Lisätietoja:ali.ma@wecistanche.com

Xenia Grande a,b,*, David Berron a,c, Anne Maass a, Wilma A. Bainbridge e, Emrah Düzel a,b,d,**

saksalainen neurodegeneratiivisten sairauksien keskus, Magdeburg, Saksa

b Kognitiivisen neurologian ja dementian tutkimuksen instituutti, Otto von Guericke University Magdeburg, Saksa

c Kliinisen muistin tutkimusyksikkö, Kliinisten tieteiden laitos Malmö, ¨ Lundin yliopisto, Lund, Ruotsi

d Institute of Cognitive Neuroscience, University College London, Iso-Britannia

e Psykologian laitos, Chicagon yliopisto, Chicago, IL, USA

ABSTRAKTI

Endel Tulvingin jaksollinenmuistiviitekehys korostaa henkilökohtaisten tapahtumien monipuolista uudelleenkokemista. Itse asiassa vuosikymmeniä jatkunut tutkimus keskittyi episodisten muistojen kokemukselliseen luonteeseen ja yleensä käsitteli viimeaikaisia ​​episodisiamuistiyhtenäisenä kokemuksellisena ominaisuutena. Äskettäiset näkemykset mediaalisen ohimolohkon toiminnallisesta arkkitehtuurista osoittavat kuitenkin, että erityyppiset muistitiedot erottuvat erillisiksi hermorateiksi aivopiireissä, jotka liittyvät empiirisesti episodiseen muistiin. Lisäksi viimeaikaiset muistot eivät haalistu kokonaisuudessaan näissä aivopiireissä etenevän hermoston rappeutumisen olosuhteissa, erityisestiAlzheimerin tautisairaus. Sen sijaan varmamuistisisältö vaikuttaa erityisen haavoittuvalta koodaushetkestä lähtien, kun taas muu sisältö voi pysyä mieleenpainuvana jatkuvasti yksilöiden ja kontekstien välillä. Ehdotamme, että nämä havainnot liittyvät mediaalisen ohimolohkon sisältökohtaiseen toiminnalliseen arkkitehtuuriin ja siten sisältöspesifiseenmuistineurodegeneraation eri vaiheissa. Kehittää Endel Tulvingin inspiroivaa perintöä edelleen ja edistää ymmärrystämme siitä, mitenmuistitoimintaan vaikuttavat neurodegeneratiiviset sairaudet, kutenAlzheimerin tautisairaus, oletamme, että on pakottavaa keskittyä viimeaikaisten episodisten muistojen edustavaan sisältöön.

Napsauta Cistanchea saadaksesi muistin

"Sata vuotta sittenmuistioli yksinkertainen ja hyvin ymmärretty aivojen/mielen kyky, ja siitä ja sen patologiasta oli helppo puhua ja kirjoittaa auktoriteetilla. Kiitos kaikesta sen jälkeen tehdystä tutkimuksesta,muistinykypäivä ei ole yksinkertaisempaa eikä sitä ymmärretä hyvin." (Tulving, 1997) Endel Tulvingin käsitteellinen ero episodisesta ja semanttisestamuistimerkitsee suurta edistystä muistitutkimuksessa. Sillä on säilynyt valtava vaikutus perus- ja kliinisessä tutkimuksessa, jonka tarkoituksena on selvittää hermoprosesseja, jotka mahdollistavat kokemusten muistamisen. Oivaltavassa ja edelleen ajankohtaisessa määritelmässään Tulving totesi, että "Episodinenmuistivastaanottaa ja tallentaa tietoa ajallisesti päivätyistä jaksoista tai tapahtumista ja näiden tapahtumien välisistä ajallis-paikallisista suhteista." (Tulving, 1972). Siten episodinenmuistieroaa semanttisesta muistista, jota hän kuvaili "mentaaliksi tesauruseksi, [joka] järjestää [s] tiedot, jotka henkilöllä on hallussaan" (Tulving, 1972). Tämä episodisen määritelmämuistitiedekunta, joka vangitsee rikkaat, multimodaaliset henkilökohtaiset tapahtumat yhtenäisissä muistelevissa kokemuksissa, on kestänyt ajan kokeen. Tässä artikkelissa näytämme, kuinka Tulvingin episodis-semanttinen viitekehys on ohjannut viimeaikaisten muistojen arviointia tutkimuksessa ja kliinisissä ympäristöissä. Väitämme, että on aika kehittää muistojen arviointia niiden kokemuksellisen luonteen perusteella edelleen kohti keskittymistä eksplisiittiseen sisältöön.muistitarkoittaa ymmärtää, kuinka sairaus vaikuttaa muistin toimintaan. Itse asiassa episodisen muistin koherentti kokemuksellinen luonne on tärkeä osa Tulvingin teoriaa, jota hän kehitti edelleen 1980- ja 1990-luvuilla (Düzel et al., 1997; Tulving, 1985; Schacter ja Tulving, 1994). Hän väitti, että episodista muistia hallitsee tietyn tyyppinen tietoinen tietoisuus tiedosta aiemmin koetuista tapahtumista: autonoeettinen tietoisuus (Tulving, 1985; Wheeler-käsitys ajallisesti päivätyistä jaksoista tai tapahtumista ja näiden tapahtumien väliset ajalliset ja spatiaaliset suhteet." (Tulving, 1972). Näin episodinen muisti eroaa semanttisesta muistista, jota hän kuvaili "mentaaliksi tesauruseksi, [joka] järjestää [s] henkilön hallussa olevan tiedon" (Tulving, 1972). Tämä episodisen muistin määritelmä kykynä, joka vangitsee rikkaat, multimodaaliset henkilökohtaiset tapahtumat yhtenäisissä muistelevissa kokemuksissa. Se on kestänyt ajan koetta. Tässä artikkelissa näytämme, kuinka Tulvingin episodis-semanttinen viitekehys on ohjannut viimeaikaisten muistojen arviointia tutkimuksessa ja kliinisissä ympäristöissä. Väitämme, että se on aikaa kehittää muistojen arviointia niiden kokemuksellisen luonteen perusteella edelleen kohti keskittymistä eksplisiittiseen sisältöön, jota muisti edustaa ymmärtääkseen, kuinkamuistisairaus vaikuttaa toimintaan. Itse asiassa episodisen muistin koherentti kokemuksellinen luonne on tärkeä osa Tulvingin teoriaa, jota hän kehitti edelleen 1980- ja 1990-luvuilla (Düzel et al., 1997; Tulving, 1985; Schacter ja Tulving, 1994). Hän esitti sen episodiseksimuistisitä hallitsee tietyntyyppinen tietoinen tietoisuus aiemmin koetuista tapahtumista: autonoeettinen tietoisuus (Tulving, 1985; Wheeler * Vastaava kirjoittaja. ** Vastaava kirjoittaja. Sähköpostiosoitteet: xenia.grande@dzne.de (X. Grande), { {19}} (E. Düzel) Sisältöluettelot saatavilla ScienceDirect Neuropsychologia -lehden kotisivuilta: www.elsevier.com/locate/neuropsychologia https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2021.107976 Vastaanotettu 9. maaliskuuta 2021; tarkistettu lomake 21. heinäkuuta 2021; hyväksytty 22. heinäkuuta 2021 Neuropsychologia 160 (2021) 107976 2 et al., 1997). "Se on sellainen tietoisuus, joka luonnehtii menneisyyden tapahtumien henkistä "uudelleenelämistä". Sen tuntevat fenomenologisesti kaikki terveet ihmiset, jotka voivat "matkata ajassa taaksepäin" mielessään." (Düzel et ai., 1997). Sitä vastoin noeettinen tietoisuus (tietäminen) liittyy yksilön vuorovaikutukseen ympäristönsä kanssa nykyhetkessä.

