JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
行为学

Eye Tracking, cortisolo, e un sonno vs Wake Ritardo di consolidamento: combinazione di metodi per scoprire un effetto interattivo di sonno e di cortisolo su Memory

Published: June 18, 2014
doi:
10.3791/51500
, , ,
1Department of Psychology,Boston College, 2Department of Psychology,Wofford College, 3Department of Psychology,University of Notre Dame

Summary

Vi presentiamo un protocollo utilizzato per scoprire un effetto interattivo tra il sonno e cortisolo sul consolidamento della memoria, in particolare per le immagini suscitando negative. In particolare, il disegno sperimentale utilizza eye tracking, analisi cortisolo salivare, e test di memoria comportamentale – metodi che possono essere utilizzati con i partecipanti sani e clinici.

Abstract

Sebbene aumenti cortisolo possono beneficiare consolidamento della memoria, come può dormire subito dopo la codifica, non esiste attualmente una scarsità di letteratura come questi due fattori possono interagire per influenzare consolidamento. Qui vi presentiamo un protocollo per esaminare l'influenza interattiva di cortisolo e sonno sul consolidamento della memoria, combinando tre metodi: eye tracking, analisi del cortisolo salivare, e test di memoria comportamentale di tutti sonno e veglia ritardi. Per valutare riposo i livelli di cortisolo, i partecipanti hanno dato un campione di saliva prima di visualizzare oggetti negative e neutre all'interno delle scene. Per misurare l'attenzione palese, occhio lo sguardo dei partecipanti è stato rintracciato durante la codifica. Per manipolare il sonno se si è verificato durante la finestra di consolidamento, i partecipanti sia scene codificati in serata, dormivano la notte, e ha preso un test di riconoscimento la mattina successiva, o codificati scene al mattino e rimasero svegli durante un intervallo di conservazione a lungo paragonabile. Altri gruppi di controllo erano tested dopo un ritardo di 20 minuti al mattino o alla sera, per controllare il tempo-di-day effetti. Insieme, i risultati hanno dimostrato che vi è una relazione diretta tra riposo cortisolo a codifica e la memoria successiva, solo dopo un periodo di sonno. Attraverso eye tracking, si è inoltre stabilito che per stimoli negativi, questo effetto benefico del cortisolo sulla memoria successiva può essere dovuto al cortisolo rafforzare la relazione tra dove i partecipanti guardano durante la codifica e quello che sono successivamente in grado di ricordare. Nel complesso, i risultati ottenuti dalla combinazione di questi metodi hanno scoperto un effetto interattivo di sonno e cortisolo sul consolidamento della memoria.

Introduction

La capacità di consolidare le informazioni dipende da innumerevoli fattori, con il sonno e l'ormone dello stress cortisolo essere due delle variabili più influenti. Prima di ricerca ha dimostrato che i livelli di cortisolo, sia indotte mediante somministrazione cortisolo esogeno o stress psicologico, spesso sono associati con un miglioramento selettiva di memoria emotiva rispetto a stimoli neutri 1-7. Sonno ha dimostrato di avere un effetto selettivo simile 8,9 memoria emozionale: Quando i partecipanti sono rappresentati con scene composte da un oggetto negativo o neutro posizionata su uno sfondo neutro, sonno non associa le scene, conservando memoria per gli oggetti negativi, consentendo memoria per i componenti di scena meno salienti (oggetti neutri e sfondi neutri) per decadere 10-12.

Mentre questi due letterature concentrano sugli effetti indipendenti di cortisolo e sonno sulla memoria emotiva, è possibile che cortisol e dormire hanno un effetto interattivo. È interessante notare, perché gli studi hanno indagato gli effetti del cortisolo sulla memoria comprende il ritardo di conservazione di almeno 24 ore, che comprende necessariamente una notte di sonno, è impossibile determinare se il sonno è necessario per il cortisolo abbia un effetto facilitante consolidamento. Allo stesso modo, mentre la ricerca ha dimostrato che il sonno benefici preferenzialmente memoria per informazioni emotiva, è possibile che questi effetti possono essere intensificati nei soggetti con livelli di cortisolo più elevati durante la codifica.

