Rejser i det fysiske og mentale rum: En adfærdsmæssig vurdering af den fylogenetiske kontinuitetshypotese mellem egocentrisk navigation og episodisk hukommelse

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

Abstrakt

Baseret på den neuro-funktionelle sammenhæng mellem navigation i det fysiske og mentale rum på niveau med det hippocampale-entorhinale system, har Buzsaki og Moser (20I3) antaget en fylogenetisk kontinuitet mellem rumlig navigation og deklarative hukommelsesfunktioner. Ifølge dette forslag, mekanismer for episodisk og semantisk hukommelse ville have udviklet sig fra mekanismer for henholdsvis selv- og kortbaseret navigation i det fysiske rum. Ved at bruge grundlæggende versioner af stiintegration og genkendelsesopgaver i menneskelige emner har vi for nylig beskrevet en korrelation og en forudsigelse. forhold mellem evner i egocentrisk navigation og episodisk hukommelse. Her sigter vi på at bekræfte og udvide denne sammenhæng til den dynamiske komponent af sekventiel opdatering i det fysiske (egocentriske navigation) og mentale (episodiske hukommelse) rum og at undersøge forholdet mellem disse selvcentrerede evner og semantisk hukommelse. Til dette formål udviklede vi tre nye eksperimentelle opgaver, hvor den dynamiske komponent i at opdatere information er særligt fremhævet i de rumlige, tidsmæssige og semantiske domæner. Bidraget fra visuel korttidshukommelse til de tre opgaver blev også kontrolleret ved at inkludere en ekstra opgave. Resultaterne bekræftede eksistensen af ​​et direkte og prædiktivt forhold mellem selvbaseret rumlig navigation og episodisk hukommelse. Vi fandt også en signifikant sammenhæng mellem egocentrisk navigation og semantisk hukommelse, men dette forhold blev forklaret af korttidshukommelsesevner og blev medieret af episodiske hukommelsesfunktioner. Vores resultater understøtter hypotesen om en evolutionær sammenhæng mellem mekanismer, der tillader rumlig navigation i det fysiske rum og tidsrejser i det mentale rum.

Nøgleord: rumlig navigation, egocentrisk navigation, episodisk hukommelse, semantisk hukommelse

Cistanche til forbedring af hukommelsen

Introduktion

Nylige undersøgelser har antydet, at grundlæggende rumlige navigationsmekanismer giver kodningsprincipper, der fungerer på tværs af ikke-rumlige domæner for at understøtte et bredt spektrum af kognitive funktioner, herunder først og fremmest deklarativ hukommelse (Buzsaki & Moser, 2013), men også konceptuel viden og abstrakt tanke (Bellmund et al. al. 2018; Vigano & Piazza, 2020).

Menneskelige navigationsevner menes traditionelt at være afhængige af to indbyrdes forbundne mekanismer til repræsentation af det rumlige miljø: Den ene omtales typisk som kortbaseret eller allocentrisk navigation, og den anden er kendt som selvbaseret eller egocentrisk navigation (Boccia et al.2014) ; Iaria et al. 2003; Igloi et al., 2009). Mens kortbaseret navigation er baseret på faste koordinater udtrukket fra eksterne vartegn, er selvbaseret navigation baseret på en løbende opdatering af observatørens position i rummet. Under selvbaseret navigation bruges den aktuelle kropsposition som en referenceramme, og rumlige koordinater beregnes baseret på den kontinuerlige integration af kropsbevægelsessignaler langs bevægelsesbanen (Klatzky, 1998). For mere tydeligt at beskrive mekanismer for selv- baseret navigation, har tidligere undersøgelser foreslået, at egocentriske repræsentationer kan opfattes som højopløselige visuelle "snapshots" knyttet til aktuel adfærd, og at sammenhængende ego-centrerede repræsentationer dannes ved at integrere disse statiske kropsrefererede snapshots i serier (Ekstrom & Isham, 2017).

På samme måde er deklarative hukommelsesfunktioner traditionelt blevet opdelt i to hovedkomponenter karakteriseret ved forskellige Spatio-temporale koordinater (Tulving, 1983). Specifikt defineres semantisk hukommelse som den eksplicitte viden om levende ting, genstande, fakta og begivenheder i verden uafhængigt af deres rumlige-temporelle kontekst. episodisk hukommelse er typisk konceptualiseret i form af den eksplicitte erindring af rumligt og tidsmæssigt kontekstualiserede førstepersonsoplevelser. Episodiske hukommelsesfunktioner menes især at være ansvarlige for bindingen af ​​forskellige og ofte vilkårlige detaljer til en sammenhængende begivenhed. Selvom erindring kan opdeles i kortere underafsnit, er følelsen af ​​en kontinuerlig proces normalt altid velbevaret (Tulving, 2002). Det er nu veletableret, at den bevidste erindring af unikke personlige oplevelser i form af deres detaljer og tidsmæssige forekomst er afhængig af evnen til at være subjektivt følsom og den interne skabelse af en personlig tidslinje (Bonato et al., 2012; Dere et al. 2006 ; Weger & Pratt.2008), beregnet som en imaginær linje, der går gennem vores krop og strækker sig frem og tilbage på tværs af fremtidige og tidligere tidsdele. Som argumenteret i klassiske hukommelsesstudier, er det faktisk langs denne subjektive tidslinje, at den mest sofistikerede form for episodisk hukommelse. kendt som mental tidsrejse, menes at finde sted (Tulving, 2002),

