Unen menetys häiritsee onnistuneen oppimisen hermostoa Osa 2

Materiaalit ja menetelmät

Osallistujat

Viisikymmentäyhdeksän osallistujaa (32 naista, keskimääräinen ± standardipoikkeama [SD] ikä=20,10 ± 1,80) värvättiin vapaaehtoisesti ja suoritti alustavan istunnon (katso alla).

Keskihajonta on tilastollinen mitta tietojen jakautumisesta. Muisti viittaa ihmisen aivojen kykyyn muistaa tietoa. Näillä kahdella ei näytä olevan paljoa korrelaatiota tai yhteyttä, mutta niiden välillä on tietty yhteys. Katsotaanpa sitä yhdessä.

Ensinnäkin meidän on tiedettävä, että standardipoikkeama voi heijastaa datan jakautumisen hajontaastetta. Toisin sanoen, jos tietojoukon keskihajonta on suurempi, niin myös tämän tietojoukon hajontaaste on suurempi, mikä tarkoittaa, että tietojen välinen ero on suurempi. iso. Muisti vaatii useita prosesseja, kuten aivojen havainnointia, ymmärtämistä, koodausta, tallentamista ja tiedonhakua. Koska muisti vaatii aivoja käsittelemään tätä tietoa, jos itse tieto on suhteellisen diskreettiä, se voi johtaa epätyydyttävään muistin suorituskykyyn.

Toiseksi keskihajonta voi myös kuvastaa tietojen vakautta ja luotettavuutta. Jos datan keskihajonna on pienempi, niin myös tämän tietojoukon varianssi on pienempi ja tietojen välinen ero on myös pienempi. Tässä tapauksessa tietojen luotettavuus ja vakaus ovat korkeampia. Tällä pitäisi myös olla tietty yhteys muistiin. Jos ihmisellä on hyvä muisti, hänen tiedonkäsittelykykynsä tulee olla suhteellisen vakaa, mikä tarkoittaa, että hän on tarkempi ja luotettavampi tietojenkäsittelyssä, joten muisti on suhteellisen hyvä.

Yhteenvetona voidaan todeta, että vaikka keskihajonnalla ja muistilla ei näytä olevan paljon korrelaatiota, niiden välillä on tietty yhteys. Tietoa käsiteltäessä, jos tiedot ovat liian erillisiä, se johtaa helposti tietojen katoamiseen ja unohtumiseen. Jos tiedot ovat vakaampia, tietojenkäsittely on tarkempaa ja luotettavampaa, mikä suojaa paremmin ihmisten muistia. Siksi meidän tulee keskittyä muistimme harjoittamiseen ja muistin vakauden ja luotettavuuden parantamiseen parantamalla kognitiivisia ja tiedonkäsittelykykyjämme.

Napsauta Know-painiketta parantaaksesi lyhytaikaista muistia

Esiselvityksen jälkeen 10 osallistujaa suljettiin pois, koska se ei täyttänyt suorituskriteeriä, ja 1 osallistuja, koska se ei täyttänyt englannin äidinkielenään puhuvaa opiskeluvaatimusta. Esitutkinnon suorituskriteerin täyttäneistä 18 osallistujaa vetäytyi, koska he eivät kyenneet sitoutumaan pääopintojaksoon.

Lopullinen otoskokomme oli n=30 osallistujaa (17 naista,keskiarvo ± SD-ikä, 20,10 ± 1,65), joista jokainen täytti sekä uni- että univajetilanteen (vastapainotettu järjestys, katso kuva 1a). Noudattamalla laboratoriomme standardimenettelyjä (Ashton ym. 2019; Strachan ym. 2020; Harrington, Ashton, Ngo, ym. 2021; Harrington, Ashton, Sankarasubramanian ym. 2021) osallistujia pyydettiin pidättäytymään kofeiinista ja alkoholista 24 tuntia ja 48 tuntia ennen kutakin tutkimusistuntoa. Osallistujat eivät raportoineet unen tai psykiatristen häiriöiden historiasta.

Kirjallinen tietoinen suostumus saatiin kaikilta osallistujilta Yorkin yliopiston psykologian laitoksen tutkimuseettisen komitean vaatimusten mukaisesti. Osallistujat saivat 100 punnan korvauksen tutkimuksen päätyttyä.