Per queste ragioni, è importante comprendere non solo come sonno e cortisolo supportano indipendentemente formazione di memoria, ma anche di verificare se il sonno e cortisolo interagiscono per sostenere la formazione della memoria. Dopo tutto, ci sono importanti legami tra sonno e cortisolo nel normale invecchiamento 13, e le forme di psicopatologia che sono associati con deficit di memoria 14,15. Solo utilizzando una combinazione dimetodologie è possibile comprendere le complesse interazioni tra sonno e cortisolo, ei loro effetti sul consolidamento della memoria. In particolare, combinando il metodo di raccolta cortisolo salivare con un sonno rispetto progettazione scia, è possibile determinare se vi sia un effetto interattivo di queste due variabili da consolidamento. Inoltre prezioso è che attraverso l'uso di tracciamento dell'occhio per misurare sguardo degli occhi durante la codifica, è possibile chiarire un potenziale meccanismo attentivo base di questo effetto.

Protocol

1. Screening partecipanti e preparazione per l'esperimento Reclutare i partecipanti che sono di madrelingua inglese con normale o visione corretta-to-normale. Essi devono essere privi di disturbi neurologici, psichiatrici, e dormire, e non possono essere di prendere qualsiasi farmaci che colpiscono il sistema nervoso centrale o l'architettura del sonno. Assicurati di assumere un simile equilibrio di partecipanti uomini e donne all'interno della fascia di età desiderata di interesse (ad esempio, da 18 a 35 anni), tenendo presente che i cambiamenti in architettura del sonno può verificarsi già a partire dalla metà del '30 16. Per valutare più accuratamente gli effetti del sonno sulla cognizione, hanno i partecipanti di mantenere un programma di sonno regolare e limitare il loro consumo di alcol che porta allo studio. Chiedere ai partecipanti di dormire per almeno 7 ore a notte e essere a letto da 02:00 per cinque notti precedenti lo studio. Assicurarsi inoltre che limitano il loro consumo di alcol a un massimo di2 bevande durante i cinque giorni precedenti lo studio, con assolutamente nessun consumo di alcol il giorno prima o il giorno dello studio. Durante la programmazione, in modo che i partecipanti rispettare le linee guida relative al campione salivare di cortisolo (vedere anche il capitolo 4): Devono astenersi da attività fisica, mangiare, bere (qualcosa oltre l'acqua), il fumo, e lavarsi i denti per 2 ore prima della codifica. Essi devono anche astenersi dal bere acqua per almeno 15 minuti prima della codifica. Pianificazione partecipanti. Se l'assegnazione casuale completo non è possibile, in modo che i partecipanti non differiscono per età, punteggi sulla Morningness-Eveningness Questionnaire 17 (MEQ), Beck Depression Inventory 18 (BDI), Beck Anxiety Inventory 19 (BAI), e la quantità di sonno ottenuta la notte prima del recupero. 2. Condizioni e Disegno sperimentale Partecipanti al programma di sonno tale che esimosessione di e codifica verifica la sera (7:00-22:00) e la sessione di recupero si verifica 12 ore più tardi, dopo una notte piena di sonno in laboratorio. Partecipanti al Programma Wake tale che la sessione di codifica si verifica la mattina (7:00-10:00) e la sessione di recupero si verifica 12 ore più tardi dopo una giornata piena di veglia; assicurarsi che non pisolino tra le sessioni. Includere mattina e le condizioni Sera breve ritardo (quelli che hanno solo 20 min di ritardo tra la codifica e il recupero, rispetto ad un ritardo di 12 ore per i gruppi dormire e svegliarsi) nel disegno sperimentale per ridurre al minimo la preoccupazione che eventuali differenze riscontrate tra i gruppi di sonno e la veglia sono dovute al momento della prova (la mattina rispetto alla sera), piuttosto che a causa del sonno che si verificano durante il ritardo di consolidamento. Queste condizioni breve ritardo può anche essere pensato come condizioni di "controllo circadiano". Organizzare per i partecipanti nella condizione di mattina breve ritardo per codificare gli stimoli bra 7:00-10:00, e per i partecipanti nella condizione di sera breve ritardo per codificare gli stimoli tra le 7:00-10:00. Testare i partecipanti 20 min dopo la codifica. 3. Stimoli Costruzione Costruzione stimoli per la codifica. Selezionare stimoli basati sulla questione sperimentale specifico. Questo protocollo concentra sugli effetti del sonno e cortisolo sulla memoria emotiva, e come tale, gli stimoli visivi durante la codifica scene sono composte da un oggetto di negativo o un oggetto neutro posizionata su uno sfondo neutro. Assicurarsi che tutti gli stimoli emotivi o sono state precedentemente valutata per valenza e di stimolazione 20,21, o che siano votate dai partecipanti dopo aver completato lo studio utilizzando una scala Likert da 1 a 7. Oggetti negativi devono essere valutati come altamente suscitare e povera di valenza (ad esempio, l'eccitazione: 5-7; valenza <3 su scale a 7 ​​punti con valori elevati indicano alta eccitazione e di alta positività, respectively), e gli oggetti di