A Cognitive Paradigma para Investigar Interferência na memória de trabalho por distrações e interrupções
Summary
Um paradigma cognitivo romance é desenvolvido para elucidar correlatos comportamentais e neurais de ingerência de-ser-ignoradas distractors contra interferência por interruptores para-ser-atendidas durante uma tarefa de memória de trabalho. Neste manuscrito, várias variantes deste paradigma são detalhados, e os dados obtidos com este paradigma em participantes adultos mais jovens / mais velhos é revista.
Abstract
Goal-directed comportamento é muitas vezes prejudicada pela interferência do ambiente externo, quer sob a forma de distração por informações irrelevantes que se tenta ignorar, ou interrompendo informações que exige atenção como parte de outro (secundário) objetivo da tarefa. Ambas as formas de interferências externas têm sido mostrados para impactar negativamente a capacidade de manter a informação na memória de trabalho (MT). Algumas evidências sugere que estes diferentes tipos de interferência externa exercem efeitos diferentes sobre o comportamento e pode ser mediada por mecanismos neuronais distintas. Melhor caracterização do impacto neuro-comportamental distinta de distrações irrelevantes contra interrupções assistiram é essencial para o avanço da compreensão da atenção de cima para baixo, a resolução de interferências externas, e como essas habilidades se degradam no envelhecimento saudável e em condições neuropsiquiátricas. Este manuscrito descreve um novo paradigma cognitivo desenvolvido no laboratório que tem Gazzaleyagora foi modificado em várias versões distintas utilizadas para elucidar correlatos comportamentais e neurais de interferência, por distractors contra interruptores para-ser-atendido a-ser-ignorado. Os detalhes são fornecidos em variantes deste paradigma para investigar a interferência em modalidades visuais e auditivas, em vários níveis de complexidade do estímulo, e com o tempo experimental otimizado para eletroencefalografia (EEG) ou ressonância magnética (fMRI) estudos funcionais. Além disso, os dados dos participantes adultos jovens e mais velhos obtidos utilizando este paradigma é revisado e discutido no contexto da sua relação com as literaturas mais amplas sobre a interferência externa e alterações neuro-comportamentais relacionadas à idade na resolução de interferência na memória de trabalho.
Introduction
Uma extensa literatura demonstrou um prejuízo para a manutenção da informação na memória (WM) que trabalha por interferência a partir do ambiente externo 1-9. Interferências externas podem ser classificados em dois tipos gerais; interferência com informações irrelevantes se pretende ignorar: distração, e informações interferir que exige atenção como parte de outro (secundário) objetivo da tarefa: interrupção. Estudos comparando esses tipos de interferência externa usando um projeto dentro de-participante permitir a avaliação do impacto neuro-comportamental de cima para baixo a atenção focada no objetivo na transformação e resolução de interferência externa.
Recentemente, o laboratório Gazzaley projetado um paradigma que facilita a comparação das interrupções 'a-ser-atendidos e' distrações 'a-ser-ignorados "que ocorrem na configuração de uma tarefa de memória de trabalho. Emergentes evidência deste paradigma sugere que estes diferentes tipos de extinterferência Ernal exercer efeitos distintos sobre o comportamento e ter mecanismos neurais subjacentes distintos 2-5,10,11. Este paradigma tem revelado diferenças no processamento interferência externa no envelhecimento normal 2,3,4,10,11; embora envelhecimento déficits no contexto da interferência não são sempre encontrados 5; ele tem também mecanismos distintos de interferência por distractors contra interruptores usando de alto nível estimulação visual de rostos e cenas 2,3,4,12, movimento visual de baixo nível de kinematograms ponto 5,10,11, e de baixo nível de movimento auditiva de frequência varre 5.
Interferência e Envelhecimento externo
Interferência externa induz a um impacto negativo na memória de trabalho ao longo da vida, apesar de adultos mais velhos apresentam um impacto mais negativo do que os adultos mais jovens 2,3,13-18. Os adultos mais velhos também apresentam diferentes padrões de atividade neural em relação ao anúncio mais jovemÜLTS ao tentar resolver esta interferência 3,4,17,21. No entanto, alguns estudos não encontraram evidências para tais relacionadas com a idade comportamentais 5,19,20 ou neural 5 diferenças com interferência.