Tilastollinen teho laskettiin ennen tiedonkeruuta käyttämällä vaikutuskokoa d=0,56, Ashton et al. (2020). Tämä vaikutuksen koko johdettiin pari-samplet-testistä, jossa verrattiin unohtamista yöunen tai täydellisen unen puutteen jälkeen. Tämän tehosteen koon perusteella ennakkorekisteröity n=30 osallistujan otos antoi 83,7 % tehon (alpha=0.05, 2-tailed).

Tehtävät ja ärsykkeet

Visuospatiaalinen tehtävä (katso kuva 1b) Sata kuvaa neutraaleista kohtauksista otettiin International Affective Picture System -järjestelmästä (Langet al. 2005) ja Nencki Affective Picture System -järjestelmästä (Marchewka et al. 2014). Nämä jaettiin kahteen 50 kuvan sarjaan käytettäväksi uni- ja univajeolosuhteissa (kuvan määrittäminen tilaan oli tasapainotettu). Visuospatiaalinen tehtävä oli jaettu kolmeen vaiheeseen:

Koulutus I: Passiivinen katselu

Jokainen 50 kuvasta esitettiin satunnaisesti valitussa paikassa ruudukkotaustalla (valotusaika=3 s, interstimulus-väli [ISI]=1 s). Osallistujia kehotettiin yrittämään muistaa kuvien sijainnit myöhempää testiä varten. Kuvaesitysjärjestys satunnaistettiin.

Koulutus II: aktiivinen katselu

Jokainen kuva ilmestyi ruudukon keskelle ja osallistujat siirsivät sen paikkaan, jossa he uskoivat sen ilmestyneen passiivisen katselun aikana. Kuva ilmestyi sitten takaisin oikeaan paikkaansa palautteena.

Tätä jatkettiin, kunnes kaikki kuvat oli asetettu<4.8 cm (<150 pixels) from their correct location on 2 consecutive rounds of active viewing (images for which this criterion was met were dropped from subsequent active viewing rounds). The image presentation order was randomized.

Testata

Testivaihe noudatti samoja menettelytapoja kuin aktiivinen katselukierros, paitsi että palautetta ei annettu. Kolme testiä suoritettiin (välitön, viivästetty ja seuranta).

Paired-associates -tehtävä (katso kuva 1c)

Kaksisataa kuvaa luonnon- ja ihmisen tekemistä esineistä valkoisella taustalla otettiin Konkle et al.:sta (2010) ja verkkoresursseista. Nämä jaettiin kahteen 100 esineen sarjaan (50 luonnollista ja 50 ihmisen tekemää) käytettäviksi uni- ja univajeolosuhteissa (objektin määrittäminen kuntoon tasapainotettiin).

Kolmesataa adjektiivia (150 adjektiivia ehtoa kohti, tehtävä vastapainotettuna) otettiin Cairneylta, Guttsenilta et ai. (2018). Jokaisessa ehdossa 100 adjektiivia valittiin satunnaisesti kohteiksi ja loput 50 kalvoiksi.

Adjektiivien tutustuminen

Jokainen 100 kohdeadjektiivista esiteltiin 3 s ajan. Osallistujia kehotettiin arvioimaan, kuinka usein he käyttäisivät kutakin adjektiivia keskustelussa asteikolla 1–9 (1=ei koskaan, 5=joskus ja {{ 6}} usein) ylimääräisen 4 sekunnin sisällä (ISI kiinnitysristikolla=1,5 s ± 100 ms). Adjektiivien esitysjärjestys satunnaistettiin.

Kuvan tutustuminen

Kutakin 100 kuvasta (50 luonnollista ja 50 ihmisen tekemää esinettä) esiteltiin 3 sekunnin ajan. Osallistujia kehotettiin kuvittelemaan olevansa vuorovaikutuksessa kunkin kohteen kanssa ja luokittelemaan se sitten luonnolliseksi tai keinotekoiseksi 4 sekunnin kuluessa (ISI ja fiksaatioristikko=1,5 s ± 100 ms). Kuvaesitysjärjestys oli satunnainen.