Tämä käsite johti tiettyyn muotoonmuistiarvioinnin tutkimuksessa ja kliinisessä diagnostiikassa, nimittäin Muista/tietä -paradigma (Gardiner, 1988; Tulving, 1985). Suuri tuki Tulvingin konseptille tuli vammaisten kliinisistä havainnoistamuistihenkilökohtaisia ​​kokemuksia varten, mutta säilynyt muisti opituille faktoille. Erityisesti potilailla, joilla oli kehitysmäinen muistinmenetys, havaittiin silmiinpistävää episodisen muistin heikkenemistä, kun taas semanttinen muisti näytti olevan ehjä (Gardiner et al., 2008; Vargha-Khadem et al., 1997, 2001). Autonoeettisen tietoisuuden heikkeneminen tapahtumista heijastui kyvyttömyyteen muistaa, eli henkisesti "elävää" tietoa, ja muistamista heijastavien hermosolujen melko selektiivisenä heikkenemisenä (Düzel et al., 2001). Ehdotus johdonmukaisesta kokemuksellisesta luonteesta, joka tukee episodista muistia, läpäisee sen, miten tutkijat ja lääkärit arvioivat sen heikkenemistä. Tätä havainnollistaa se, että episodisen muistin diagnostinen arviointi suoritetaan suurelta osin muistioiden edustavasta sisällöstä riippumatta (Costa et al., 2017). Testejä vartenmuistiToimintoon liittyy monenlaisia ​​erityyppisiä ärsykkeitä, joita annetaan monissa erilaisissa tehtävissä, jotka vaativat jonkinlaista muistamista tai muistamista. Kasvot, sanat ja kuvat, visuaaliset ja kuuloiset, sekä tarinan sisältö löytyvät muistiinpanoista erilaisissa standardoiduissa testeissä, kuten "Ovet ja ihmiset -testi" (Baddeley et al., 1994), "Verbal Learning" jaMuistiTesti" (Helmstaedter ja Durwen, 1990), Wechslerin muistiasteikko (Wechsler, 1987), "Face – Name Associative Memory Exam" (Rentz et al., 2011) tai "Free and Cued Selective Reminding Test" (Buschke, 1984). Käytännössä mitä tahansa näistä testeistä käytetään muistin toiminnan arvioimiseen, ja testit ovat agnostisia arvioidulle sisällölle (Costa et al., 2017). Näkemyksemme mukaan tämä kuvastaa neuropsykologisen arvioinnin yleistä käsitystä siitä, että kun episodinen muisti on heikentynyt, kyky muistaa viimeaikaisia ​​tapahtumia tasa-arvoisesti hämärtyy kaikentyyppisille tiedoille johtuen niiden konvergenssista multimodaalisessa käsittelyhierarkiassa (Costa et al., 2017; Mishkin et al., 1998). Muistin toiminta on siis arvioitu toistaiseksi ilman muistettavan materiaalin huolellista harkintaa, mutta samalla ilmaantuu toinen mahdollisuus, nimittäin se, että heikentynyt episodimuistivoi liittyä tiettyjen esitysten diskreettiin menettämiseen.

Tämän ajatuksen mukaan etenevässä neurodegeneratiivisessa tilassa, kutenAlzheimerin tauti, kyky muistaa tietyn tapahtuman sisältö saattaa haalistua ennen kuin se vaikuttaa muuhun sisältöön. Varsinkin taudin alkuvaiheessa, jolloin vajaatoiminta ei ole vielä täydellinen, kerääntyvä tutkimusmäärä viittaa siihen, että yksilöt ovat saattaneet säilyttäämuistitietyille esityksille. Kiehtova mahdollisuus on, että tämän valikoivan vamman sisältötyyppi voi olla kiinteästi sidoksissa episodisen muistin anatomiaan ja siksi pysyvä yksilöiden ja tilanteiden välillä. Tämä vaihtoehtoinen episodikäsitysmuistiarvonalentumista ei ole toistaiseksi juurikaan otettu huomioon.