Cistanche for at forbedre hukommelsen

På det neurobiologiske niveau afhænger både navigation og deklarativ hukommelse strengt af et dedikeret netværk centreret om den mediale temporallap (MTL), som inkluderer hippocampusdannelsen og kortikale regioner i retrosplenial og posterior cingulate cortex (Kravitz et al., 2011). Som vist af flere neurofysiologiske værker afspejler hippocampus aktivitet information om både steder i rummet og øjeblikke i tid (Eichenbaum.2014; Ekstrom & Ranganath.2018; Epstein et al., 2017; Moser et al.2017). Den neuro-funktionelle overensstemmelse mellem navigations- og hukommelsesfunktioner på MTL-niveau har ført til forslaget om en fylogenetisk kontinuitet mellem neurale mekanismer til navigation i det fysiske og mentale rum (Buzsaki & Moser, 2013). Følgelig ville episodisk og semantisk hukommelse henholdsvis have udviklet sig fra ego-centreret selv-baseret og allocentrisk kort-baseret navigation. I hippocampus vil en sådan fylogenetisk kontinuitet blive understøttet af cellesamlingssekvenser drevet af eksterne input (dvs. miljømæssige eller krops-afledte signaler, der oprindeligt blev brugt til at spore kroppens bevægelser i miljøet under fysisk rejse), som danner grundlaget for efterfølgende udvikling af internt drevne sekvenser, der tillader mentale tidsrejser. Med andre ord kan fysisk bevægelse i den virkelige verden repræsentere den primære kilde til hjernens evne til at huske tidligere oplevelser og planlægge fremtidige handlinger.

Til støtte for denne neurofysiologisk baserede model har vi for nylig beskrevet et specifikt og prædiktivt forhold mellem menneskelige evner i egocentrisk navigation og episodisk hukommelse (Committeri et al.2020). Især har vi vist, at præstation på en klassisk vejintegrationsopgave baseret på proprioceptive cues var signifikant korreleret med præstation på en klassisk genkendelsesopgave. På den anden side blev der ikke observeret nogen signifikant sammenhæng mellem ydeevnen i den egocentriske navigation og de semantiske hukommelsesopgaver, hvilket tyder på et specifikt forhold mellem de egocentriske komponenter af episodisk hukommelse og rumlig navigation.

Denne undersøgelse søgte at undersøge, om konklusionerne er draget fra vores tidligere undersøgelse kunne bekræftes og generaliseres til den dynamiske komponent af sekventiel opdatering af information under egocentrisk navigation og episodisk hukommelse. Til dette formål blev der designet et nyt sæt eksperimentelle opgaver, hvor den dynamiske komponent af den spatio-temporale opdatering blev understreget i både det fysiske (Rejs i rummet [TS) og det mentale (Rejs i tiden [TT) domæne. Sammenlignet med de traditionelle opgaver, der blev brugt i vores tidligere arbejde, afspejlede præstationer i den selvbaserede egocentriske navigation og episodiske hukommelsesopgaver stærkere den enkeltes evne til lineært at rejse frem og tilbage i det fysiske og mentale rum. En semantisk hukommelsesopgave blev også inkluderet i designet med en lignende struktur og en lignende vægt på dynamisk bearbejdning i den semantiske hukommelse (Rejs i kategorier[TC]). Specifikt sammenlignet med den episodiske hukommelsesopgave, hvor den dynamiske opdatering af information blev udført langs en lineær sekvens og på en selvbaseret referenceramme, var den semantiske hukommelsesopgave baseret på en ikke-lineær proces med opdatering af ikke-selv/allocentrisk information om semantisk Kategorier.

Baseret på den førnævnte hypotese om en fylogenetisk kontinuitet og resultaterne af vores tidligere undersøgelse forudsagde vi en positiv sammenhæng mellem præstation i den egocentriske navigation og den episodiske hukommelsesopgave, da de begge indebærer en sekventiel rejsekomponent og en dynamisk opdatering af information i sig selv. -baserede/egocentriske koordinater. Sideløbende, på baggrund af den fylogenetiske kontinuitetsmodel og den allocentriske referenceramme for den semantiske hukommelsesopgave, forventedes en nul eller indirekte sammenhæng mellem præstation i den egocentriske navigation og den semantiske hukommelsesopgave. Endelig, da de tre opgaver delte en lignende struktur, der involverer online vedligeholdelse af information fra den indledende videoklip/billedestrøm i korttidshukommelsen, blev der også inkluderet en kontrolvisuel korttidshukommelsesopgave (STM) i designet til at kontrol for en potentiel forvirrende effekt af denne komponent til det hypotesemæssige forhold mellem navigations- og hukommelsesfunktioner.

fordel ved cistanche

Materialer og metoder

Deltagere

I alt 141 raske og højrehåndede frivillige (gennemsnitsalder=21.5±2,7 år, 119 kvinder), rekrutteret fra universitetet G. d'Annunzio i Chieti-Pescara, deltog i undersøgelsen. Alle deltagere var naive med hensyn til formålet med eksperimentet, rapporterede normalt eller korrigeret til normalt syn og blev indskrevet i undersøgelsen efter at have givet informeret samtykke. Ingen af ​​deltagerne rapporterede tidligere at have set tv-serien "Grandfathered" før eksperimentet. Undersøgelsen blev udført i overensstemmelse med de etiske standarder i Helsinki-erklæringen fra 1964 og blev godkendt af universitetets etiske komité (prot.#1932 godkendt den 11. juli 2019).