Oppiminen

Jokaisessa kokeessa osallistujille esitettiin adjektiivi ja kuva jokaisesta aikaisemmasta tutustumisvaiheesta 4,5 sekunnin ajan. Heitä kehotettiin muistamaan adjektiivi-kuva-pari tulevaa testiä varten. Oppimisen helpottamiseksi osallistujia pyydettiin luomaan mielessään tarina, ormentaalinen kuva, joka sisälsi adjektiivin ja kuvan vuorovaikutuksessa kolmimaan koko ajan, ja arvioimaan tämän assosioinnin realistiseksi tai oudoksi 4 sekunnin kuluessa.

Pidempää 5 s (±100 ms) ISI:tä käytettiin helpottamaan adjektiivi-kuvan oppimisen aikana hankittujen EEG-tietojen analysointia (tämä käsitti 2-sprogressiopalkin, jota seurasi 3 s fiksaatio). Adjektiivikuvaparijärjestys satunnaistettiin.

Testata

Kutakin 150 adjektiivista (100 oppimisesta ja 50 unseenfoilista) esitettiin 3 sekunnin ajan. Osallistujia kehotettiin ensin ilmoittamaan, oliko adjektiivi vanha vai uusi 10 sekunnin kuluessa. Palautetta tarkkuudesta (oikea/väärä) annettiin sitten 1 s.

Oikeita vanhoja vastauksia varten osallistujille esitettiin 4 kuvaa (jotka kaikki oli nähty oppimisen aikana) ja heitä pyydettiin ilmoittamaan, mikä kuva yhdistettiin adjektiivin kanssa 10 sekunnin kuluessa.

Osallistujat arvioivat sitten, kuinka varmoja he olivat vastauksessaan asteikolla 1 (ei itsevarma) - 4 (erittäin luottavainen) 10 sekunnin sisällä. Väärien vanhojen vastausten tai uusien vastausten vuoksi osallistujat siirtyivät välittömästi seuraavaan kokeeseen (ISI kiinnitysristikolla=1,5 s ± 100 ms). Adjektiivien esitysjärjestys satunnaistettiin.

Psykomotorinen valppaustehtävä

Psykomotorinen valppaustehtävä (PVT) saatiin Khitrovilta et ai. (2014) (bhsai.org/downloads/pc-pvt). Osallistujia kehotettiin vastaamaan, kun digitaalinen laskuri ilmestyi näytölle (ISI=2–10 s). Osallistujat saivat palautetta vastausajoistaan ​​ja tehtävä kesti 3 minuuttia.

Menettely

Alustava istunto

Osallistujat suorittivat alustavan muistiarvioinnin ennen päätutkimukseen pääsyä. He oppivat 180 semanttisesti toisiinsa liittyvää sanaparia (esim. "Horisontti–Aurinko"), ja heidät testattiin välittömästi vihjatulla palautusmenettelyllä. Osallistujat, jotka saivat pisteet 50–95 %, kutsuttiin takaisin pääkokeeseen. Tämä varmisti sen, että osallistujat eivät todennäköisesti menestyneet lattian yläpuolella päätutkimuksen visuospatiaalisissa ja pariliitostesteissä.

Jakso 1: Ilta

Osallistujat saapuivat klo 20.30-22.00. Unitilassa (aiemmin saapuneet) osallistujat kytkettiin välittömästi yön yli tapahtuvaan EEG-seurantaan. Osallistujat aloittivat tutkimuksen suorittamalla Stanfordin uneliaisuusasteikon (SSS; Hoddes et al. 1973), PVT:n ja sitten visuaalisen tehtävän koulutus- ja välittömät testivaiheet.

Yön väli

Unitilassa osallistujat menivät nukkumaan noin klo 23.00 ja heidät herätettiin klo 7.00 (saivat näin noin 8 tuntia EEG-seurattua unta). Unen puutteessa osallistujat pysyivät hereillä koko yön tutkijan valvonnassa. Univajejakson aikana osallistujille tarjottiin virvokkeita ja he saivat pelata pelejä, katsella elokuvia tai suorittaa kursseja.

Koska otoksemme koostui enimmäkseen yliopisto-opiskelijoista ja huomattava määrä päiväsaikaan opiskelutunteja menetettiin yöunien puutteen seurauksena, päätimme antaa osallistujille mahdollisuuden suorittaa kursseja rekrytoinnin helpottamiseksi.