Ennen kuin kehitämme näkemystämme, haluamme nimenomaisesti huomauttaa, että ehdotuksemme koskee viimeaikaisia ​​episodisia muistoja, eli muistoja ennen järjestelmien konsolidointia. Keskitymme ilmiöön, joka tapahtuu koodauksen ja oletettavasti varhaisen molekyylisynaptisen konsolidaation aikana (Lisman et al., 2011), siis muistijäljen alkuaikoina. Sellaisenaan nykyinen mielipidepaperimme ei käsittele omaelämäkerrallisia muistoja, jotka määrittävät henkilön elämäkerran ja henkilön muistiprofiilin.Alzheimerin tautidementia kokee edelleen henkilökohtaisesta menneisyydestään. Nämä omaelämäkerralliset muistot ovat yhdistelmä episodista, semanttista ja henkilökohtaista semanttista tietoa, joka on hankittu menneisyydessä (Kopelman et al., 1989). Omaelämäkerrallisten muistojen tutkimuksessa on jo pitkään keskitytty sisältökohtaisiin näkökohtiinmuisti(vrt. Kopelman et ai., 1989; Levine et ai., 2002). Omaelämäkerrallisten muistijälkien sisältöä muokkaavat hippokampus-neokortikaalinen tai neokortikaalinen-neokortikaalinen vuorovaikutus ja uudelleenkonsolidoituminen, mikä johtaa sisältökohtaiseen haavoittuvuuteen ja vakauteen (Moscovitch et al., 2005; Nadel et al., 2000; Nadel, ja Moscovitch, 1997). Winocur ja Moscovitch, 2011). Vaikka myönnämme, että a:n alkuperäinen muoto voi hyvinkin vaikuttaa näiden järjestelmien konsolidointiprosesseihinmuistijäljittää, ne eivät ole nykyisen ehdotuksemme keskiössä. Tässä pyrimme lisäämään tietoisuutta episodisten muistojen sisältökohtaisesta haavoittuvuudesta, joka ilmenee pian koodauksen jälkeen ja ennen järjestelmätason konsolidointiprosesseja.

Tässä valossa keskustelemme mahdollisuudesta, että häipyvät muistot voivat vaikuttaa tiettyihin esityksiin voimakkaammin kuin toisiin luoden "suhteellisen ehjän muistin saaria" (huomaa, että tätä termiä on käytetty etämuistin heikkenemisestä ohimenevän epileptisen amnesian yhteydessä esim. Butler ja Zeman, 2008), joiden edustavat rakennustiilet ovat jatkuvasti toistettavissa yksilöiden kesken. Seuraavassa korostamme ensin episodisen muistin toiminnallisen arkkitehtuurin näkökohtia, jotka osoittavat, kuinka tietty muistisisältö käsitellään aivoissa. Havainnollistamme episodisten muistojen haavoittuvuutta johtavana oireena akuuteissa aivotursovaurioissa, jotka aiheuttavat muistinmenetystä ja eteneviä tiloja, kuten esim.Alzheimerin tauti. Jatkamme viime aikojen yrityksiä edistää episodisen muistin klassista tutkimusta ja kuvausta kokemuksellisen luonteen ja episodisten muistojen sisältöön keskittyvien prosessien kannalta. Esittelemme viimeaikaisia ​​näkemyksiä episodisten muistojen korkeasta johdonmukaisuudesta niiden todennäköisyydessä muistaa – tarkkailijasta ja tilanteesta riippumatta tietyt muistot ovat luonnostaan ​​mieleenpainuvampia kuin toiset. Näytämme kuinka toiminnallinen arkkitehtuuri episodinenmuistija muistettavuus voivat liittyä toisiinsa ja päättyä keskustelemalla vaikutuksista tulevaan tutkimukseen ja ymmärryksemme vammaisistamuisti.

1. Viimeaikaiset näkemykset episodisen muistin toiminnallisesta arkkitehtuurista

Vuosikymmenten ajan tutkijat pyrkivät tunnistamaan episodisen muistin muodostumisen ja kokemuksellisen luonteen taustalla olevat prosessit ja selvittämään, mitkä aivorakenteet synnyttävät tietoisuutemme menneistä kokemuksista. Hippokampuksessa useat tiedonkäsittelyvirrat yhtyvät, mikä tekee välttämättömäksi luoda ja elää uudelleen yhtenäisen muistin rikkaista multimodaalisista tapahtumista (Mishkin et al., 1998). Episodisen muistin kokonaisvaltaista kokemusta ei kuitenkaan saavuteta vain mediaalisten ohimolohkorakenteiden avulla, vaan laajalle levinneellä vuorovaikutteisten aivoalueiden verkostolla, joka kattaa myös etu- ja parietaalikuoren (Cabeza et al., 1997; Nyberg et al., 1996a,b; Nyberg) et ai., 1996a,b; Nyberg et ai., 2001, 2000; Simons ja Spiers, 2003; Wagner et ai., 2005).

Yksi suuri viimeaikainen saavutus episodisen muistin toiminnallisen arkkitehtuurin ymmärtämisessä on hippokampuksen rakenne-toimintokartoituksen jalostaminen. Hypoteesi, jonka mukaan hippokampuksen piirien osakenttien anatomiset piirteet kartoittavat erilaisiamuistiprosessit (Marr, 1971) oli muotoiltu jo suunnilleen samaan aikaan, kun Tulving esitteli episodisen muistin käsitteen. Kuitenkin vasta äskettäin korkean resoluution neurokuvantaminen on mahdollistanut alan tutkia hippokampuksen osa-alueita toiminnallisesti ihmisillä.