Curiosamente, o impacto do envelhecimento sobre a resolução de interferência parece diferir por modalidade sensorial, embora esta questão continua por resolver no presente. Interferência intrasensory Visual tem sido amplamente demonstrado que apresentam declínio relativo à idade (resumido em uma extensa revisão 22). Em contraste, muitos experimentos sugerem não há déficits relacionados ao envelhecimento durante interferência auditivo intra-sensorial 19,22-25, enquanto outros estudos demonstram aumentos significativos relacionadas à idade na distração auditiva 19,22,26-32. Além disso, a relevância dos estímulos de interferência (congruentes ou incongruentes entre os de sinalização e sonda estímulos) 2 e da complexidade do estímulo (carga alta ou baixa de processamento) 5 podem interagir com interferênciaprocessamento e as suas diferenças através de tarefas e metas idade.
O paradigma descrito aqui complementa a interferência literatura envelhecimento sondando os mecanismos de atenção de cima para baixo (na forma de metas de tarefas) e resolução de estímulos externos que interferem. Evidência da face & cena versão visual deste paradigma indique uma interacção entre o envelhecimento eo tipo de interferência, com adultos mais velhos, demonstrando ainda maior vulnerabilidade para interruptores atendidos em relação ao distractors ignorados 3,4. Caracterizar as diferenças comportamentais e neurais entre esses tipos de interferência são importantes para entender como cognitiva habilidades de controle de mudanças com o envelhecimento.
Por que os adultos mais velhos mostram déficits exacerbadas na resolução de interruptores para-ser-atendidos? São adultos mais velhos prejudicada pelo processamento excessivo de interruptores quando são apresentados, ou por uma incapacidade de re-ativar representações dos s relevantes para a meta primáriatimuli após interrupções, ou pelo processamento prolongado de interruptores depois que eles não estão mais presentes ou relevantes 33? Para tratar dessas questões, o design do paradigma atual permite a comparação da atividade neural em pontos de tempo antes, durante e após diferentes tipos de interferência. Por exemplo, comparando a atividade neural provocada por distração ignoradas versus atividade durante as interrupções participaram, pode-se verificar o impacto específico de atenção de cima para baixo sobre a resolução de interferência na memória de trabalho.
Vários estudos têm implementado várias variantes deste paradigma interferência de compreender os correlatos neurais dos diferentes tipos de interferência externa, tanto em alta resolução espacial e temporal usando ressonância magnética funcional (fMRI) e eletroencefalografia (EEG), respectivamente. Este paradigma também tem sido utilizado para esclarecer as distinções importantes entre interferência nos domínios visuais e auditivas, Bem como o impacto da complexidade do estímulo e em congruência interferência. Aqui, as variantes de paradigmas são descritos em detalhe.
Protocol
Representative Results
Discussion
Um paradigma cognitivo novela tem demonstrado eficácia na investigação interferência memória de trabalho por distrações e interrupções. Este paradigma e suas diversas variantes, estendendo a sua utilização em toda modalidades sensoriais, níveis de complexidade do estímulo e métodos de imagem, são detalhados.
Antes de iniciar a experiência, pré-tela de todos os participantes para garantir habilidades cognitivas e perceptivas adequadas. Para experiências com baixo nível de e…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Muito obrigado aos desenvolvedores deste paradigma, especialmente Wesley Clapp, Anne Berry, Jyoti Mishra, Michael Rubens, e Theodore Zanto. Este trabalho foi financiado pelo NIH conceder 5R01AG0403333 (AG).
Materials
| Computer for stimulus presentation | Dell | Optiplex GX620 | hardware/software requirements will vary based on stimulus presentation software |
| Cathody Ray Tube (CRT) monitor | ViewSonic | G220fb | 21"; recommended due to its superior latency relative to that of LCD monitors in displaying visual stimuli; chair should be positioned 75 cm away |
| E-Prime software | Psychology Software Tools, Inc. | E-Prime 2.0 Standard | a different experimental presentation software can be used in place of E-Prime (e.g. Presentation (Neurobehavioral Systems), or PsychoPy (open-source); E-Prime and Presentation are compatible with Microsoft Windows, PsychoPy is compatible with Microsoft Windows, Mac OS X, and Linux) |
| Keyboard/response pad for Behavioral or EEG experiments | Keyboard: Razer; Response Pad: Cedrus | Keyboard: BlackWidow Ultimate; Response Pad: RB-830 | any standard computer keyboard is acceptable, though response pads may offer more precise timing (ie: Cedrus RB-830 guarantees 1 ms resolution) |
| Keyboard/response pad for MRI experiments | Curdes | Package 904 | ensure that keypad is MR-compatible |
| Headphones (for auditory behavioral experiments) | Koss | UR29 | |
| EEG-compatible Headphones (for auditory EEG experiments) | Etymotic | ER3-50; ER3-21; ER3-14A | |
| MRI-compatible Headphones (for auditory MR experiments) | Etymotic | SD-AU-EAER30 |
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