neutro dovrebbero essere classificati come non-eccitante e neutro a valenza (ad esempio, l'eccitazione <4; valenza: 3-5). Randomizzazione e design. Casualmente mischiare le scene negative e neutre tra blocchi (se applicabile). Il presente studio si avvale 2 blocchi della durata di circa 10 minuti ciascuno, consentendo ai partecipanti di avere una breve pausa per riposare gli occhi dalla eye tracker in mezzo. Le pause possono essere utili ogni 10-15 minuti per la maggior parte dei partecipanti giovani adulti, ma se testando una popolazione diversa (ad esempio, i bambini), pause più frequenti possono essere richiesti. Costruzione stimoli per il recupero. Selezionare stimoli basati sulla questione sperimentale specifico. Qui, la memoria per gli oggetti è il fuoco, e, come tale, i partecipanti sono presentati con gli oggetti e sfondi (di cui la metà sono stati presentati durante la codifica, e la metà nuove) separatamente durante il recupero. 4. Procedura di cortisolo Assicurarsi che i partecipanti hanno seguito tutti i requisiti in 1.3: Nessuna attività fisica, mangiare, bere (qualcosa oltre l'acqua), il fumo, e lavarsi i denti per 2 ore prima della codifica, così come l'acqua per almeno 15 minuti prima della codifica . Immediatamente prima della codifica, istruire i partecipanti a sciacquare la bocca con circa 1 grammo di acqua. Ricorda loro di non ingoiare l'acqua, per evitare la diluizione del campione. Sono i partecipanti salivare su un tampone orale (vedi Materiali) per 2 minuti. Su avente partecipanti pongono il tampone orale nel tubo di stoccaggio tampone, memorizzare i tamponi alla temperatura di circa 0 ° C fino al momento dell'analisi. 5. Eye-tracking / Encoding procedura Procedura di eye tracking. L'eye tracker qui utilizzato ascolti left modelli sguardo degli occhi dei partecipanti a 500 Hz (vedi Materiali). Tracker alternativi possono essere utilizzati; al fine di valutare più accuratamente l'attenzione durante la codifica, Follow le istruzioni del eye tracker specifico utilizzato. In primo luogo, chiedere ai partecipanti di sedersi con il mento sulla mentoniera e sulla fronte contro un bar. Regolare l'altezza della sedia e mentoniera, se necessario, per garantire che il centro dello schermo si allinea con gli occhi dei partecipanti. Assicurarsi che l'eye tracker tiene traccia con precisione lo sguardo dei partecipanti entro 1 ° di precisione avendo ciascun partecipante completare un compito di calibrazione. Idealmente, un 9 – calibrazione o 17 punti verrà utilizzata, a seconda del sistema, ma un 3 – calibrazione o 5-punto può anche essere sufficiente. In primo luogo, chiedere ai partecipanti di seguire un punto nero con i loro occhi come si muove a diversi punti sullo schermo e di fissare su di essa quando si ferma. Una volta che l'eye tracker è calibrato con precisione, chiedere ai partecipanti se sono pronti per iniziare l'attività, e quindi premere il pulsante "record". Procedura di codifica. Chiedere ai partecipanti di svolgere un compito tcappello rischia di portare alla profonda codifica, come averli indicare tramite clic del mouse se sarebbero avvicinarsi o allontanarsi dal scena (ad esempio, sinistra = approccio, a destra = back di distanza) se dovessero incontrare nella vita reale 10. Vedere Figura 2 per una descrizione visiva della procedura di codifica. Consentire ai partecipanti di avere una breve pausa autodeterminata (ad esempio, ~ 10-60 sec) tra i blocchi in modo che possano sedersi dalla eye tracker e riposare gli occhi prima di continuare. Chiedi loro di indicare quando sono pronti per continuare. Analisi dei dati sguardo degli occhi. Per misurare l'attenzione dei partecipanti ad alcune parti della scena, utilizzare il software per disegnare Aree di interesse 22 (AOI) da quelle parti. Dopo aver tracciato i AOI, calcolare la proporzione di partecipanti guardano la AOI rispetto al resto della scena. In alternativa, contare il numero di saccadi che i partecipanti fanno a quel AOHo entro un determinato periodo di tempo. 6. Delay Study-test Assicurarsi che la lunghezza del ritardo tra codifica e di recupero per le condizioni di stop e attivazione è uguale (ad esempio, 12 ore), così come la lunghezza del ritardo per le condizioni di controllo 2 (ad esempio, 20 min). Per i partecipanti del sonno, assicurarsi che il ritardo di 12 ore include circa 8 ore di sonno. Al contrario, assicurarsi che i partecipanti Wake non dormono o pisolino durante questo intervallo. Chiedi Mattina e sera i partecipanti breve ritardo di rimanere in laboratorio durante il loro ritardo di 20 min. Dite loro che possono fare ciò che vogliono in questo periodo, a condizione che non pisolino. Procedura di riconoscimento 7. Dopo il periodo di ritardo, dare ai partecipanti un test di memoria. Chiedere ai partecipanti di indicare se lo stimolo visualizzata è "vecchio" (incFanno parte di una scena precedentemente studiato), o "nuovo" (non precedentemente studiato) premendo i tasti corrispondenti sulla tastiera (ad esempio, "1" = vecchio, "2" = nuovo).