Kun uusi episodinen muisti muodostuu, nykyiseen tapahtumaan kuuluva tieto on yhdistettävä ja integroitava yhtenäiseksimuistiesitys, samalla kun se pidetään erillään muista menneistä kokemuksista. Pääsy näihin monielementtisiin muisteihin on voitava laukaista vihjeillä, jotka edustavat vain murto-osaa alkuperäisestä tapahtumasta. Sekä muistoinformaation erottamisen että integroinnin varmistamiseksi on ehdotettu toistuvaa tiedonkulkua hippokampuksen ja aivokuoren välillä (Koster et al., 2018; Kumaran ja McClelland, 2012). Hippokampuksessa ala-alueet dentate gyrus (DG), CA3 ja CA1 vaikuttavat erillisten mekanismien kautta saapuvaan tietoon. DG:ssä kuvion erottelumekanismi erottaa samanlaiset syötteet erillisiksi esityksiksi (Berron et al., 2016; Leutgeb et al., 2007; Neunuebel ja Knierim, 2014). CA3:ssa kuvion täydennysmekanismi täydentää kuitenkin osittaisen muistimerkin aiemmin tallennettuihin täydellisiin esityksiin (Grande et al., 2019; Nakazawa et al., 2002; Neunuebel ja Knierim, 2014). Valmis esitys siirretään sitten Caliin, jossa se voi olla vuorovaikutuksessa saapuvan tiedon kanssa. Tämä vuorovaikutus voi olla samanlainen kuin vertailija (esim. Has-selmo et al., 1996; Lisman et al., 2011), joka määrittää, onko saapuva tieto uutta vai vanhaa ja tallentuu näin ollen uuteen. erillinen esitys tai palautetaan aivokuoren alueille täyden muistelevan kokemuksen saamiseksi (Bartsch et al., 201l; Chen et al., 2011; Dims-dale-Zucker ym., 2018; Duncan ym., 2012; Maass et al., 2014 ;Schlichting et al, 2014). Kortikaalisen palautuksen anatominen organisaatio puolestaan ​​näyttää riippuvan aistialueesta tai tiedon sisällöstä (Cabeza et al., 1997; Horner et al., 2015; Nyberg et al., 1996a, b; Nyberg et al. ,2000). Rakenne-prosessikartoituksen näkökulma paljasti siten, kuinka monitahoiset muistirepresentaatiot erottuvat toisistaan ​​ja kuinka episodisen muistin kokemuksellinen luonne voi liittyä aivokuoren palautumiseen.

Kuitenkin sisältöspesifisyyden lisäksi aivokuoren palauttamisessa prosessilähtöinen näkökulmamuistiei tee rakenteellista eroa erityyppisille tiedoille. Tämän näkemyksen kyseenalaistavat esityspohjaiset mallit, joissa muistosisältö määrittää aivojen anatomisen ankkuroinnin. Siten yksi viimeaikainen saavutus episodisen muistin toiminnallisen arkkitehtuurin ymmärtämisessä on rakenne-sisältökartoituksen huomioon ottaminen. Se on saanut alkunsa keskustelusta muistiokokemusten kartoittamisesta, eli tuttuus versus muistaminen (liittyy muistiin/tietämiseen, mutta katso myös Gardiner 2001 erilaistuneemman näkemyksen saamiseksi) mediaalisen ohimolohkon rakenteisiin. Aluksi kaksoisprosessiselosteissa tulkittiin raportteja potilaista, joilla oli aivotursovaurioita, mutta säilytettiin tunnistuskyky todisteena peririnaalisen aivokuoren ja hippokampuksen välisestä toiminnallisesta dissosiaatiosta tuttuvuuden ja muistojen taustalla. CYonelinas et al..2005). Tuttuus kuvasi tässä yhteydessä yleiseen tiedostamiseen perustuvaa hakua, kun taas muistelemisen kautta tapahtuva haku merkitsi sen kontekstin muistamista, jossa muisti hankittiin. Eichenbaum ja myöhemmin Graham, Ranganath ja kollegat ottivat kuitenkin pohjimmiltaan erilaisen näkökulman mediaalisen ohimolohkon toiminnallisiin dissosiaatioihin (Eichen-baum, 2000; Graham et al, 2010; Ranganath ja Ritchey, 2012). Heidän kliinisen tiedon tulkinnassa otettiin huomioon edustettu informaatiosisältö, jossa peririnaalinen ja parahippokampaalinen aivokuoret liittyvät esineeseen verrattuna kontekstuaaliseen sisältöön, kun taas hippokampuksen uskotaan yhdistävän molemmat virrat. Posterior mediaal-anterior temporaalinen kehys (Ranganath ja Ritchey, 2012; Ritchey et al., 2015) laajensi alkuperäisen idean laajempaan verkostonäkökulmaan, joka erottaa koko aivot kahdeksi erilaiseksi tiedonkäsittelyreitiksi. Kontekstitietoa käsitellään posteriorisen mediaalisen järjestelmän kautta (yhdistää retrospleniaalisen aivokuoren, angular gyrus, precuneus, posterior cingulate ja parahippocampal cortex), kun taas kohdeinformaatio käsitellään pääasiassa anteriorisen temporaalisen järjestelmän kautta (yhdistää peririnaalisen aivokuoren ja amygdalan, anterior ventraal temporaalinen aivokuori ja lateraalinen orbitofrontaalinen aivokuori; katso esimerkiksi Reagh ja Yassa, 2014; Berron et al., 2018). Riippumatta siitä, onko käsillä oleva tehtävä melko havainnollistava tai muistoinen, esineärsykkeitä, kuten esineitä ja kasvoja, pidettiin siten ensisijaisesti prosessoitavina peririnaalisessa aivokuoressa (ja anteriorisen ajallisen järjestelmän toisiinsa liittyvissä rakenteissa), kun taas kontekstiärsykkeet, kuten kohtaukset, katsottiin ensisijaisesti prosessoitaviksi. parahippokampaalisessa aivokuoressa (Lee et al., 2005; Liang et al., 2013; Litman ym., 2009; Ross et al., 2016; Staresina ym., 2011). Tämä edustava segregaatio on osoitettu myös entorinaalisessa aivokuoressa ja hippokampuksen poikittais- ja pitkittäisakselissa siten, että anterior-lateral ja posterior-mediaal entorhinal cortex jatkaa anteriorista temporaalista järjestelmää ja posteriorista mediaalista järjestelmää (Knierim et al., 2014; Maass et ai., 2015; Navarro Schröder et al., 2015) ja vuorostaan ​​rakentamaan edustavia virtoja proksimaalisen ja distaalisen subikulumin, distaalisen ja proksimaalisen CA1:n ja oletettavasti CA3:n poikittaisten osien kanssa (Beer et al., 2018; Flasbeck et al., 2018; Henriksen et al., 2010; Nakamura et ai., 2013; Nakazawa ym., 2016; Ng ym., 2018; Sun ym., 2017, 2018). Hippokampuksen pitkittäisakselilla on raportoitu gradienttia karkeammista anteriorisista esityksistä hienompiin takakuvioihin (Small, 2002; Poppenk et al., 2013; Strange et al., 2014; Brunec et al., 2018). Huomaa kuitenkin, että esityssisältö ei ole täysin erotettavissa kahteen eri tyyppiin (eli konteksti vs. kohde, globaali vs. paikallinen tai spatiaalinen vs. ei-spatiaalinen) anteriorin temporaalisen ja posteriorisen mediaalisen järjestelmän välillä. Osa-alueiden välillä on runsaasti ennusteita, ja vasta äskettäin on osoitettu, että parahippokampaalinen aivokuori heijastuu jyrsijän entorinaalisen aivokuoren molempiin osa-alueisiin, eikä kuten alun perin luultiin, yksinomaan mediaaliseen entorinaaliseen aivokuoreen (Doan et al., 2019; Nilssen et al. 2019). Siitä huolimatta harha käsitellä tietyntyyppistä tietoa tietyissä rakenteissa on ilmeistä eri lajeissa, vaikka informaatiosisältö saattaa sulautua eri paikoissa läpi käsittelyhierarkian mediaalisessa ohimolohkossa.