Pilotundersøgelse for udvælgelse af stimuli

Forsøgsudvælgelse for hver af de fire opgaver blev udført gennem pilotundersøgelser indsamlet før hovedeksperimentet i uafhængige prøver af forsøgspersoner. Specifikt blev forsøg med ekstreme værdier for middelnøjagtighed i de fire opgaver udelukket fra udvælgelsen, og et endeligt sæt på 34 forsøg med en mellemhøj sværhedsgrad blev inkluderet i hvert opgavedesign.

TT opgave. For at vurdere tidsrejsekomponenten i den episodiske hukommelsesydelse udviklede vi en tidsmæssig ordenshukommelsesopgave baseret på filmscener. Den episodiske hukommelsesopgave, herefter defineret som "Rejs i tid"-opgaven, blev designet til at understrege den selvbaserede komponent af sekventiel opdatering og tidsmæssig ordning i det mentale rum og omfattede en kodnings- og en genfindingssession adskilt af en {{1} } min interval. Ved indkodning. et fuldt afsnit af den amerikanske tv-serie "Grandfathered" eftersynkroniseret på italiensk (sæson 1, afsnit 1, "Pilot"; varighed: 21:20 min) blev vist for deltagerne. Episoden portrætterer en karakters virkelige handlinger og indeholder almindelige begivenheder (f.eks. morgenmad derhjemme, en gåtur i parken, et besøg på hospitalet). Deltagerne blev bedt om at være opmærksomme på filmen, men blev ikke informeret om arten af ​​følgende opgaver. I genfindingssessionen afgav de en tidsmæssig ordensdom på det kodede audiovisuelle materiale. Hvert forsøg begyndte med præsentationen af ​​et 6 sek. videoklip udtrukket fra den samme episode, efterfulgt af et 500 ms rødt fikseringskryds og et målbillede af 1-s varighed (Figur 1A). Målbilleder blev udtrukket fra filmscener, der fandt sted 1-2 minutter tidligere eller efter start-offset af det tilsvarende videoklip, med et forhold på 1:1. Deltagerne havde 3 s fra begyndelsen af ​​målbilledet til at angive, om målbilledet blev udtrukket fra en scene, der fandt sted før eller efter videoklippet (dvs. "z"-tasten for "før", "m"-tasten for "efter") . En 1-s ITI gik forud for den følgende prøveperiode. Hentningssessionen omfattede 34 forsøg og blev forudgået af fire øvelsesforsøg.

TS opgave. For at vurdere den egocentriske komponent af rumlig navigationsydelse udviklede vi en rumlig positioneringsopgave baseret på gadebilleder udtrukket fra Google Earth. Den egocentriske navigationsopgave, herefter defineret som "Rejs i rummet"-opgaven, var designet til at understrege den selvbaserede komponent af sekventiel bestilling og rumlig opdatering i det fysiske rum. Til dette formål blev Google Earth Pro-softwaren brugt til at generere en serie af 6-s videoklip, der viser førstepersonsperspektivet af en navigationssti udtrukket fra forskellige gader i flere byer rundt om i verden. Hvert videoklip inkluderede 10 på hinanden følgende skærmbilleder af den samme gade, der dækkede en samlet afstand på 100 m i det virkelige miljø (dvs. -10 m for hvert øjebliksbillede). Hvert forsøg begyndte med præsentationen af ​​et 6-s videoklip, efterfulgt af et 500 ms rødt fikseringskryds og et målbillede af 1-s varighed (Figur 1B). Målbilleder blev udtrukket fra street-view-billeder fotograferet i en afstand af -50-100 m baglæns eller fremad fra det tilsvarende videoklip med et 1:1-forhold. Deltagerne havde 3s fra målbilledets begyndelse for at indikere, om det blev udtrukket fra bagvandet en fremadgående position i forhold til videoklippet ("z"-tast for "baglæns". 'm"tast for"forward"). Al-s ITI forudsat følgende forsøg Opgaven omfattede fire praksis- og 34 eksperimentelle forsøg.

