel kan deltagerne have oplevet kognitiv træthed eller interferens fra tidligere forsøg, der tjente til at reducere klassificeringsydelsen på senere (skjult hukommelse) forsøg. Kognitiv træthed eller interferens kan tjene til (1) at introducere stokastisk støj til de senere forsøg eller (2) reducere deltagernes evne til at skelne mellem gamle og nye elementer i senere forsøg. Begge muligheder ville reducere klassifikatorernes evne til at identificere konsistente mønstre forbundet med hits og CR'er i disse senere forsøg. Men som rapporteret nedenfor fandt vi i stedet for, at klassifikatorer trænet og testet på de senere (skjulte) forsøg gav meget høj ydeevne, faktisk bedre end klassifikatorer trænet og testet på de tidligere (eksplicitte) forsøg. Desuden rapporterede deltagerne, at den skjulte hukommelsesopgave var mere kognitivt engagerende end den tidligere eksplicitte hukommelsesopgave, fordi deltagerne følte, at de forsøgte at "slå" en computeralgoritme. Disse observationer afbøder delvist bekymringen for, at disse senere forsøg omfattede kognitivt trætte - og derfor støjende eller mere variable - forsøg, der reducerer den overordnede evne til at klassificere forsøg.

Det er desuden værd at bemærke, at ydeevnen af ​​de foregående klassifikationsordninger (eksplicit ¡ eksplicit og eksplicit ¡ skjult) var ukorreleret (r {{0}}.30,p 0.15), hvilket yderligere gav vægt til den konklusion, at afkodbar hukommelsessignaler i en traditionel genfindingsopgave var i det væsentlige uopdagelige, når kognitive modforanstaltninger blev implementeret.

Endelig er det vigtigt at bemærke, at dårlig eksplicit ¡ skjult afkodningsydelse ikke kan tilskrives svag univariathukommelsesignaler i den skjulte opgave, især i regioner forbundet medhukommelsegenfinding, såsom hippocampus og AnG (fig. 1B, kølige farver).

Søgelys analyser

Helhjerneafkodningsnøjagtighed kan suppleres med søgelystilgange, der giver lokal afkodningsnøjagtighed (Krieges-Korte et al., 2006). Af særlig interesse var, om de områder, hvor det gennemsnitlige BOLD (univariate) signal blev moduleret signifikant ved modforanstaltninger (fig. 2A), også viste forsøg-for-forsøg afkodningsnøjagtighed, der signifikant afveg fra tilfældigheder. Derfor udførte vi den kritiske klassificering (eksplicitte ¡ skjulte hits vs CR'er) på lokale sfæriske masker centreret individuelt på hver voxel i helhjernemasken (ekskl. voxel i motorisk og præmotorisk cortex og cerebellum). Hver sfærisk maske inkluderede enhver voxel, der rørte kanten af ​​centervoxelen; således indeholdt de resulterende sfærer 19 voxels, undtagen når sfæren strakte sig ud over hele hjernemasken. For at bestemme, om lokal afkodningsnøjagtighed udviklede sig på tværs af forsøget (som det ville forventes, hvis deltagerne oprindeligt fulgte med på hukommelsessignaler og derefter forsøgte at skjule sådanne signaler), udførte vi disse søgelys separat for hver af de seks TR'er.

Disse søgelysanalyser afslørede adskillige regioner i de mediale frontale og parietale cortex, der viste en lille, men signifikant over-tilfældig afkodning på tidlige tidspunkter (0-4 s; Fig. 6), hvor deltagerne formentlig var i gang med deres indledendehukommelsedom. Den mediale parietale cortex er stærkt impliceret i episodiske hukommelsesopgaver, uanset om man overvejer univariate data (for metaanalyser, se McDermott et al., 2009; Spaniol et al., 2009; Kim, 2010; Hutchinson et al., 2014), multi -variate data (fig. 4C; Rissman et al., 2010) eller intrakranielle EEG-data (Foster et al., 2015). Således demonstrerer denne ovennævnte afkodning, at nogle regionale aktivitetsmønstre kan være forbigående påviselige og afspejler sandsynligvis kravet om, at deltagerne først skal hente mnemonisk information, før de implementerer modforanstaltninger.