Representative Results

Effetti di sonno e di cortisolo in memoria per Emotiva e Neutral stimoli La prima ipotesi considerazione è quella cortisolo durante la codifica faciliterà memoria emotiva per più di stimoli neutri, e che questo effetto dipende sonno che si verificano tra la codifica e il recupero. Figura 4A traccia l'effetto del cortisolo sulla memoria per gli oggetti negativi. Livelli standardizzati di cortisolo (asse x) e la memoria per gli oggetti negativi (asse y) sono stati direttamente collegati nel gruppo Sonno (in rosso), ma non il gruppo Wake (in grigio). Il Gruppo (sonno vs Wake) dall'interazione cortisolo era significativo [t (41) = 2.23, β = 2.92, p = 0,031]: il cortisolo Superiore a codifica della memoria prevista per gli oggetti negativi se i partecipanti dormivano tra la codifica e il recupero [t (24 ) = 2.31, β = 0.43, p = 0,031], ma non se sono rimasti svegli [t (16) = 0.40, β </em> = 0,10, p = 0,70; vedi Figura 4A]. Questi effetti significativi non erano dovute al sesso, ciclo mestruale, o criticamente, ora del giorno, che è stata determinata eseguendo analisi supplementari con il Mattino e gruppi Sera breve ritardo. Per la memoria neutra (vedi Figura 4B), una simile, ma più debole reticolo è stato osservato. C'era un rapporto marginalmente significativa tra i livelli di cortisolo prima codifica (asse x) e la memoria per gli oggetti neutri (asse y) nel gruppo Sonno [in blu, t (24) = 1.76, β = 0,34, p = 0,092 ], ma non il gruppo Wake [in grigio, t (16) = 0.98, β = 0,25, p = 0,34]. L'interazione tra cortisolo e il Gruppo è marginalmente significativo [t (41) = 1.95, β = 2.55, p = 0,059]. Effetti di sonno e di cortisolo sull'interazione tra attenzione durante la codifica e consolidamento Era ipothesized che questo effetto benefico del cortisolo sulla memoria emozionale può essere in parte dovuto alla capacità di cortisolo di informazioni 'tag' importante ricordare al momento della codifica, che porta alla successiva priorità di tali informazioni durante il sonno. Questo concetto "di tagging emozionale" suggerisce che codifica gli stimoli che suscitano attiva i meccanismi neurali, che porta alla plasticità a lungo termine nelle sinapsi contrassegnati dal tag 23-25. E 'possibile che cortisolo durante la codifica aiuta a impostare queste variabili, portando alla conservazione selettiva di queste informazioni durante il consolidamento. Per studiare questa possibilità, i dati di eye-tracking sono stati analizzati per determinare se superiore cortisolo aumenta la probabilità che i processi di consolidamento basato sonno preferenzialmente rafforzano memoria per le informazioni che riceve la maggior attenzione durante la codifica. In primo luogo, la percentuale di tempo di ogni partecipante trascorso cercando in ogni oggetto all'interno di ogni scena (<em> cioè, la AOI) relativo alla scena visualizzazione tempo totale è stato calcolato. Le scene sono stati poi scelti su base post-hoc, utilizzando i dati di riconoscimento di ogni partecipante per ordinare le scene in quelli per i quali il partecipante più tardi ricordò l'oggetto e quelli per i quali il partecipante in seguito dimenticò l'oggetto. Infine, il punteggio è stato calcolato per riflettere la differenza di tempo a cercare tra gli oggetti successivamente ricordato e poi dimenticati (vedi Figura 5). Ad esempio, se i partecipanti hanno esaminato gli oggetti che poi ricordati per una media del 75% del tempo che la scena era sullo schermo, e guardò gli oggetti che poi dimenticati per una media del 65% del tempo che la scena era sullo schermo, la loro differenza di tempo cercando punteggio sarebbe 10%. Simili analisi condotte sugli effetti del sonno e cortisolo sulla memoria (figura 4), ​​una regressione lineare è stato utilizzato per testare l'effetti di sonno e cortisolo su questa differenza di tempo guardando codifica in funzione della memoria in seguito. Per