TC opgave. Hvad angår TT- og TS-opgaverne, blev den dynamiske komponent af semantisk hukommelse vurderet ved hjælp af en semantisk kategoriseringsopgave baseret på billeder udtrukket fra nettet. Den semantiske opgave, herefter defineret som "rejse i kategorier"-opgaven, var designet til at understrege den dynamiske opdatering af ikke-selv/allocentrisk konceptuel viden om semantiske kategorier. Hvad angår TT- og TS-opgaverne, begyndte hver afprøvning af TC-opgaven med præsentationen af seks på hinanden følgende billeder i 6 s (1 s for hvert billede), efterfulgt af et 500 ms rødt fikseringskryds og et målbillede af 1-s varighed (Figur 1C). Deltagerne havde 3 s fra målbilledets begyndelse for at indikere om det tilhørte den samme semantiske kategori af de seks foregående elementer("m"-tast for"ja", "z"-tast for"nej"). En 1-sITI gik forud for følgende forsøg. De seks elementer i den indledende strøm blev udvalgt fra en given semantisk kategori, med kategorier inklusive billeder af både levende og ikke-levende elementer (f.eks. krybdyr, europæiske lande, berømte sangere, husdyr). Målbilleder blev enten udvalgt fra den samme semantiske kategori i den foregående billedstrøm eller en anden semantisk kategori ry, med et forhold på 1:1. Som et eksempel på en "nej" retssag. seks billeder af flyvende dyr blev præsenteret i begyndelsen af ​​forsøget (dvs. en tukan, en høg, en sommerfugl, en guldsmede, en flagermus, en ørn) og et billede af en pingvin blev præsenteret som et målbillede. Deltagerne blev ikke eksplicit informeret om det samlende semantiske træk. I stedet er de blevet inviteret til løbende at integrere information under billedstrømmen for at opdatere deres hypotese om kategoridefinitionen (fra fugle til flyvende dyr i eksemplet). Det er bemærkelsesværdigt, at mens TT- og TS-opgaverne i sagens natur var baseret på sekventiel bestilling og opdatering af information (både stimuluspræsentation og opgaveudførelse), var TC-opgaven designet til at understrege den dynamiske, men ikke den sekventielle opdatering af begrebsmæssig viden om semantiske kategorier (dvs. , var rækkefølgen af ​​stimuluspræsentation designet til at være irrelevant for opgavens udførelse). Opgaven omfattede fire øvelser og 34 eksperimentelle forsøg. For en komplet liste over de eksperimentelle forsøg inkluderet i eksperimentet, se Supplerende Tabel 1.

STM-opgave Da de tre hovedopgaver (TT, TS og TC) delte en lignende struktur og alle var baseret på online-vedligeholdelse og opdatering af visuel information fra den indledende videoklip/billedstrøm, blev en visuel STM-opgave desuden inkluderet i design til at kontrollere det potentielle bidrag fra visuelle STM-funktioner til det hypoteserede forhold mellem opgaver.

Hvad angår de tidligere beskrevne opgaver, var STM-opgaven sammensat af et indledende 6--videoklip udtrukket fra et afsnit af tv-serien "Modern Family" (sæson 1, afsnit 1."Pilot"; varighed: 22 min. ), efterfulgt af et 500-ms rødt fikseringskryds og et målbillede af 1-s varighed udtrukket fra samme episode (figur 1D), blev målbilleder udtrukket fra filmscener inkluderet i de præsenterede videoklip eller fra filmscener, der optræder l-2 s tidligere eller efter start-offset af det præsenterede videoklip. i forholdet 1:1. Deltagerne havde 3s fra startbilledet for at angive, om målbilledet blev udtrukket fra det tidligere præsenterede videoklip ("m"-tast for"ja", "z"-tast for"nej"). En 1-s ITI gik forud for den følgende prøveperiode. Opgaven omfattede fire praksisforsøg og 34 eksperimentelle forsøg.

Procedure

Eksperimentet blev udført i en enkelt eksperimentel session af ~2 timers varighed (inklusive instruktioner og pauser) med følgende rækkefølge: TT-kodning (22 min), interval (50 min), TT-hentning (~10 min), TS( ~10 min). TC(~10 min) og STM (~10 min). TT-hentningssessionen blev indsamlet som den første efter TT-kodningssessionen og det efterfølgende interval for at reducere potentiel interferenseffekt (f.eks. filmscener fra STM-opgaven). Opgaveparadigmerne er udviklet på Inquisit Lab 5 og administreret via Inquisit Web.

Statistisk analyse

Statistiske analyser blev udført på en samlet prøve på 124 deltagere efter udelukkelse af ekstreme forsøgspersoner med en gennemsnitlig nøjagtighed på to standardafvigelser (SD) under gruppegennemsnittet i hver af de fire opgaver. Normal fordeling af data blev evalueret ved hjælp af parametrene skævhed og kurtosis af datafordeling (Kendall & Stuart, 1958). Efter kontroller for normal datadistribution testede vi, om ydeevnen (dvs. nøjagtigheden) i hver opgave var over tilfældighederne gennem en t-test med én prøve mod chanceniveau (0.50). Signifikante forskelle i ydeevne på tværs af opgaver blev også vurderet gennem envejs ANOVA og posthoc tests (Bonferroni).

Forholdet mellem nøjagtighed i den rumlige navigation (dvs. TS) og den episodiske hukommelse (dvs. TT) opgaven blev først vurderet ved at udføre en robust korrelationsanalyse implementeret i Matlab R2020a (Pernet et al, 2013, robust korrelationsanalyseværktøjskasse). Korrelationsværdier blev opnået gennem skippede korrelationsanalyser, som estimerer det robuste centrum af dataene og tilhørende Pearson-korrelationsværdier efter den automatiske fjernelse af bivariate outliers (Rousseeuw, 1984:Rousseeuw & Van Driessen.1999; Verboten & Hubert, 2005).