Lyhyesti sanottuna, ymmärrys siitä, kuinka muistot syntyvät aivoissa, edistyy tällä hetkellä hienorakeisemmalla rakenne-prosessikartoituksella mediaalisessa ohimolohkossa ja keskittymällä toiminnallisesti heterogeenisten osa-alueiden vuorovaikutukseen. Lisäksi viimeaikaiset tutkimukset tunnustavat, että sisältö voi olla ominaista erityiselle toiminnalliselle arkkitehtuurille, joka aiheuttaamuisti. Uusissa tileissä tarkastellaan näiden prosessi- ja sisältösuuntautuneiden lähestymistapojen välisiä vuorovaikutuksia episodisen muistin toiminnan ymmärtämiseksi ja tunnustetaan, että tietyntyyppisiä esityksiä tallentavia järjestelmiä voivat muokata tietyillä osa-alueilla suoritettavat laskennalliset toiminnot (esim. Bastin et al..2019; Cowell et al. al., 2019; katso myös Ekstrom ja Yonelinas, 2020). Tulevaisuuden tutkimukset voivat osoittaa, kuinka tietyt laskelmat vaativat ja muotoilevat erityisiä esityksiä (esim. kuvion erotteluoperaatiot konjunktiivisissa esityksissä) ja siten paljastavat, liittyvätkö prosessi- ja sisältölähtöiset tilit toisiinsa ja miten ne.

Uusia oivalluksia toiminnalliseen arkkitehtuuriin, josta episodinenmuistiesiintulevat ovat erityisen jännittäviä, kun pyrimme ymmärtämään episodillisuuden heikkenemistämuistisairaustiloissa. Erityisesti se muuttaa perinteistä tapaa arvioida viimeaikaisten episodisten muistojen haavoittuvuutta, kuten seuraavissa kappaleissa havainnollistetaan.

2. Episodinen muistin heikkeneminen akuutin aivovaurion jälkeen

Kliininen tutkimus akuutin aivovaurion jälkeisen episodisen muistin heikkenemisen luonteesta on keskittynyt kysymykseen, voidaanko sen heikkeneminen olla valikoivaa ja erottaa suhteellisen ehjästä semanttisesta muistista. Tässä tutkimuksessa hyödynnettiin suoria arvioita muistitoimintojen semanttisista ja episodisista yksityiskohdista sekä myös epäsuoria lähestymistapoja, jotka käyttivät autonoeettista ja noeettista tietoisuutta episodisen ja semanttisen muistin sijaisina. Viitaamme lyhyesti tähän kirjallisuuteen ennen kuin siirrymme heikentyneeseen episodiseen muistiin progressiivisissa neurodegeneratiivisissa tiloissa, kuten esim.Alzheimerin tautija sitten muistettavuus ja sisältökohtaiset heikkenemismallit episodisessa muistissa.

tutkimuksista tuli näin näiden ja muiden muistisairaiden potilaiden muistojen kokemuksellinen luonne. Selkeä näyttö autonoeettisen tajunnan spesifisestä heikkenemisestä haettaessa saatiin kehitysamnesiapotilaalle Jonille, joka osoitti elektrofysiologisia ja käyttäytymisvasteita, jotka olivat yhteensopivia tietämyksen kanssa huolimatta muistamiskokemuksen ja siihen liittyvien sähköfysiologisten allekirjoitusten puutteesta (Düzel et al, 1997). , 2001). Myös äskettäin autonoeettisen tajunnan puute osoitettiin tutkimuksessa, johon osallistui 16 potilasta, jotka kärsivät aivotursoalueen CA1 vaurioista ja ohimenevästä globaalista muistinmenetyksestä (Bartsch et al., 2011).

Nämä muistinmenetystapaukset osoittavat, että tietoisuus voi olla heikentynyt, mutta muut muistin aspektit voivat silti säilyä (katso myös Düzel et al., 2001). On kuitenkin tärkeää huomata, että leesioiden sijainti on hyvin heterogeeninen potilaasta toiseen, samoin kuin muistin heikkenemisen profiili. Kun esimerkiksi hippokampusta säästetään, muisti näyttää olevan ehjä, kun taas semanttiset muistit vaikuttavat (esim. Bowles et al., 2007).