Tärkeää on, että kaikki sallitut toiminnot katsottiin sopiviksi, koska ne eivät olleet käsitteellisesti sidoksissa materiaaliin, jonka osallistujat olivat oppineet edellisenä iltana (eli objekti-sijaintiassosiaatiot) tai oppivat seuraavana aamuna (eli adjektiivi-kuvaparit).

Jakso 2: Aamu

Univajetilassa olleet johdotettiin EEG-seurantaan (tämä ei ollut unitilan kannalta välttämätöntä, koska elektrodit oli kiinnitetty jo edellisenä yönä). Osallistujat suorittivat sitten toisen SSS- ja PVT-kierroksen ja toisen (viivästyneen) visuospatiaalisen testin.

Myöhemmin osallistujat suorittivat parillisten työtovereiden perehdyttämisvaiheet ennen kuin suorittivat parin oppimisvaiheen EEG-valvonnalla. Osallistujille ei annettu mitään tarkkoja ohjeita siitä, mitä heidän tulee tehdä (esim. milloin mennä nukkumaan) istuntoa 3 edeltävän 48- tunnin aikana.

Jakso 3: Seuranta

Osallistujat palasivat 48 tuntia istunnon 2 jälkeen (täten mahdollistivat palautuvan unen univajetilassa) ja suorittivat SSS:n ja PVT:n viimeisen kierroksen. Sitten he suorittivat pariliitostestin ja viimeisen (seurannan) visuospatiaalisen testin.

Laitteet

Kokeilutehtävät

Kaikki tehtävät suoritettiin Windows PC:llä ja osallistujien vastaukset tallennettiin näppäimistöllä tai hiirellä. Visuospatiaalinen tehtävä toteutettiin esityksen versiossa 14.1 (Neurobehavioral Systems, Inc.) ja pariliitostehtävä toteutettiin Psychtoolbox 3:ssa.0.13 (Brainard 1997; Pelli 1997; Pelli 1997; MA19TLaAB20 ja MA19TLaAB2007) The MathWorks, Inc.).

Elektroenkefalografia

EEG-tallenteet hoidettiin kahdella Embla N7000 -järjestelmällä ja yhdellä Embla NDx -järjestelmällä REMLogic 3.4 -ohjelmistolla. Embla NDx hankittiin, kun päivitimme unilaboratoriomme 2--tilasta 3-makuuhuonetilaksi (N7000 ei ollut enää ostettavissa).

Kaikille paitsi kolmelle osallistujalle samaa EEG-järjestelmää käytettiin uni- ja univajeolosuhteissa. Kullatut elektrodit kiinnitettiin päänahkaan kansainvälisen 10-20-järjestelmän mukaisesti frontaalista (F3 ja F4), keskikohdasta (C3 ja C4), parietaalisesta (P3 ja P4) ja takaraivosta (O1 ja O2) ja viittattiin. linkitetyille mastoideille.

Vasen ja oikea elektrookulografiaelektrodi kiinnitettiin, koska ne olivat elektromyografiaelektrodeja mentalikseen ja submentaalisesti kahdenvälisesti, ja maadoituselektrodi kiinnitettiin otsaan. Ylimääräinen vertailuelektrodi asetettiin kohtaan Cz NDx-järjestelmää varten. Varmistimme, että alleelektrodien yhteysimpedanssi oli<5 kΩ immediately before any EEG data were collected (i.e. for participants in the sleep condition, impedances were checked before sleep and again in the morning before the learning task). 

Kaikki tämän kynnyksen ylittävät elektrodit vaihdettiin ja tarkistettiin uudelleen. Kaikki online-signaalit näytteistettiin digitaalisesti taajuudella 200 Hz (N7000) tai 256 Hz (NDx, alennettu 200 Hz esikäsittelyn aikana).

Aktigrafia

Osallistujat käyttivät rannekelloa aktigrafialaitteita (Actiwatch 2, Philips Respironics, Yhdysvallat) koko tutkimuksen ajan, jotta pystyimme tarkkailemaan heidän untaan heidän ollessaan laboratorion ulkopuolella.

For more information:1950477648nn@gmail.com