Forudsigelseskraften af ​​sammenhængen mellem adfærdsscorerne i TS og TT-opgaverne blev også vurderet ved hjælp af en leave-one-out krydsvalideringsanalyse implementeret i Matlab (R2020a). Specifikt brugte vi et forlade-et-emne-ud krydsvalideringsskema, hvor individuelle scores i TS-opgaven blev brugt til at forudsige de tilsvarende TT-scores baseret på en

regressionskurve estimeret ud fra de resterende (N-1) emner. En Pearson korrelationsanalyse blev udført mellem de observerede og de forudsagte episodiske hukommelsesscores. For at tage højde for manglende uafhængighed af leave-one-out-foldningerne blev der udført en permutationstest ved tilfældigt at blande TS-scorerne 1,000 gange og genkøre forudsigelsespipelinen for at skabe en nulfordeling af r-værdier. Den resulterende p-værdi blev afledt af andelen af ​​nulfordeling r-værdier højere eller lig med den tilsvarende empiriske korrelationsværdi (se Beay et al.2018; Shen et al.2017).

Som et andet analysetrin blev specificiteten af ​​forholdet mellem rumlig navigation (TS) og episodisk hukommelse (TT) ydeevne undersøgt ved hjælp af robust korrelationsanalyse mellem nøjagtighedsscorerne i den semantiske hukommelsesopgave (TC) og både TS- og TT-opgaverne . Der blev også udført robuste korrelationsanalyser mellem korttidshukommelsesopgaven (STM) og de øvrige opgaver (TT. TS og TC). En række partielle korrelationsanalyser blev derefter udført for at undersøge, om korrelationen mellem den rumlige navigation og den episodiske hukommelsesydelse blev forklaret ved almindelig varians i korttidshukommelsen eller semantisk hukommelsesydelse. Til dette formål. to partielle korrelationsanalyser blev udført mellem TS- og TT-opgaverne ved at bruge STM eller scorerne som en kovariat. Tilsvarende blev to partielle korrelationsanalyser brugt til at teste, om korrelationen mellem rumlig navigation og semantisk hukommelsesscore blev forklaret ved almindelig varians i STM- eller TT-ydeevne. Delvise korrelationer blev udført på IBM SPSS Statistics 25 efter udelukkelsen af ​​de bivariate outliers identificeret i de originale robuste korrelationsanalyser mellem de to hovedvariable.

Til sidst, for at undersøge eksistensen af ​​en indirekte adfærdsmæssig sammenhæng mellem rumlig navigation og semantisk hukommelse medieret af episodisk hukommelse, blev der udført en mediationsanalyse ved hjælp af PROCESS-værktøjskassen til SPSS (Hayes.2013). Specifikt blev en formidlingsmodel testet (skabelonmodel nummer 4), hvori den rumlige navigationsydelse (TS) blev modelleret som den uafhængige variabel. den episodiske hukommelsesydelse (TT) som mediator og den semantiske hukommelsesydelse (TC) som den afhængige variabel.

Alle korrelationsresultaterne blev korrigeret for falsk opdagelsesrate (Benjamini & Hochberg, 1995) ved hjælp af fdr_bh-scriptet, der kørte på Matlab (R2020a). Desuden en to-halet post hoc-effekt analyse (1-6 fejlsandsynlighed) blev udført for hver rapporteret effektstørrelse (dvs. Pearsons r) ved hjælp af G*Power-værktøjskassen(3.1.9.7). Effektanalyser blev udført, hvor fejlsandsynligheden blev sat til en værdi på 0,05.

fordel ved cistanche

Resultater

Analyse af skævhed og kurtosis parametre indikerede, at alle variable var normalfordelte (skævhed: alle værdier<-0.14 and="">-1.2; kurtosis: alle værdier<1.29 and="">{{0}}.58). I overensstemmelse med udvælgelseskriterierne i pilotundersøgelserne var præstationen over tilfældighederne i alle opgaver (TT: 0.62 [SD=0.15]. TS:{{10}} .65[SD=0.12]. TC:0.67[SD=0.12]. STM 0.72 [SD=0.12]); en-prøve t-test mod tilfældig præstation, alle p-værdier<.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="">

Den robuste korrelationsanalyse indikerede en statistisk signifikant positiv sammenhæng mellem scorerne i den ego-centrerede navigation (TS) og de episodiske hukommelses(TT)-opgaver (r=.23,p=.005,FDR =0.0133,power=0.73)(Figur 2A). Som indikeret af "leave-one-out" krydsvalideringsanalysen, blev individuelle scores i TT-opgaven desuden pålideligt forudsagt af scores i TS-opgaven (p=.004, FDR=0.0133) indikerer således ikke kun en korrelationsstruktur, men også en forudsigelig sammenhæng mellem disse to præstationsmål. Da de to opgaver delte en analog struktur, bekræfter disse resultater ikke kun sammenhængen mellem egocentrisk navigation og episodisk hukommelsesydelse vist i vores tidligere undersøgelse (Committeri et al., 2020), men viser også, at denne sammenhæng sandsynligvis er medieret af almindelige mentale komponenter forbundet med tidsrejser og sekventiel opdatering af information på de to domæner.