gli oggetti negativi (vedere la Figura 6A), poggiante cortisolo (asse x) marginalmente predetto la differenza di tempo guardando codifica come funzione di memoria successiva (asse y) nel gruppo sonno [in rosso, t (23) = 1.869 , β = 0,37, p = 0,075], ma non il gruppo Wake [in grigio, t (16) = 0.168, β = 0.043, p = 0.87]. L'interazione tra cortisolo e del Gruppo è stato significativo [t (40) = -2.04, β = -2.99, p = 0,049], e criticamente, questo effetto significativo non era dovuta al sesso, ciclo mestruale, o momento della giornata. Per gli oggetti neutri (vedi Figura 6B), non vi è stato alcun effetto del cortisolo nel gruppo Sonno (in blu), né il gruppo Wake (in grigio), e l'interazione tra cortisolo e il gruppo non era significativa. <imgalt > Figura 1. Visivo raffigurazione della procedura descritta in questo video report, separati da Gruppo. Questa figura mostra i quattro gruppi di partecipanti (sonno, sveglia, Mattina breve ritardo, e da sera corto Delay), nonché i tempi di pre- la codifica del campione cortisolo, la codifica e il recupero per ogni gruppo. Figura 2. Rappresentazione visiva di stimoli utilizzati durante la codifica. Questa figura mostra che ogni scena era composta sia negativo o un oggetto neutro posto di fronte a uno sfondo neutro. Essa mostra anche che i partecipanti hanno visto queste scene per tre secondi ciascuno, durante i quali tIme hanno indicato se sarebbero avvicinarsi o allontanarsi dalla scena se hanno incontrato durante la vita reale. Figura 3. Visiva rappresentazione di stimoli utilizzati durante il recupero. Questa figura mostra che i partecipanti sono stati presentati con gli oggetti e sfondi (separatamente) durante il test di memoria di riconoscimento. Questi oggetti e sfondi erano o già presentati durante la codifica ("vecchio") o non erano mai stati visti prima nel contesto dell'esperimento ("nuovo"). Figura 4. Effetto del cortisolo sulla memoria per gli oggetti negativi e neutri. La </strong> trame l'effetto dei livelli di cortisolo standardizzate sulla memoria per gli oggetti negativi. B traccia l'effetto dei livelli di cortisolo standardizzati sulla memoria per gli oggetti neutri. Legenda: Sonno [diamanti rossi (NEG), diamanti blu (neu)], [Wake quadrati grigi], sonno Linear Fit [linea rossa (neg), linea blu (neu)], Wake Linear Fit [linea grigia]. Figura 5. Rappresentazione visiva della procedura (destra) essendo connesso alla variabile dipendente (differenza di tempo guardando durante la codifica in funzione della memoria in seguito) valutata eye-tracking analisi codifica (sinistra) e recupero. Questa figura mostra come il dipendente variabile in analisi eye-tracking (la differenza in tempo guardando durante la codifica in funzione della memoria in seguito) è stato calcolato. In particolare, questo punteggio riflette la proporzionedi tempo durante la codifica che i partecipanti hanno esaminato gli oggetti che poi ricordato ("hits") meno la percentuale di tempo durante la codifica che i partecipanti hanno esaminato gli oggetti che poi dimenticato ("manca"). Figura 6. Effetto del cortisolo sulla differenza di tempo guardando codifica in funzione della memoria in seguito per gli oggetti negativi e neutri. Guardare tempo è stato calcolato come la proporzione di scena totale tempo di visualizzazione che partecipanti hanno trascorso guardare l'oggetto all'interno della scena. Un punteggio è stato poi calcolato per riflettere la differenza di tempo cercando fra successivamente ricordato e successivamente oggetti dimenticati, e una regressione lineare è stato utilizzato per testare gli effetti del cortisolo e dormire su questo punto. A appezzamenti l'effetto negativo per </em> oggetti, mentre B trame effetto per gli oggetti neutri. Legenda: Sonno [diamanti rossi (NEG), diamanti blu (neu)], [Wake quadrati grigi], sonno Linear Fit [linea rossa (neg), linea blu (neu)], Wake Linear Fit [linea grigia].

