Utilizzo di test pratici, parlare in pubblico e monitoraggio delle fonti per esaminare le influenze delle strategie di apprendimento e lo stress sulla memoria episodica
Summary
Il presente esperimento ha combinato tre procedure sperimentali – una manipolazione dell’apprendimento di pratica di recupero, un compito di discriminazione degli elenchi e una tecnica di induzione allo stress – per esaminare le influenze delle diverse strategie di apprendimento e lo stress acuto più misure della memoria episodica.
Abstract
Ricerche precedenti hanno dimostrato che l’apprendimento delle informazioni attraverso la pratica di recupero, che comporta lo studio e l’assunzione di test di pratica, ha provocato meno compromissione della memoria sotto stress rispetto all’apprendimento delle informazioni tramite studi ripetuti. Il presente esperimento ha combinato tre procedure sperimentali per esaminare ulteriormente i meccanismi di memoria alla base dell’efficacia della pratica di recupero nel contesto dello stress. È stato attuato un compito di discriminazione elenco, in cui i partecipanti hanno imparato due elenchi di parole distinti. Questo è stato combinato con una manipolazione di scopo di recupero-pratica, come la metà dei partecipanti impegnati in test di pratica e metà impegnati in studi convenzionali durante l’apprendimento. Una settimana dopo, i partecipanti hanno subito l’induzione dello stress, utilizzando il Trier Social Stress Test. Prima e dopo l’induzione dello stress, i partecipanti hanno completato i test della memoria dell’elemento e della memoria di origine (ad esempio, la discriminazione nell’elenco). La combinazione di queste tre procedure ha prodotto risultati informativi: la pratica di recupero, nel contesto dello stress, ha migliorato la memoria degli elementi ma non la memoria di origine rispetto allo studio convenzionale. Vengono discusse le limitazioni e le indicazioni future per l’uso di questa metodologia.
Introduction
Le istanze di stress psicologico acuto generalmente compromettono il recupero della memoria1. Ad esempio, l’esecuzione di un’attività di parlare pubblico ad alta pressione riduce la quantità di informazioni che gli individui possono successivamente ricordare2,3,4,5,6. Questa scoperta comune è in gran parte attribuita all’influenza neurale dell’ormone dello stress umano cortisolo. Quando i livelli di cortisolo sono elevati dopo lo stress, il cortisolo si lega ai recettori glucocorticoidi nell’ippocampo7,8, comproquotando il ricordo delle informazioni apprese in precedenza9.
In una recente ricerca, gli effetti nocivi dello stress sul recupero della memoria sono stati eliminati quando i partecipanti hanno studiato stimoli utilizzando la pratica di recupero della strategia di apprendimento altamente efficace10. I partecipanti hanno imparato un elenco di parole attraverso ripetuti studi, o attraverso lo studio seguito da diversi tentativi di richiamare liberamente le parole (cioè, la pratica di recupero). Il giorno dopo, quando la memoria è stata testata dopo l’induzione dello stress, coloro che hanno imparato attraverso lo studio ripetuto ricordavano meno parole rispetto alle loro controparti non stressate, mentre coloro che hanno imparato tramite test ripetuti non mostravano alcuna compromissione della memoria.
Per capire meglio perché la pratica di recupero così efficacemente buffered contro gli effetti deleteri di stress acuto, è utile dare un’occhiata più da vicino i processi di memoria colpiti. Lo studio precedente ha semplicemente esaminato la memoria degli oggetti facendo ricordare ai partecipanti le parole che avevano imparato10. Nel presente studio, la memoria sorgente è stata esaminata più attentamente per determinare se la pratica di recupero è stato anche supportando la memoria per il contesto in cui ogni elemento è stato appreso. Questo approccio è stato informato da una ricerca che mostra che la pratica di recupero aumenta la memoria per le informazioni contestuali associate a un determinato episodio di apprendimento (ad esempio, quando ogni elemento è stato appreso, dove ogni elemento è stato appreso)11.
Per determinare come la pratica di recupero interagisce con lo stress acuto per influenzare sia la memoria dell’elemento che quella sorgente, è stato necessario combinare tre procedure sperimentali. In primo luogo, è stata implementata una manipolazione standard di recupero-pratica in cui i partecipanti hanno studiato gli stimoli più volte o impegnati nello studio seguito dal richiamo gratuito. In secondo luogo, è stata utilizzata un’attività di discriminazione elenco per esaminare separatamente l’elemento e la memoria di origine. Ciò ha comportato l’apprendimento di stimoli da due elenchi separati temporalmente e codificati a colori che potrebbero essere differenziati in un test di memoria successivo. In terzo luogo, è stato utilizzato un metodo comunemente usato per l’induzione dello stress psicologico, in cui i partecipanti devono dare un breve discorso e risolvere i problemi matematici mentre vengono giudicati12.
