Aprendizaje y la memoria: la tarea de recordar-sabe

Fuente: Laboratorios de Jonas T. Kaplan y Sarah I. Gimbel, University of Southern California

Nuestra experiencia de la memoria es variado y complejo. A veces recordamos eventos en vívidos detalles, mientras que otras veces que sólo podemos tener una vaga sensación de familiaridad. Los investigadores de la memoria han hecho una distinción entre los recuerdos que son recolectados frente a aquellos que están familiarizados. Un elemento de recogida es uno que no sólo es recordado, pero lleva consigo detalles de la época en que fue aprendido o codificado. Como un elemento de recogida, un elemento familiar también es recordado, pero está desprovisto de cualquier detalle sobre las circunstancias que rodean su codificación. Muchos estudios de recolección y la familiaridad se han centrado en el intermedio lóbulo temporal (MTL), específicamente del hipocampo, desde su participación en la memoria de codificación, consolidación y recuperación es bien conocido y bien estudiado. ^1-3

Este video muestra cómo administrar el saber recordar tarea⁴ para comparar la activación cerebral en estos dos tipos de recuperación de la memoria. En este contexto, recordar es otro término para el recuerdo, mientras que el saber se refiere a recuerdos que son familiares pero no explícitamente recogida. En esta versión de la tarea de saber recordar, los participantes son expuestos a una serie de imágenes a color y pidió recordar lo que ven. Dentro de un escáner de fMRI, se expondrán dos imágenes que se estudiaron y nuevas imágenes, y van a hacer un "remember", "saber" o "nuevo" juicio sobre cada imagen, que indica qué tipo de memoria que tienen para ese elemento. Tras la exploración, todo el cerebro y la actividad hipocámpica se examinarán para determinar actividad diferencial, relacionados con recolección y familiaridad. Este estudio se basa en un estudio realizado por Gimbel y Brewer. ⁵

1. participante reclutamiento

1. Reclutar a 20 participantes.
   1. Los participantes deben ser diestros y no tienen antecedentes de trastornos neurológicos o psicológicos.
   2. Los participantes deben tener visión normal o corregida a normal para que sean capaces de ver los indicios visuales correctamente.
   3. Los participantes no deben tener metal en su cuerpo. Se trata de un requisito de seguridad debido al alto campo magnético en fMRI.
   4. Participantes no debe sufrir de claustrofobia, ya que el fMRI requiere tumbado en el pequeño espacio del escáner del alesaje.

2. analizar los procedimientos

1. Llenar papeleo de exploración previa.
2. Cuando los participantes su análisis de fMRI, indíqueles que primero llene una forma metálica para asegurarse de que no tienen ninguna contra indicación para MRI, forma hallazgos INCIDENTALES, dar su consentimiento para su exploración a ser analizado por un radiólogo y un formulario de consentimiento que detalla los riesgos y beneficios del estudio.
3. Tener el participante sentarse delante de un ordenador portátil y mostrar los 256 color cuadros de destacados objetos (p. ej., ventilador, apple, béisbol), cada una para 3 s.
   1. Para cada objeto, los participantes Pulse un botón para indicar si es un objeto vivo o no vivo. Esta tarea asegura su atención a los estímulos.
4. Preparar a los participantes a ir en el explorador al quitar todo el metal de su cuerpo, incluyendo cinturones, carteras, teléfonos, hebillas, monedas y todas las joyas.

3. proporcionar instrucciones para el participante.

1. En el explorador, mostrar al participante todas las 256 imágenes que se estudiaron antes de la exploración y un adicional 256 fotos novela.
2. Los participantes juzgan cada cuadro con "recordar", "saber" o "novela" respuestas a través de una botón de Señor caja.
   1. Instruir a los participantes a responder a "recordar" Si vieron la imagen durante la sesión de estudio y podía recordar detalles específicos sobre su presentación.
   2. Instruir a los participantes a responder "sabe" si la imagen era familiar pero no recuerdan detalles específicos acerca de verlo antes.
   3. Instruir a los participantes a responder "nuevo" si no habían visto la imagen antes.
3. Estrés al participante la importancia de mantener su cabeza todavía a lo largo de la exploración.

4. poner al participante en el escáner.

1. Dar al participante tapones para proteger sus oídos del ruido de los teléfonos escáner y oído usar para que puedan escuchar al experimentador durante la exploración y tenerlas tumbadas en la cama con su cabeza en la bobina.
2. Dar al participante la bola del apretón emergencia e instruirlos para apretar en caso de emergencia durante la exploración.
3. Use almohadillas de espuma para garantizar a los participantes la cabeza en la bobina para evitar exceso de movimiento durante la exploración y recordar al participante que es muy importante que permanezca todavía como posible durante la exploración, como incluso el más pequeño desenfoque de movimientos las imágenes.

5. recolección de datos

1. Recoger la exploración anatómica de alta resolución.
2. Comenzar la exploración funcional.
   1. Sincronizar el inicio de la presentación del estímulo con el inicio del escáner.
   2. Imágenes presentes a través de un ordenador portátil conexión a un proyector. El participante tiene un espejo por encima de sus ojos, lo que refleja que una pantalla en la parte posterior del escáner del alesaje.
   3. Presente cada cuadro 3 s.
      1. Presentación de la imagen se entremezcla con los 1.5-4.5 s de una fijación cruzar la línea de base, como ésta es una tarea relacionada con el evento. Diferencial superposición en la respuesta hemodinámica a cada juicio hace que las señales más separables.