Discussion

Questo disegno sperimentale ha fornito la prima evidenza che gli effetti benefici di pre-codifica cortisolo sulla memoria sono significativi solo quando si verifica sonno durante il periodo di consolidamento. Solo entrambi misurano i livelli di cortisolo e manipolare se l'intervallo consolidamento inclusa sonno è stato possibile determinare che il sonno e cortisolo hanno un effetto interattivo sulla memoria. Questo disegno era critico nel determinare che, negli studi precedenti che hanno legato pre-apprendimento cortisolo a memoria agevolato di stimoli negativo 1,5, questi effetti del cortisolo possono manifestarsi a causa del sonno che si verificano durante l'intervallo di consolidamento.

Questo risultato è reso ancora più interessante se si considera che il sonno rispetto al disegno veglia ha richiesto ai partecipanti di prova in due gruppi in diversi momenti della giornata. Il cortisolo segue un ritmo circadiano 26, con i più alti livelli di cortisolo al mattino presto, e il più basso nella evening. Come tali, i partecipanti sonno erano tutti in un intervallo ristretto di livelli relativamente bassi di cortisolo, avendo codificati in serata, mentre i partecipanti Wake avevano livelli di cortisolo più elevati e più variabili, avendo codificato al mattino. Utilizzando questo motivo, risulta che anche piccole differenze nei livelli di cortisolo relativamente bassi sono sufficienti per influenzare il consolidamento della memoria per un periodo di sonno. Allo stesso tempo, tuttavia, la variazione diurna del cortisolo complica anche il design. Il lavoro futuro può considerare come controllare gli effetti della variazione diurna del cortisolo in modi diversi. Un modo sarebbe quello di replicare i risultati attuali con un pisolino pomeridiano paradigma. Poiché i livelli di cortisolo tra un pisolino e condizioni Wake sarebbe statisticamente equivalenti, le fluttuazioni circadiani di cortisolo in tale paradigma non sarebbe un problema.