3. Episodinen muistin heikkeneminen etenevässä neurodegeneraatiossa: Alzheimerin tauti

Toisin kuin akuutti aivovaurio,Alzheimerin tautiliittyy progressiiviseen ja suhteellisen stereotyyppiseen muistin heikkenemiseen yksilöiden välillä. Näkyvin riskitekijäAlzheimerin taution vanha ikä, ja ikääntyviin aivoihin kohdistuu jo laajalle levinneitä hermomuutoksia (Buckner, 2004), mukaan lukien frontaaliset (Andrews-Hanna et al., 2007; Daselaar ja Cabeza, 2008; Davis et al., 2008) ja mediaaliset ajalliset muutokset. lohkon (Leal ja Yassa, 2015; Raz et al., 2005) alueilla. Lukemattomat tutkimukset ovat tutkineet, mitkä muistin osa-alueet muuttuvat iän myötä ja mitkä tietyt prosessit heikkenevät. Sen lisäksi, että muistin toimeenpanokomponenteissa on huomattava heikkeneminen (Shing et al., 2008; Daselaar ja Cabeza, 2008), ikääntyminen vaikuttaa yleensä muistettavan tiedon rikkauteen ja myös kykyyn sitoa useita elementtejä muistissa (Levine et al., 2009; Old ja Naveh-Benjamin, 2008; St. Jacques ym., 2012; Yonelinas ym., 2007; Piolino ym., 2006; St. Jacques ja Levine, 2007). Vaikeus erottaa muistiesitykset toisistaan ​​(Reagh et al., 2015, 2018; Yassa et al, 2011a, 2011b) voi kulkea käsi kädessä vääristymisen kanssa täydellisten muistivihjeiden mallintamiseen (Vieweg et al., 2015), mikä johtaa vääriä "muistoja" (Devitt ja Schacter, 2016; Fandakova ym., 2015). Vaikka episodinen muisti heikkenee voimakkaasti iän myötä, se vaikuttaa vähemmän semanttiseen muistiin (Zacks et al., 2000). Tämä johtaa pirstoutuneiden omaelämäkerrallisten muistojen profiiliin, joissa silti säilytetään semanttisia yksityiskohtia ja henkilökohtaista semantiikkaa, vaikka niiltä puuttuu episodinen sisältö, kuten henkilökohtaiset ajatukset (esim. Levine et al., 2002; Piolino et al., 2002).

Kaksi taustalla olevaa tunnusomaista patologiaaAlzheimerin tautiovat neurofibrillaarisia vyyhtymiä ja beeta-amyloidiplakkeja (Braak ja Braak, 1991, 1995, 1991; Braak ja Del Trecidi, 2015; Hyman et ai., 1989; McKhann et ai., 2011). Molemmat ovat anatomisesti eteneviä patologioita, joilla on stereotyyppisiä leviämismalleja aivoissa. Ihmisen kuvantamistutkimuksissa amyloidipatologia alkaa usein mediaalisista parietaalisista rakenteista, mukaan lukien taka-spleniaalinen aivokuori, posteriorinen cingulaatti ja precuneus sekä mediaaliset frontaalialueet (Grothe et al., 2017; Mattsson et al., 2019; Palmqvist et al., 2017; Villeneuve et ai., 2015). Aivokuoren tau-patologia sitä vastoin alkaa usein transentorinaalisella alueella ennen kuin se leviää entorinaaliseen aivokuoreen, aivoturson osiin, sitten peririnaaliseen aivokuoreen, lateraaliseen ohimolohkoon ja lopuksi aivokuoren etu- ja parietaalialueille (Braak et al., 2006; Braak ja Braak, 1991).

Patologia, joka lopulta liittyy solujen häviämiseen vastaavilla aivoalueilla, vaikuttaa aivoalueisiin, jotka ovat ratkaisevia onnistuneen episodisen muistin kannalta (Jagust, 2018; Jagust et al., 2006). Kertyvä näyttö osoittaa, että tau-patologia mediaalisessa ohimolohkossa ennustaa parhaiten episodisen muistin heikkenemisen (esim. Maass et al., 2017; Lowe et al., 2018; Sperling et al., 2019; Hanseeuw et al., 2019) kun taas amyloiditaakka yksinään osoittaa vain heikkoja assosiaatioita episodimuistin suorituskykyyn. Nopeammin etenevä muistin heikkeneminen on kuitenkin todennäköisintä, kun molemmat patologiatyypit lähentyvät (Betthauser et al., 2019). Vielä tutkitaan, johtaako todellakin vain molempien sairauksien synergistinen vaikutus etenevään muistin heikkenemiseen (Jessen et al., 2014; Lowe et al., 2018; Maass et al., 2017; Scho¨ll ja Maass, 2020; Sperling et al. al., 2018).