I overensstemmelse med vores tidligere resultater blev der desuden fundet en signifikant positiv sammenhæng mellem den episodiske og den semantiske hukommelsesscore(r=0.24,p=.003, FDR=0.0133, power=0.77), hvilket indikerer en statistisk afhængighed mellem de to former for deklarativ hukommelse. Der blev imidlertid også fundet en signifikant sammenhæng mellem den egocentriske navigation (TS) og den semantiske hukommelse (TC)-score(r=.16. p=.03, FDR=0. 04,power=0.43)(Figur 2B), hvilket indikerer en svagere specificitet sammenlignet med vores tidligere resultater. Som angivet i metodeafsnittet blev det specifikke bidrag fra de episodiske, semantiske og rumlige komponenter til den observerede korrelationsstruktur imidlertid behandlet ved at udføre en række partielle korrelationsanalyser med hver af variablerne, der blev brugt som en kovariat i separate analyser. Da STM ydeevnen desuden korrelerede positivt med alle tre opgaver (TT, TS, TC: for alle opgaver, p<.05), partial="" correlation="" analyses="" were="" employed="" to="" estimate="" the="" visual="" short-term="" memory="" contribution="" to="" the="" observed="" correlation="">

I overensstemmelse med forudsigelserne indikerede resultaterne, at korrelationen mellem egocentrisk navigation og episodisk hukommelse forblev signifikant, også når der blev kontrolleret for semantisk hukommelse(r=.20,p=.02,FDR=0 .032, power=0.61)eller korttidshukommelse(r=.21,p=.02. FDR=0.032.power{{15} }.65) ydeevne. I modsætning hertil blev der ikke observeret nogen signifikant sammenhæng mellem egocentrisk navigation og semantisk hukommelsesydelse ved kontrol for episodisk hukommelse(r=.11, p=.22,FDR=0.22,power{ {23}}.23) eller korttidshukommelse(r=.12, p=.18, FDR=0.21, power=0.26)ydelse . Det er bemærkelsesværdigt, at mens disse resultater understøtter robustheden af ​​forholdet mellem egocentrisk navigation og episodisk hukommelse, foreslår de også hypotesen om et falsk/indirekte forhold mellem egocentrisk navigation og semantisk hukommelse.

Denne hypotese blev testet ved hjælp af en mediationsanalyse, som bekræftede, at forholdet mellem egocentrisk navigation og semantisk hukommelse blev medieret af episodisk hukommelse(R'=.05.F[1,122]=6.68,p{ {6}}.01). Som vist i figur 3, viste en bootstrap-analyse med 5000 resamplinger en statistisk signifikant indirekte effekt af rumlig navigation over semantisk hukommelse via episodisk hukommelse(b=0,0476; 95 procent CI: LLCI=0 .006. ULCI=0.109). I stedet var den direkte effekt af rumlig navigation over semantisk hukommelse uden at tage højde for medieringseffekten af ​​episodisk hukommelse ikke signifikant(b =0.0807;p=.34,95 procent CI: LLC{{22} }.0875, ULCI=0.2488). Desuden blev der opnået en statistisk signifikant direkte effekt for egocentrisk navigation over episodisk hukommelse(b=0.2712.p=.01,95 procent CI:LLCI=0.0636,ULCI{{ 33}}.4788), såvel som for episodisk hukommelse over semantisk hukommelse (b=0.1756.p=.02.95 procent CI: LLCI=0.0342, ULCI{{42 }}.3169).

Diskussion

Som skitseret i indledningen har vi for nylig ydet eksperimentel støtte til hypotesen formuleret af Buzsaki og Moser (2013) om en fylogenetisk kontinuitet mellem neurale mekanismer til navigation i det fysiske og i det mentale rum (Committeri et al., 2020). især efter hypotesen om, at mekanismer til navigation i det mentale rum kunne have udviklet sig fra genbrugsmekanismer til navigation i det fysiske rum, fandt vi ud af, at deltagernes præstationer på en klassisk episodisk hukommelsesopgave (dvs. genkendelse af emner) var pålideligt forudsagt af deres præstation på en klassisk egocentrisk navigationsopgave (dvs. stiintegration). Tværtimod blev der ikke observeret nogen sammenhæng eller prædiktiv sammenhæng mellem deltagerens præstation på egocentrisk navigation og en semantisk hukommelsesopgave. Her søgte vi at udvide disse adfærdsresultater til den dynamiske komponent af sekventiel opdatering og lineær bestilling (rejse) af selv-baseret egocentrisk navigation og episodisk hukommelse. Desuden, da episodisk og semantisk hukommelse klassisk er blevet betragtet som tæt indbyrdes afhængige funktioner (Greenberg & Verfaellie, 201O), direkte eller indirekte forbundet med egocentrisk navigation (Buzsaki & Moser, 2013), har vi her desuden søgt at bedre belyse forholdet mellem egocentrisk navigation og begge former for deklarativ hukommelse. Til dette formål udviklede vi tre nye eksperimentelle opgaver, der delte en sammenlignelig eksperimentel struktur og en vægt på den dynamiske komponent i at opdatere information i forskellige domæner. Inden for denne kontrollerede indstilling sammenlignede vi den dynamiske proces med informationsopdatering på tværs af det rumlige (TS), det tidsmæssige (TT) og det semantiske (TC) domæne. En visuel korttidshukommelsesopgave (STM) med en analog struktur blev desuden inkluderet i designet for at kontrollere bidraget fra denne funktion til de tre hovedopgaver.