Protocol
Representative Results
Discussion
Le memorie episodiche sono associate a informazioni contestuali. Per ottenere una comprensione più profonda di come lo stress psicologico e le diverse strategie di apprendimento influenzano la memoria episodica, è importante considerare come queste variabili influenzano gli elementi contestuali della memoria. Il contesto associato a una memoria (ad esempio, dove la memoria è stata acquisita, quando è stata acquisita) potrebbe essere esaminato in modo infinitamente-molti. Il presente protocollo ha fatto un passo avanti nell’esame della memoria per il contesto con l’uso di un’attività di list-discrimination, che valuta l’origine di una determinata memoria. La nuova combinazione di un’attività di discriminazione elenco con induzione allo stress e manipolazione della codifica di recupero-pratica ha permesso un test dei meccanismi di memoria alla base dell’efficacia della pratica di recupero per tamponare la memoria contro lo stress acuto10 .
I futuri ricercatori possono prendere in considerazione la modifica della manipolazione di manipolazione di ricerca-pratica impiegata nel protocollo attuale. Come indicato nei Risultati, i partecipanti al gruppo di ricerca-pratica hanno ricordato solo circa il 25% degli elementi dell’elenco di parole durante i loro tentativi di richiamo libero nella sessione 1. Questo basso livello di prestazioni non è ottimale né sperimentalmente né praticamente, anche se la restrizione della proporzione di colpi utilizzata nel presente protocollo ha consentito un esame significativo dell’efficacia della pratica di recupero. Per coerenza con la letteratura precedente10, il presente protocollo richiedeva che il gruppo di recupero-pratica semplicemente studiasse ogni elenco di parole una volta e poi effettuatentativ di richiamo libero senza successivi feedback o ri-esposizione agli stimoli. Tuttavia, la ricerca suggerisce che la pratica di recupero si traduce in un apprendimento più robusto quando ai partecipanti viene fornito un feedback sulle loro prestazioni durante i tentativi di recupero-pratica24 e quando i partecipanti sono riesposti agli stimoli tra ogni tentativo di pratica di recupero25. Così, una manipolazione di recupero-pratica più efficace può coinvolgere più cicli di studio, test di richiamo libero, e feedback per quanto riguarda la correttezza.
La procedura di discriminazione degli elenchi utilizzata nell’esperimento è stata solo in qualche modo efficace, dato che alcuni partecipanti hanno dimostrato prestazioni a livello di opportunità. Questa attività è stata presa in prestito da ricerche precedenti, in cui la memoria di origine è stata testata in pochi minuti dalla procedura di codifica wordlist26,27. Il ritardo di una settimana tra la codifica e il test della memoria implementato nel protocollo attuale potrebbe aver contribuito alle prestazioni di discriminazione dell’elenco a livello di possibilità osservate. Così, per migliorare le prestazioni di listino-discriminazione in modo che eventuali effetti della pratica di stress e recupero possono diventare più evidenti, futuri ricercatori possono considerare di abbreviare l’intervallo di conservazione tra codifica e test. Tuttavia, l’intervallo di una settimana utilizzato nel presente protocollo può essere auspicabile perché imita circostanze più realistiche (ad esempio, informazioni di apprendimento oggi e ricordandole tra una settimana). Per mantenere questo ritardo, ma migliorare la capacità dei partecipanti di discriminare tra gli elementi appresi dalle due liste di parole, i ricercatori possono considerare di rendere più distinti i due episodi di codifica (cioè, imparare i due wordlist). Ad esempio, la codifica dei due wordlist potrebbe essere separata da un intervallo di tempo più lungo o gli elenchi di parole potrebbero essere codificati in posizioni fisiche diverse.
Oltre ai limiti dei protocolli di resilimazione e di discriminazione degli elenchi, la procedura di induzione allo stress utilizzata nel presente esperimento ha dimostrato un’efficacia limitata. I partecipanti hanno mostrato solo un moderato aumento del cortisolo attraverso le tre misurazioni. Poiché questo metodo esatto di induzione dello stress ha indotto con successo risposte più forti allo stress negli esperimenti precedenti28,29, i risultati attuali sono probabilmente dovuti a differenze di campione piuttosto che a un paradigma inefficace. Le donne, in particolare quelle che assumono contraccettivi orali, spesso dimostrano una risposta al cortisolo smussata agli stressanti acuti15. Il presente studio ha reclutato un campione in gran parte femminile (73% femminile), che potrebbe aver contribuito a ridurre il cortisolo post-stress a livello di gruppo. Sono disponibili diverse opzioni per il controllo di questo problema. I futuri ricercatori possono scegliere di reclutare un campione solo maschile30, includere il sesso come variabile indipendente nelle analisi statistiche4o includere l’uso contraccettivo e la fase del ciclo mestruale come variabili nelle analisi sul cortisolo1. Tuttavia, queste opzioni richiedono considerazioni aggiuntive. Il primo limita la generalizzabilità dei risultati, e il secondo e il terzo richiedono campioni di dimensioni maggiori per tenere conto dell’aggiunta di variabili al modello statistico.