Varhaiset vaiheetAlzheimerin tautiliittyvät episodisiin muistihäiriöihin, kun taas semanttinen käsittely on havaittu ehjänä (Morris ja Kopelman, 1986). Tutkimus viittaa lisääntyvään riippuvuuteen semanttisiin yksityiskohtiin ja ydinmuistiin näissä vaiheissa (El Haj et al., 2017 yleiskatsauksen saamiseksi). Usein on raportoitu ajallista gradienttia, jossa säilyneet etämuistot, mutta heikentyneet uusien muistojen muodostumisessa ja hakemisessa (Irish et al., 2011a,b; Irish et al., 2011a,b; Kopelman et al., 1989; McKhann et al. ., 2011; Addis ja Tippett, 2004). Omaelämäkerrallisten muistojen sisältökohtainen arviointi viittaa kuitenkin siihen, että ajallinen gradientti voisi olla selvempi (henkilökohtaisessa) semantiikassa, kun taas episodiset komponentit ovat heikentyneet kauttaaltaan (Irish et al., 2011a,b; Piolino et al., 2003), mikä saattaa olla havainto. riippuvat arviointimenetelmän erityispiirteistä (Barnabe et al., 2012). Lisäksi viimeaikaiset alustavat löydökset osoittavat erityistä heikkenemistä jokapäiväisessä muistissa viivästyneen muistin olosuhteissa ja assosiatiivisissa muistoissa lievässä kognitiivisessa heikkenemisessä (MCI, Irish et al., 2011a, b). Mielenkiintoista on kuitenkin, että tietyt rikkaat vihjeet, kuten musiikki, tuoksut tai kuvat (esim. El Haj et al., 2020, 2012; El Haj et al., 2018), voivat silti herättää hajanaisia ​​omaelämäkerrallisia muistoja ja muistoja voi vahvistaa keskittyä itseään viittaaviin näkökohtiin (esim. Carson et al., 2019; El-Haj ja Antoine, 2017a; Kalenzaga et al., 2013) sekä emotionaalisiin vihjeisiin sairauden varhaisissa vaiheissa (esim. Hamann et al., 2000; Kensinger et ai., 2004; Kumfor et ai., 2013; Sava ym., 2015). Kaiken kaikkiaan muistin emotionaaliset osat näyttävät säilyneen huolimatta yleisestä uudelleen elämisen ja visuaalisten kuvien vähenemisestäAlzheimerin tautidementia (El Haj et al., 2016; El-Haj ja Antoine, 2017a; Rauchs ym., 2007). Itse asiassa laajat omaelämäkerrallisten muistojen tutkimukset (Levine et al., 2002) loivat tietyn profiilin ja paljastivat, että yhden muistettavan omaelämäkerrallisen jakson aikanaAlzheimerin tautidementia liittyy tapahtumaan liittyvien ja henkilökohtaiseen ajatteluun liittyvien yksityiskohtien erityiseen heikkenemiseen ja harhaan raportoida semanttisia yksityiskohtia (Barnabe et al., 2012; Irish et al., 2011a,b; Murphy et al., 2008) .

Mitä tulee viimeaikaiseen episodiseen muistiin, jotkut tutkimukset osoittavat erityisen vaikuttavan vapaan ja viivästyneen muistin (esim. Bckman et al., 2005), kun taas meta-analyysin mukaan tunnistus säilyy vain prekliinisissä tutkimuksissa.Alzheimerin tautidementia (MCI), mutta ei taudin edenneiden vaiheiden kanssa (Koen ja Yonelinas, 2014). Verrattuna omaelämäkerrallisiin muistoihin, viime aikoina kävi lisäksi selväksi, että viimeaikaisten episodisten muistojen joukossa tietyt materiaalit osoittavat enemmän haavoittuvuutta muistin heikkenemiselle. Tästä syystä muistotietoinen syrjintä esinetiedon suhteen on heikentynyt enemmän kuin kohtaustiedot tau-patologian alkaessa (Berron et al., 2019; Maass et al., 2019). Tämä havainto asettaa pohjan tutkimuksille, jotka koskevat tietyn episodisen muistin sisällön diagnostista arvoa ja erityistä muistettavuutta, joilla on eri tasoisia patologisia vaiheita.Alzheimerin tauti(Bainbridge ym., 2019a).

Huomaa, että patologia on yli kymmenen vuotta ennen kuin ensimmäiset kliiniset oireet kehittyvät (Braak ja Braak, 1991; Ossenkoppele et al., 2019). Noin 30 prosentilla näennäisesti terveistä yli 65-vuotiaista henkilöistä on "piilotettu" amyloidipatologia, kun taas yli 60 prosentilla iäkkäistä ihmisistä esiintyy tau-patologiaa mediaalisessa ohimolohkossa (Braak ja Braak, 1997) ja kognitiivisia muutoksia ei välttämättä voida havaita. Siinä vaiheessa ikään liittyvä ja patologinenAlzheimerin tautiProsesseja, jotka johtavat erilaisiin profiileihin episodisessa muistin heikkenemisessä, ei ole vielä määritetty (Jack et al., 2010).

Riippumatta keskustelusta neuropatologisesta erosta normaalin ikääntymisen jaAlzheimerin tauti, muistin toiminnan diagnostiset arvioinnit vanhuudessa jaAlzheimerin tautipitää episodimuistia sisällöstä riippumattomana kliinisenä oireena. Näin ollen, kuten muistinmenetystutkimuksessa, pääpaino on häipyvien muistojen ja niihin vaikuttavien prosessien kokemuksellisessa luonteessa. Viimeaikaiset näkemykset episodisen muistin toiminnallisesta arkkitehtuurista kuitenkin myös

korostaa muistin sisältöä tärkeänä muuttujana episodisen muistin heikkenemisen arvioinnissa.

4. Episodisten muistojen muistettavuus

Muistettavuus viittaa havaintoon, että testaustilanteesta riippumatta ja johdonmukaisesti yksilöiden välillä jotkut ärsykkeet muistetaan todennäköisemmin kuin toiset (Bainbridge ym., 2013; Isola et al., 2011). Tämän ärsykkeen muistettavuuden on osoitettu aiheuttavan jopa 50 prosenttia muistin suorituskyvyn vaihtelusta (Bainbridge et al., 2013), ja se on johdonmukainen eri tehtävien, kuvakontekstien, esityksen ja säilytysaikkojen välillä (Broers et al. ., 2018; Bylinskii et ai., 2015; Goetschalckx et ai., 2018). Riippumatta huomiosta, alkuvaikutuksista tai ylhäältä alas -vaikutuksista ilmiön katsotaan olevan "automaattinen" (Bainbridge, 2020), joka määritetään jo 160 ms ärsykkeen alkamisen jälkeen (Mohsenzadeh et al., 2019) ja liittyy toiminnalliseen aktiivisuuteen myöhäiset näköalueet (inferotemporaalinen aivokuori), mediaalinen ohimolohko ja anteriorinen hippokampus (Bainbridge et al., 2017; Bainbridge ja Rissman, 2018; Jaegle et al., 2019).