Disse resultater kan hjælpe med at bedømme mellem potentielle modstridende tidligere data om afkodebarheden afhukommelseunder forskellige måltilstande. På den ene side har Kuhl et al. (2013) viste, at mnemonisk information kunne afkodes, når deltagerne ikke blev instrueret i at passe på deres mnemoniske tilstand, men kan have gjort det tilfældigt. På den anden side, når deltagerne blev instrueret eksplicit i at udføre en opgave ortogonalt i forhold tilhukommelseopgave (foretag en attraktivitetsvurdering på de gamle og nye ansigter i stedet for en eksplicit hukommelsesvurdering), blev hukommelsesafkodning reduceret til tilfældige eller næsten tilfældige niveauer (Rissman et al., 2010). Desuden tyder nyere data på, at deltagerne kan læres at vedtage en global strategi, hvor de undgår at tage hensyn til hukommelsessignaler fremkaldt af fremtrædende, falske kriminalitetsrelaterede genfindingssignaler, og derfor skjuler begivenhedsrelaterede potentielle skyldige tegn.

viden (Bergstrm et al., 2013). Formålet med denne undersøgelse var at bestemme, om hukommelsessignaler kan gøres uopdagelige, selv efter først at have behandlet dem, hvilket kan være uundgåeligt i scenarier i den virkelige verden, der bruger meget fremtrædende genfindingssignaler, såsom skildringer af et gerningssted. Søgelyset, der viser ydeevne under tilfældigvis, udvider resultaterne af Bergstrom et al. ved at vise, at når hukommelsen er overvåget, kan hukommelsesdetektion stadig skjules på senere tidspunkter gennem målrettet modulation af regioner relateret tilhukommelsegenfinding og perception (se AnG og occipitale klynger i fig. 6).

Diskussion

Nylige fremskridt inden for neuroimaging-metoder viser løfte om at hjælpe med at opdage individuelle minder. Den nuværende undersøgelse testede, om en fMRI-baseret hukommelsesdetektionsteknik ville være i stand til at afkode hukommelse, selv når deltagere forsøger at skjule deres hukommelsestilstande, mens de virker samarbejdsvillige. Vi rapporterer om flere vigtige fund. For det første viste univariate analyser, at modforanstaltninger modulerede neural aktivitet, således at hukommelsessucceseffekter i en standard genfindingsopgave blev vendt, når deltagerne implementerede modforanstaltninger. Navnlig havde deltagere, der udviser stærkere minder, mere svært ved at vende de univariate hukommelsessucceseffekter. For det andet afkodede MVPA-klassifikatorer pålideligt individuelle erindringer, når deltagerne sandfærdigt rapporterede deres hukommelse. For det tredje mislykkedes denne evne til at afkode hukommelse for det meste og endda lidt omvendt, da deltagerne brugte simple kognitive strategier til at modarbejde klassifikatorer, der er trænet i sandfærdige hukommelsessvar. Endelig blev strategiske måltilstande engageret for at tillade hukommelsesstatus at blive skjult i middelsignalet såvel som på prøve-for-forsøgsbasis. Frontoparietale kontrolmekanismer gjorde det muligt at skjule hukommelsen ved at omorientere opmærksomheden væk fra cued hukommelser og mod nye perceptuelle træk, hvorimod MTL-Ang mekanismer gjorde det muligt at skjule nyheder ved at generere og holde tidligere hukommelser online. Tilsammen demonstrerer disse resultater den magt, som strategiske måltilstande udøver over hjernemønstre, fordi de for det meste kan maskere individuelle minder fra detektion.

Det første spor, der afslører den dybe indflydelse, som modforanstaltninger udøver på mnemoniske operationer, blev afsløret i de univariate resultater. Her observerede vi hukommelsessucceseffekter (hitsCRs), når deltagere sandfærdigt rapporterede deres hukommelsestilstande, som vendte (CRs-hits), når deltagerne genererede minder som reaktion på nye ansigter eller fokuserede på nye aspekter af undersøgte ansigter. Disse vendinger af aktivitet forekom især i områder, der konsekvent var involveret i hukommelseshentning, specifikt den bilaterale hippocampus og venstre AnG (for metaanalyser, se McDermott et al., 2009; Spaniol et al., 2009; Kim, 2010; Hutchinson et al., 2014). I det omfang hippocampus- og AnG BOLD-signalet afspejler hentet mnemonisk indhold, tyder konstateringen af, at virkningerne omvendt mellem opgaverne, på, at deltagerne faktisk var i stand til bevidst at anvende de instruerede modforanstaltningersstrategier på tværs af forsøg. Faktisk afslørede univariate sammenligninger af de to modforanstaltninger opgaver de regioner, der sandsynligvis medierede denne strategiske modulering af hukommelsesrelateret aktivitet (fig. 7A):(1) til hukommelsesskjul - hvilket kræver omorientering af opmærksomhed fra mnemonisk information og mod nye perceptuelle aspekter af stimuli —regioner, der er forbundet med den målrettede tildeling af opmærksomhed og perceptuelle repræsentationer, blev engageret; og (2) for at skjule nyheder – der kræver generering af minder som svar på nye ansigter – blev genfindingsrelaterede regioner engageret.