6. analizar los procedimientos

1. Traer al participante fuera el escáner.
2. Debrief el participante.

7. Análisis de datos

1. Preprocesar los datos.
   1. Realizar corrección de movimiento para reducir artefactos de movimiento.
   2. Realizar el filtrado temporal para quitar señal derivas.
   3. Suavizar los datos para aumentar la relación señal a ruido.
2. Modelo de los datos para cada participante.
   1. Crear un modelo de lo que debería ser la respuesta hemodinámica esperada para cada condición de trabajo.
   2. Ajustar los datos a este modelo, dando como resultado un mapa estadístico, donde el valor en cada voxel representa la medida en que ese voxel estuvo implicado en la condición de la tarea.
   3. Registro de cerebro de los participantes de un atlas estándar para combinar datos entre los participantes.
3. Combinar mapas estadísticos en sujetos de un nivel de grupo de análisis de los datos.
   1. Umbral de los mapas estadísticos, teniendo en cuenta la corrección para comparaciones múltiples. Puesto que las pruebas estadísticas se realizan en cada voxel en el cerebro, se espera un número considerable de resultados falsos positivos con umbrales estadísticos estándar. Una manera de abordarlo es sólo aceptar voxels significativos si también ocurren dentro de un grupo de un tamaño determinado.

Las regiones más activas para las respuestas recuerden que para saber las respuestas se muestran en la figura 1. En particular, el hipocampo, una estructura ubicada en el MTL y conocida en muchas etapas de formación de la memoria y recuperación, mostró una mayor actividad para recordar en comparación con ensayos de saber .

Figura 1: Cluster de mapas de recuerda menos saber. Hipocampo está delineado en amarillo. Los racimos son overlaid en un cerebro promedio anatómico de los participantes del estudio (p < 0.01, corregido para comparaciones múltiples). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Inspección del curso del tiempo de actividad en el hipocampo (figura 2) muestra que esta estructura está respondiendo selectivamente cuando los participantes informar explícitamente recordar los estímulos y no responder cuando sólo tienen sentimientos de familiaridad, o no recuerdan a todos los estímulos.

Figura 2. Actividad hipocampal en el tiempo. Cada línea muestra actividad en el hipocampo en el transcurso de los ensayos de cada tipo. "Recordar" y "Saber" es ensayos en los que los participantes informaron correctamente recordando los estímulos. Ensayos de "Miss" se refieren a estímulos que se presentó antes pero no correctamente recordados por el participante. "Rechazos correctos" son nuevos estímulos que los participantes identificaron correctamente como nuevo. Y-axis es el cambio de señal por ciento desde el inicio; X-eje es el tiempo (s) después de la aparición del estímulo.

Estos resultados sugieren que el hipocampo está implicado en el proceso de recuperación de la memoria, pero que no contribuye a la sensación de familiaridad, apoya una teoría de proceso dual. Según este punto de vista, un segundo proceso cognitivo, que no depende del hipocampo, genera familiaridad. Sin embargo, en la tarea de recordar-sabe, fuerza de la memoria se puede confundir con tipo de memoria. En otras palabras, es posible que actividad hipocampal es mayor para los ensayos de recuerdo porque esos recuerdos son más fuertes, y no porque son cualitativamente diferentes de pruebas saber . Para distinguir entre estas explicaciones, fuerza de memoria tendría que ser comparado en los tipos de ensayo.

Este experimento demuestra cómo cognitivos neurocientíficos intentan embromar aparte las contribuciones específicas de una región del cerebro a una tarea cognitiva. Aislamiento de sutiles variaciones dentro de un dominio cognitivo, en este caso las diferentes experiencias subjetivas asociadas con la recuperación de la memoria, puede revelar disociaciones en los sistemas neuronales que soportan esas funciones. Entender cómo el cerebro funciona en diferentes tipos de recuperación de la memoria es importante para entender deficiencias de memoria tales como ésos que resultan de traumatismo craneoencefálico o enfermedades degenerativas. Además, una comprensión de la Neurociencia cognitiva de la recuperación de la memoria también puede informar a estrategias para mejorar la memoria.

1. Bayley, P.J. & Squire, L.R. Failure to acquire new semantic knowledge in patients with large medial temporal lobe lesions. Hippocampus 15, 273-280 (2005).
2. Cohen, N.J. & Squire, L.R. Preserved learning and retention of pattern-analyzing skill in amnesia: dissociation of knowing how and knowing that. Science 210, 207-210 (1980).
3. Scoville, W.B. & Milner, B. Loss of recent memory after bilateral hippocampal lesions. J Neurol Neurosurg Psychiatry 20, 11-21 (1957).
4. Yonelinas, A.P. Components of episodic memory: the contribution of recollection and familiarity. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 356, 1363-1374 (2001).
5. Gimbel, S.I. & Brewer, J.B. Reaction time, memory strength, and fMRI activity during memory retrieval: Hippocampus and default network are differentially responsive during recollection and familiarity judgments. Cogn Neurosci 2, 19-23 (2011).