Muistettavuus näyttää siis olevan episodisen muistin luontainen piirre. Nykyinen tutkimus pyrkii tunnistamaan ne ominaisuudet ja tietty sisältö, jotka määräävät, kuinka mieleenpainuva jakso todennäköisesti on. Vaikka useat kuvan attribuutit ovat osoittaneet korrelaatioita mieleenpainuvuuden kanssa, ei ole löydetty yksittäistä attribuuttia, joka voisi toimia muistettavuuden sijaisena. Esimerkiksi ihmisen tekemät kohtaukset, jotka sisältävät monia esineitä, ovat yleensä mieleenpainuvampia kuin ulkona olevat luonnonmaisemat (Bainbridge et al., 2019a; Isola et al., 2014), mutta nämä ominaisuudet eivät selitä suurta vaihtelua muistettavuudessa. Matalat ominaisuudet, kuten värikoodaus tai kirkkaus ja myös silmien kiinnitysaika koodauksen aikana, eivät näytä pystyvän selittämään kuvan mieleenjäävyyttä (Bainbridge et al., 2013; Bainbridge ym., 2019a; Isola et al., 2011) . Kuvan muut korkean tason ominaisuudet, kuten sen estetiikka, emotionaalinen sisältö ja edes tarkkailijan arviot siitä, kuinka mieleenpainuva kuva näyttää, eivät osoita vahvaa korrelaatiota mieleenpainuvuuden kanssa (Bainbridge ym., 2013; Isola ym., 2014). Viimeaikaiset laskennallisia malleja ja neuroimaging-tekniikoita hyödyntävät työt ovat ehdottaneet, että jakson muistettavuuteen voi vaikuttaa ennen kaikkea niiden elementtien koostumus, joista episodi koostuu, erityisesti kohteen suhde muihin muistin esitysavaruuden esineisiin. Esimerkiksi syväoppimismenetelmillä tehdyssä tutkimuksessa on havaittu, että harvemmin jakautuneet kohteet ovat paremmin mieleenpainuvia (Lukavský ja Dchtrenko, 2017) ja että matalan tason visuaalisen tiedon erot voivat heijastua muistetavuuteen (Koch et al., 2020). Samaan aikaan samankaltaisuus käsitteellisen tiedon tasolla voi liittyä muistettavuuteen (Koch et al., 2020). Esimerkiksi erittäin semanttisesti toisiinsa liittyvät sanat ovat mieleenpainuvampia ja palautetaan aikaisemmin ohimolohkoon (Xie et al., 2020), ja mieleenpainuvat kuvat näyttävät enemmän samankaltaisia ​​esitysmalleja aivoissa kuin unohdettavat kuvat (Bainbridge et al., 2017; Bainbridge ja Rissman, 2018). Jakson muistettavuutta säätelevien periaatteiden ymmärtäminen voi paljastaa jakson havaitsemisen jälkeen suoritetut laskelmat, jotka johtavat onnistuneeseen muistin koodaukseen.

Episodisten muistojen muistettavuus on erityisen vakuuttava, kun on kyse muistin heikkenemisen arvioinnista. Äskettäisessä käyttäytymistutkimuksessa tutkittiin valokuvattujen kuvien muistamista vanhemmilla aikuisilla, jotka olivat joko kognitiivisesti normaaleja ilman muistiongelmia, kognitiivisesti normaaleja, mutta subjektiivinen muistin heikkeneminen oli riittävän vakavaa lääkärin puoleen (subjektiivinen kognitiivinen heikkeneminen) tai merkittävä (1,5 SD:tä) muistin heikkeneminen suhteessa odotettuun suorituskykyyn vanhuudessa (MCI) ja prodromaalille tyypillinen profiiliAlzheimerin tauti(Bainbridge ym., 2019a). Jos episodisen muistin heikkeneminen kognitiivisesti normaaleista vanhemmista aikuisista MCI-potilaisiin vaikuttaisi episodiseen muistiin valokuvallisten kuvien esityssisällöstä riippumatta, tämän tutkimuksen tulos olisi ollut alentunut muistin suorituskyky suhteessa kaikkiin kuviin. Tässä tutkimuksessa havaittiin kuitenkin epäsymmetria kuvien välillä

muistettavuus – tietty kuvasarja pysyi erittäin mieleenpainuvina kognitiivisesti normaaleille aikuisille, mutta tuli unohtumattomiksi niille, joilla on MCI. Tarkasteltaessa erityisesti näiden kuvien muistin suorituskykyä, voimme merkittävästi ennustaa, kärsiikö henkilö MCI:stä, paremmin kuin mikään muu kuvasarja. Yhtä kiehtovaa on, että jotkin ärsykkeet säilyivät johdonmukaisesti ja erittäin mieleenpainuvina terveillä kontrolleilla ja MCI-potilailla, ja näiden kuvien suorituskyky voitiin ennustaa syvän oppimismalleilla. Vaikka jotkin ärsykkeet näyttivät olevan kaikkien mieleenpainuvia (patologisesta tilasta riippumatta), toisilla ärsykkeillä näytti olevan diagnostista arvoa, koska ne olivat hyvin unohdettavia henkilöille, jotka kärsivät prekliinisestä dementiasta, mutta eivät terveille kontrolleille (Bainbridge et al., 2019a). Nämä tulokset osoittavat, että tiettyihin muistiprosesseille tai muistitiedon esittämiselle välttämättömiin hermostoreitteihin voi vaikuttaa aiemmin heikkenemisen aikana kuin muihin, mikä johtaa tietynlaisen episodisen unohtamisen malliin ja mahdollisiin muistojen saarekkeisiin. Kuten määrittelemme ne, nämä saaret viittaavat tiettyyn muistosisältöön, joka pysyy episodisen muistin saatavilla, kun muun tyyppistä tietoa ei voida enää muistaa. Tärkeää on, että muistettavan sisällön tietoinen valinta voi luvata paljastaa nämä erot hermopolkujen välillä ja kognitiivisen heikkenemisen eri vaiheissa.

Pls napsauta tästä päästäksesi osaan 2