Mentre molte domande rimangono circa come il cortisolo interagisce con il sonno per migliorare conso memoria emotivalidation, il lavoro corrente fornisce la prova che l'effetto facilitante di pre-codifica cortisolo sulla memoria emozionale seguente ritardi di almeno 24 ore includono sonno 1,5,27 può essere causa di interazioni tra cortisolo e processi di consolidamento sonno-dipendente. Senza un disegno in cui ritardo propria condizione comprende sonno e l'altro no, non sarebbe possibile isolare se il sonno è necessario per questo effetto da osservare. Inoltre, valutando occhio sguardo partecipanti durante la codifica, è stato determinato che questo effetto facilitante del cortisolo sulla memoria emozionale può essere dovuto al cortisolo modulando la relazione tra attenzione all'informazione emotivo codifica e il successivo consolidamento di tali informazioni durante il sonno: Con elevato cortisolo, c'è una relazione forte tra ciò che i partecipanti guardano durante la codifica e quello che più tardi ricordano. E 'possibile che questo è dovuto elevata di cortisolo a codifica tag''Queste informazioni emotivo importante da ricordare, che porta il sonno a rafforzare in modo selettivo le informazioni salienti durante l'intervallo di consolidamento.

Questa combinazione unica di metodi – un sonno rispetto al disegno veglia, una misura di riposo valori di cortisolo salivare, una valutazione dello sguardo degli occhi durante la codifica, e la somministrazione di un test comportamentale memoria di riconoscimento – ha portato non solo a scoprire un effetto interattivo di cortisolo e dormire consolidamento, ma anche per determinare un potenziale meccanismo attentivo dietro questo effetto. Nel complesso, questo studio può essere utilizzato come un esempio di come coniugare metodologie che sono tipicamente utilizzati indipendentemente per ottenere una migliore comprensione delle complesse interazioni tra variabili che influenzano la cognizione.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questo studio è stato sostenuto dalla concessione BCS-0963581 dalla National Science Foundation (a EAK e JDP). Gli autori ringraziano Christine Cox per la sua utile discussione dei dati, così come Halle Zucker, John Morris, Christopher Stare, Sondra Corgan, e Maite Balda per la loro assistenza con la raccolta dei dati. Si prega di inviare la corrispondenza a Kelly A. Bennion (kelly.bennion @ bc.edu; 140 Commonwealth Avenue, Boston College Psicologia, McGuinn 300, Chestnut Hill, MA 02467).