Dovrebbero essere presi in considerazione alcuni ulteriori cambiamenti metodologici. In primo luogo, per mappare meglio l’aumento post-stress nel cortisolo e il successivo periodo di recupero, i ricercatori dovrebbero raccogliere più campioni di saliva. Per esempio, alcuni ricercatori scelgono di raccogliere campioni ogni 5-10 min dopo l’inizio dello stress per fino a un’ora dopo l’induzione dello stress31. In secondo luogo, i ricercatori possono considerare di manipolare lo stress tra i soggetti. Nell’attuale progettazione di misure ripetute, questioni come la fatica dei partecipanti potrebbero confondere gli effetti dello stress che sono stati osservati. Un progetto tra soggetti con un gruppo di controllo non stressato sradicherebbe questi potenziali problemi. Inoltre, l’atto di recuperare elementi sul test pre-stress potrebbe aver impartito benefici di recupero-pratica sul test post-stress, riducendo in modo efficace i vantaggi della manipolazione della codifica di recupero-pratica. Una manipolazione tra soggetti dello stress, con un solo test di memoria (post-stress), eliminerebbe questo potenziale problema. In terzo luogo, i ricercatori dovrebbero considerare l’impatto emotivo del compito di distrazione implementato tra l’induzione dello stress e il test della memoria durante la sessione 2. Avere i partecipanti guardare una sitcom (cioè, L’Ufficio) può indurre uno stato d’animo positivo. Includere una misura post-sitcom degli stati di umore dei partecipanti fornirebbe una comprensione più precisa di come l’umore e lo stress fisiologico influenzano le prestazioni successive della memoria. Come nota finale, un’ulteriore misura di base dell’ansia di stato dovrebbe essere aggiunta all’inizio della sessione 1 nel presente protocollo. Per esaminare se la pratica dello studio e la pratica di recupero influiscono in modo differenziale sui livelli di ansia durante la codifica session-1, questa misura iniziale è necessaria per il confronto con la misura adottata alla fine della sessione 1.
Il presente protocollo ha impiegato una nuova combinazione di tre procedure sperimentali – una manipolazione di recuperi-pratica, un’attività di discriminazione degli elenchi e la tecnica di induzione dello stress TSST – per esaminare un potenziale meccanismo di memoria alla base della l’efficacia della pratica di recupero nella creazione di memorie resistenti allo stress. I risultati di questa metodologia hanno mostrato che, nel contesto dello stress, la pratica di recupero migliorava la memoria per gli elementi appresi ma non migliorava la memoria per l’origine degli elementi. Questi risultati parlano dell’efficacia della combinazione di queste procedure per studiare le questioni relative alla pratica di recupero, gli elementi contestuali della memoria episodica e/o lo stress psicologico acuto. La ricerca futura che esamina le domande relative a uno o più di questi argomenti dovrebbe prendere in considerazione l’utilizzo di queste tecniche, ma con attenzione data alle modifiche descritte in precedenza.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro è stato finanziato dal Centro Di Sviluppo delle Capacità di Combattimento dell’Esercito degli Stati Uniti (CCDC). Le opinioni espresse in questo articolo sono esclusivamente quelle degli autori e non riflettono le politiche ufficiali o le posizioni dell’esercito degli Stati Uniti, del Dipartimento della Difesa o di qualsiasi altro dipartimento o agenzia del governo degli Stati Uniti. Gli autori ringraziano Abbie Gantner per la sua assistenza nella raccolta dei dati.
Materials
| Blank paper | N/A | N/A | Paper is given to participants for speech preparation during stress induction |
| Clipboard equipped with blank sheets of paper and a list of 50 math subtraction tasks with answers (e.g., 4782 – 17). | N/A | N/A | The experimenter holds the clipboard during stress induction. (S)he takes notes on the blank paper during participants' speeches, and refers to the math problems for the math-subtraction portion of stress induction. |
| Computers (two) | N/A | N/A | Necessary for presenting stimuli, administering memory tests, and recording participants' responses. |
| Crovial storage box (recommended) | N/A | N/A | Helpful for storing saliva samples until the time of analysis. |
| Cryovials (2 mL) | N/A | N/A | Needed for collection of saliva samples for cortisol analysis. The present paradigm required three cryovials per participant. |
| Cubicle desks with chairs (two of each) | N/A | N/A | Cubicles are helpful for limiting distractions during encoding and memory testing. |
| Freezer | N/A | N/A | Needed for storing saliva samples until the time of analysis. Freezer must maintain a temperature of approximately 0 degrees fahrenheit. |
| Smoothie-sized straws | N/A | N/A | Helpful for passing saliva from the mouth into each cryovial. |
| Stimulus presentation software (recommended) | E-Prime 3.0 (recommended) | Helpful for precision in stimulus presentation (e.g., 2 s presentation rate for words during experimental session 1) and video presentation (e.g., Planet Earth during session 1). Also helpful for administration of recognition tests and recording participant responses (session 2). | |
| The State Trait Inventory for Cognitive and Somatic Anxiety | N/A | N/A | Necessary for assessing subjective stress. Borrowed from Grös, Antony, Simms, and McCabe (2007). |
| Video camera with tripod | N/A | N/A | Necessary for stress-induction procedure. Camera needs to appear to record participants, but does not need to be capable of recording. |
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