Resultaterne bekræftede vores tidligere resultater af en signifikant korrelation og prædiktiv sammenhæng mellem mål for ydeevne på egocentrisk navigation og episodisk hukommelse. Inden for den eksperimentelle kontekst af nærværende undersøgelse indikerede resultaterne især, at deltagernes præstationer på at rejse i rummet positivt korrelerer og forudsiger rejsen i tidspræstation, med korrelationsresultaterne, der indikerer, at dette forhold var stærkt uafhængigt af korttidshukommelsen evner. Vi mener, at det konsekvente forhold mellem egocentrisk navigation og episodisk hukommelse på tværs af undersøgelser skyldes en fælles mekanisme til behandling og lagring af rumlig og tidsmæssig information. Lagringen af ​​ordnede sekvenser af elementer fremstår faktisk som et nøgleaspekt af både selvbaseret egocentrisk navigation og episodisk hukommelse. Under egocentrisk navigation er lokationssekvenser knyttet sammen af ​​en neural sti-integrator sammen med et endimensionelt rum, der ikke kræver en kortrepræsentation, svarende til hvordan sekventielt forekommende elementer samles til en sammenhængende hukommelsesepisode (Buzsaki, 2005). , allocentriske kort definerer en placering inde i et todimensionelt rum uafhængigt af stien, der udføres for at komme dertil, svarende til den måde, semantisk hukommelse definerer begreber uafhængigt af deres tidsmæssige eller rumlige kontekst. Faktisk deler den ortogonale organisering af begreber inde i semantiske kort mange funktioner med de omnidirektionelle afstandsforhold mellem vartegn inde i et kort (Bellmund et al 2018; Vigano & Piazza. 2020).

Behandlingen af ​​tid og rum fra et selvbaseret perspektiv har ført til begrebet mentale linjer (Bonato et al..2012), og flere undersøgelser har understøttet sammenhængen mellem lineær tids- og rumbehandling. For eksempel, i en række eksperimenter, der anvender lateraliserede reaktioner, har Anelli et al. (2016.2018) har beskrevet en iboende, eller naturlig, disposition til at kortlægge tidligere og fremtidige begivenheder langs en horisontal mental tidslinje med førstnævnte kortlagt til venstre og sidstnævnte mod højre. Det er vigtigt, at en sådan gensidig indflydelse af rumlig kodning over tidsbehandling også er blevet påvist, når lateralisering induceres i visuospatial behandling gennem prismatisk tilpasning. Faktisk modulerede en prismatisk tilpasning af rumlig opmærksomhed behandlingen af ​​tidligere og fremtidige koncepter, for eksempel ved at generere adfærdsfacilitering til genkendelse af tidligere/fremtidige begivenheder, der er i overensstemmelse med retningen af ​​opmærksomhedsskiftet, dvs. facilitering for fortid vs. fremtidige begivenheder forbundet med henholdsvis venstre vs. højre skift af rumlig opmærksomhed (Anelli et al.,2016). Endnu mere paradigmatisk, prismatisk tilpasningsbehandling, der inducerer et skift til venstre af rumlig opmærksomhed, har vist sig at inducere en langvarig forbedring af egocentriske mentale tidsrejseevner hos patienter med ensidig forsømmelse af venstre hemispace (Anelliet al.2018). undersøgelse af Aksentjevic et al.(2019) har vist, at bevægelse i rummet kan påvirke mnemonisk behandling væsentligt. Mere specifikt har undersøgelsen vist, at baglæns bevægelse kan forbedre den mnemoniske ydeevne for forskellige typer information i forhold til fremadgående bevægelse eller ingen bevægelsesforhold, hvilket giver yderligere bevis på den tætte sammenhæng mellem bearbejdning af rum og tid.

fordel ved cistanche

Udover forholdet mellem selv-baseret rumlig navigation og episodisk hukommelsesydelse, indikerer de nuværende resultater også tilstedeværelsen af ​​en sammenhæng mellem egocentrisk navigation og semantisk hukommelsesydelse, hvilket er delvist inkonsistent med vores tidligere resultater om emnet. Med hensyn til dette fund tyder resultaterne af partielle korrelations- og mediationsanalyser imidlertid på, at en sådan sammenhæng i vid udstrækning blev forklaret af andre kognitive faktorer. Specifikt, mens korrelationen mellem egocentrisk navigation og episodisk hukommelse var direkte, forudsigelig og uafhængig af korttidshukommelsesevner, blev sammenhængen mellem egocentrisk navigation og semantisk hukommelse signifikant forklaret af deltagerens score i STM-opgaven, og mere relevant, det viste sig at være medieret af præstation i den epi-sodiske hukommelsesopgave. Af note. de nuværende resultater af en sammenhæng mellem egocentrisk navigation og semantiske hukommelsesfunktioner, der er medieret af episodiske hukommelsesevner, er meget i overensstemmelse med antagelserne i den fylogenetiske kontinuitetsmodel (Buzsaki & Moser, 2013): repræsentationer på højere niveau (dvs. kortbaserede allocentriske) navigation, semantisk hukommelse) stammer i høj grad fra deres respektive modstykker på lavere niveau (selv-baseret egocentrisk navigation. episodisk hukommelse). I overensstemmelse med modellen menes tids- og kontekstfrie allocentriske kort at være baseret på gentagne selv-baserede udforskninger af miljøet (Lever et al.,2002), meget lig, hvordan semantisk viden gradvis erhverves gennem den gentagne indkodning af lignende episoder af det selvbaserede episodiske hukommelsessystem, og til sidst bliver kontekstuafhængig (Buzsaki.2005:Eichenbam et al. . 1999). Vi spekulerer derved på, at evnen til at transformere ny episodisk oplevelse til langsigtet semantisk hukommelse kan afspejle evnen til at transformere rumlige repræsentationer fra en egocentrisk til en allocentrisk referenceramme. Derfor, som foreslået af det oprindelige forslag fra Buzsaki og Moser (2013), fordi gammel semantisk viden ikke er afhængig af sekventiel eller lineær/ordnet behandling af information, men snarere på allocentriske eller kortbaserede navigationsmekanismer, forholdet mellem egocentrisk navigation og semantisk hukommelsen ville nødvendigvis være medieret af episodisk hukommelse.