Når deltagerne sandfærdigt rapporterede hukommelse, afkodede MVPA-klassifikatorer pålideligt den hukommelsestilstand, hver deltager besad for hvert testansigt. Regioner, der gav diagnostiske signaler til denne klassifikator, svarede til dem, der blev rapporteret i vores tidligere undersøgelse (Rissman et al., 2010), med PFC og posterior cingulate cortex biasing hit klassifikationer og anterior hippocampus biasing CR klassifikationer. I modsætning til den nuværende undersøgelse, som krævede simple "gamle" eller "nye" svar (for at matche svar på den skjulte hukommelsesopgave), Rissman et al. krævede eksplicitte beslutninger om, hvorvidt nogen detaljer fra det tidligere møde med ansigtet blev husket eller, i mangel af huskede detaljer, om ansigtet blev hentet med høj eller lav selvtillid. Således antyder ligheden i betydningskort på tværs af eksperimenter foreløbigt, at klassifikatorer er afhængige af lignende neurale signaler for at skelne korrekt identificerede gamle fra nye ansigter, når hukommelsesdomme foretages, uanset den præcise karakter af hukommelsesdommen. Det er dog vigtigt at bemærke, at afkodningsnøjagtigheden dramatisk formindskes til tilfældigheder, når der ikke foretages hukommelsesvurderinger (Rissman et al., 2010, deres implicitte opgave i eksperiment 2) eller, som afsløret af de nuværende resultater, når deltagerne tager sig af dereshukommelsestater, men iværksætter derefter modforanstaltninger for at skjule dem.

Sidstnævnte fund har implikationer for neurobiologiske teorier om hukommelse og anbefalinger vedrørende parathed til feltbrug. Konkret rejser konstateringen af, at mnemonisk information kan afkodes, selv når deltagerne ikke bliver instrueret i at tage hensyn til den information (Kuhl et al., 2013) spørgsmålet om, hvorvidt hukommelsessignaler kan gøres uopdagelige, selv efter at de oprindeligt har været opmærksomme på dem, som evt. være tilfældet i scenarier i den virkelige verden med meget markante genfindingssignaler, såsom et gerningssted. Vi fandt, at dette for det meste var tilfældet, og påtvinger således en væsentlig grænsebetingelse for gyldigheden af ​​fMRI-baserede hukommelsesdekodere og antyder, at metoden endnu ikke er klar til brug i marken.

Opdagelsen af, at kognitive modforanstaltninger kan modvirke eller endda vende en klassifikators evne til nøjagtigt at detektere individuelle minder, selv når hukommelsen er til stede, rejser spørgsmålet om, hvorvidt transiente hukommelsessignaler kan detekteres i lyset af modforanstaltninger. Her i det skjultehukommelsedata, var vi i stand til svagt at afkode hits fra CR'er på kun et engangspunkt (fig. 4B, 5A), og hits blev pålideligt forvekslet med CR'er på et senere tidspunkt (fig. 5C). Især konstateringen af, at klassificeringsydelsen på dette tidspunkt varierede i henhold til hukommelsesstyrken, berettiger yderligere undersøgelse. Dette fund tyder foreløbigt på, at for eksempel personer med stærke hukommelser af relevant information kan have svært ved at skjule deres hukommelse. Helhjerne-klassifikationerne blev suppleret med søgelys, der viste, at tidlig klassificering over chance var mulig ved hjælp af data fra mediale frontale og parietale corticale regioner, og at venstre AnG-mønstre pålideligt kan forvirre hukommelsesklassifikatorer (hvilket resulterer i signifikant under-chance afkodning) på senere tidspunkter da deltagerne formentlig igangsatte modforanstaltninger. Fremtidige undersøgelser, der bruger mere tidsmæssigt opløste data (elektroencefalografi, EEG eller samtidig fMRI-EEG) kan yderligere informere om, hvorvidt transiente hukommelsessignaler kan detekteres i nærvær af kognitive modforanstaltninger.

Referencer

Benoit RG, Anderson MC (2012) Modsatrettede mekanismer understøtter den frivillige glemsel af uønskede minder. Neuron 76:450–460.CrossRef Medline

Bergstrm ZM, Anderson MC, Buda M, Simons JS, Richardson-Klavehn A (2013) Intentionel retrieval suppression kan skjule skyldig viden i ERP-hukommelsesdetektionstests. Biol Psychol 94

Bishop CM (2006) Mønstergenkendelse og maskinlæring. New York: Springer.

Brown T, Murphy E (2010) Gennem en scanner mørkt: funktionel neuroimaging som bevis på en kriminel tiltaltes tidligere mentale tilstande. Stanford Law Rev 62:1119–1208.Medline

Chadwick MJ, Hassabis D, Weiskopf N, Maguire EA (2010) Afkodning af individuelle episodiske hukommelsesspor i den menneskelige hippocampus. Curr Biol 20:544-547.

Corbetta M, Patel G, Shulman GL (2008) Den menneskelige hjernes reorienteringssystem: fra miljøet til sindets teori. Neuron 58:306-324.