Materials

Salimetrics oral swabs (SOS) Salimetrics 5001.02
Swab storage tubes (SST) Salimetrics 5001.05
Eye-tracker SensoMotoric Instruments (SMI) iView X Hi-Speed
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Buchanan, T. W., Lovallo, W. R. Enhanced memory for emotional material following stress-level cortisol treatment in humans. Psychoneuroendocrino. 26 (3), 307-317 (2001).
  2. Cahill, L., Alkire, M. T. Epinephrine enhancement of human memory consolidation: Interaction with arousal at encoding. Neurobiol. Learn. Mem. 79 (2), 194-198 (2003).
  3. Cahill, L., Gorski, L., Le, L. Enhanced human memory consolidation with post-learning stress: Interaction with the degree of arousal at encoding. Learn. Mem. 10 (4), 270-274 (2003).
  4. Kuhlmann, S., Wolf, O. T. Arousal and cortisol interact in modulating memory consolidation in healthy young men. Behav. Neurosci. 120 (1), 217-223 (2006).
  5. Payne, J. D., Jackson, E. D., Hoscheidt, S., Ryan, L., Jacobs, W. J., Nadel, L. Stress administered prior to encoding impairs neutral but enhances emotional long-term episodic memories. Learn. Mem. 14 (12), 861-868 (2007).
  6. Smeets, T., Otgaar, H., Candel, I., Wolf, O. T. True or false? Memory is differentially affected by stress-induced cortisol elevations and sympathetic activity at consolidation and retrieval. Psychoneuroendocrino. 33 (10), 1378-1386 (2008).
  7. Wolf, O. T. Stress and memory in humans: Twelve years of progress. Brain Res. 1293, 142-154 (2009).
  8. Payne, J. D., Kensinger, E. A. Sleep’s role in the consolidation of emotional episodic memories. Curr. Dir. in Psychol. Sci. 19 (5), 290-295 (2010).
  9. Walker, M. P. Overnight therapy? The role of sleep in emotional brain processing. Psychol. Bull. 135 (5), 731-748 (2009).
  10. Payne, J. D., Kensinger, E. A. Sleep leads to changes in the emotional memory trace: Evidence from fMRI. J. Cogn. Neurosci. 23 (6), 1285-1297 (2011).
  11. Payne, J. D., Stickgold, R., Swanberg, K., Kensinger, E. A. Sleep preferentially enhances memory for emotional components of scenes. Psychol. Sci. 19 (8), 781-788 (2008).
  12. Payne, J. D., Chambers, A. M., Kensinger, E. A. Sleep promotes lasting changes in selective memory for emotional scenes. Front. Integr. Neurosci. 6, 1-11 (2012).
  13. Cauter, E., Leproult, R., Laurence, P. Age-related changes in slow wave sleep and REM sleep and relationship with growth hormone and cortisol levels in healthy men. JAMA. 284 (7), 861-868 (2000).
  14. Antonijevic, I. HPA axis and sleep: Identifying subtypes of major depression. Stress. 11 (1), 15-27 (2008).
  15. Otte, C., Lenoci, M., Metzler, T., Yehuda, R., Marmar, C. R., Neylan, T. C. Hypothalamic-pituitary-adrenal axis activity and sleep in posttraumatic stress disorder. Neuropsychopharmacol. 30 (6), 1173-1180 (2005).
  16. Colten, H. R., Altevogt, B. M. . Institute of Medicine (US) Committee on Sleep Medicine and Research. 2, Sleep Physiology. In: Sleep disorders and sleep deprivation: An unmet public health problem. , (2006).
  17. Horne, J. A., Ostberg, O. A self-assessment questionnaire to determine morningness-eveningness in human circadian rhythms. Int. J. Chronobiol. 4 (2), 97-110 (1976).
  18. Beck, A. T., Beamesderfer, A. Assessment of depression: The depression inventory. Mod. Probl. Pharm. 7, 151-169 (1974).
  19. Beck, A. T., Epstein, N., Brown, G., Steer, R. A. An inventory for measuring clinical anxiety: Psychometric properties. J. Consult. Clin. Psych. 56 (6), 893-897 (1988).
  20. Kensinger, E. A., Garoff-Eaton, R. J., Schacter, D. L. How negative emotion enhances the visual specificity of a memory. J. Cogn. Neurosci. 19 (11), 1872-1887 (2007).
  21. Waring, J. D., Kensinger, E. A. Effects of emotional valence and arousal upon memory trade-offs with aging. Psychol. Aging. 24 (2), 412-422 (2009).
  22. Manor, B. R., Gordon, E. Defining the temporal threshold for ocular fixation in free-viewing visuocognitive tasks. J. Neurosci. Methods. 128 (1-2), 85-93 (2003).
  23. Richter-Levin, G., Akirav, I. Emotional tagging of memory formation—in the search for neural mechanisms. Brain Res. Brain Res. Rev. 43 (3), 247-256 (2003).
  24. Morris, R. G. M. Elements of a neurobiological theory of hippocampal function: the role of synaptic plasticity, synaptic tagging and schemas. Eur. J. Neurosci. 23 (11), 2829-2846 (2006).
  25. Wang, S. -. H., Morris, R. G. M. Hippocampal-neocortical interactions in memory formation, consolidation, and reconsolidation. Ann. Rev. Psychol. 61, 49-79 (2010).
  26. Kahn, J., Rubinow, D. R., Davis, C. L., Kling, M., Post, R. M. Salivary cortisol: A practical method for evaluation of adrenal function. Biol. Psychiatry. 23 (4), 335-349 (1988).
  27. Abercrombie, H. C., Kalin, N. H., Thurow, M. E., Rosenkranz, M. A., Davidson, R. J. Cortisol variation in humans affects memory for emotionally laden and neutral information. Behav. Neurosci. 117 (3), 505-516 (2003).

Tags

Eye TrackingCortisolSleepMemory ConsolidationNegative StimuliAttentionEncoding

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Bennion, K. A., Mickley Steinmetz, K. R., Kensinger, E. A., Payne, J. D. Eye Tracking, Cortisol, and a Sleep vs. Wake Consolidation Delay: Combining Methods to Uncover an Interactive Effect of Sleep and Cortisol on Memory. J. Vis. Exp. (88), e51500, doi:10.3791/51500 (2014).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image