I denne henseende bemærker vi, at den nuværende undersøgelse kun repræsenterer en test af den oprindelige models modstykke på lavere niveau (dvs. egocentrisk navigation, episodisk hukommelse). En nødvendig tilføjelse til undersøgelsen af ​​den fylogenetiske kontinuitetshypotese ville være en vurdering af hele modellen/forholdet, inklusive kortbaserede eller allocentriske navigationsevner, og en specifik association af disse evner med den ikke-selv, semantiske hukommelsesydelse (i modsætning til selvet) -baseret episodisk hukommelsesydelse). Fremtidige undersøgelser bør derfor undersøge modellens modstykke på højere niveau (dvs. kortbaseret allocentrisk navigation. semantisk hukommelse), for eksempel ved at inkludere allocentriske navigationsopgaver i det eksperimentelle design og eller implementere ad-hoc dataanalysemetoder, der er i stand til at teste graden af hierarkiske relationer og gensidig indflydelse mellem hukommelse (episodisk og semantisk) og navigationsmæssige (egocentriske og allocentriske) evner/funktioner.

Sideløbende bør fremtidige undersøgelser vurdere bidraget fra potentielle overordnede faktorer, der kunne have påvirket det observerede forhold mellem navigation og hukommelsesfunktioner. En lignende tilgang blev allerede brugt i et tidligere studie, hvor de mulige forvirrende effekter af opmærksomheds- og arbejdshukommelsesevner på sammenhængen mellem egocentreret navigation og episodisk hukommelse blev kontrolleret ved at inkludere specifikke standardiserede tests i det eksperimentelle design (Committeri et al. 2020).

Endelig, da nærværende undersøgelse var baseret på en korrelationel tilgang til at replikere og udvide vores oprindelige resultater (Committeri et al.2020), bør en anden fremtidig retning være vurderingen af ​​årsags-/retningsforholdet mellem rumlig navigation og episodisk hukommelse, f.eks. fremtidige undersøgelser kunne overveje alternative tilgange, såsom dem, der er baseret på træningseffekter, hvor kausalitetshypotesen (og fylogenetisk kontinuitet) undersøges på basis af modulerende/plasticitetseffekter af disse kognitive funktioner. Alternativt kunne den nuværende model afprøves inden for menneskelig udvikling og aldringsforskning. Det er faktisk blevet observeret, at de ældre voksne udover de velkendte episodiske hukommelsesmangler udviser modstykker (selv-baseret egocentrisk navigation. episodisk hukommelse). I overensstemmelse med modellen menes tids- og kontekstfrie allocentriske kort at være baseret på gentagne selvbaserede udforskninger af miljøet (Lever et al., 2002), meget lig, hvordan semantisk viden gradvist erhverves gennem den gentagne indkodning af lignende episoder af det selvbaserede episodiske hukommelsessystem, for til sidst at blive kontekstuafhængig ( Buzsaki.2005:Eichenbam et al. 1999). Vi spekulerer derved på, at evnen til at transformere ny episodisk oplevelse til langsigtet semantisk hukommelse kan afspejle evnen til at transformere rumlige repræsentationer fra en egocentrisk til en allocentrisk referenceramme. Derfor, som foreslået af det oprindelige forslag fra Buzsaki og Moser (2013), fordi gammel semantisk viden ikke er afhængig af sekventiel eller lineær/ordnet behandling af information, men snarere på allocentriske eller kortbaserede navigationsmekanismer, forholdet mellem egocentrisk navigation og semantisk hukommelsen ville nødvendigvis være medieret af episodiske hukommelsesmangler, udvise markante mangler under rumlige opgaver, der kræver et førstepersons, egocentrisk perspektiv (f.eks. Borella et al., 2015).

fordel ved cistanche

Konklusion

Som konklusion bekræfter resultaterne af denne undersøgelse vores tidligere resultater (Committeri et al.2020) af en direkte og forudsigelig sammenhæng mellem selv-baseret, egocentrisk rumlig navigation og episodisk hukommelse. Desuden udvider de vores tidligere resultater til den dynamiske komponent af sekventiel rejse og opdatering af ordnet/lineær information i både det fysiske og mentale rum/domæne og understøtter hypotesen om en fylogenetisk kontinuitet og hierarkisk forhold mellem selv-baseret/egocentrisk og kort. -baseret/allocentrisk behandling af information. Denne evidens er igen i overensstemmelse med hypotesen om almindelige mekanismer til behandling og lagring af rumlig og tidsmæssig information, og at evnen til at navigere i det mentale rum kan være udviklet fra genbrugsmekanismer udviklet til at navigere i det fysiske rum.