Ar vecumu saistīti mācīšanās un darba atmiņas traucējumi parastajā marmozetē 2. daļa

Programmatūra

Kognitīvie uzdevumi tika ieprogrammēti, izmantojot Animal Behavior EnvironmentTest (ABET) Cognition programmatūru (Lafayette Instrument Company), kas kontrolēja visus uzdevuma aspektus, tostarp izmēģinājumu skaitu un secību, laiku, stimulu atlasi un parādīšanas vietu, kā arī šķidruma atlīdzības piegādi.

Uzlabojoties dzīves līmenim, arvien vairāk cilvēku mūsdienu sabiedrībā savas dzīves bagātināšanai izvēlas dažādas stimulēšanas metodes. Šīs simulācijas metodes var ietvert ceļošanu, spēles, sportu, mūziku utt. Tās var ne tikai iepriecināt cilvēkus, bet arī pozitīvi ietekmēt cilvēku ķermeni un prātu, no kuriem viens ir atmiņas uzlabošana.

Pirmkārt, stimulu izvēle zināmā mērā var palielināt cilvēku interesi un uzmanību mācīties. Kad cilvēki jūt kādu stimulu, piemēram, ceļojot uz jaunu valsti vai izmēģinot jaunu sporta veidu, viņi atklās savu zinātkāri un vairāk koncentrēsies uz šīs jaunās jomas apguvi un izpēti. Šī stabilākā uzmanība var palīdzēt cilvēkiem labāk apgūt jaunas zināšanas un prasmes, tādējādi uzlabojot atmiņu un mācīšanās efektivitāti.

Otrkārt, stimulu atlase var arī stimulēt neironus cilvēku smadzenēs un veicināt atmiņu veidošanos un nostiprināšanos. Kad cilvēki izmēģina jaunas lietas, smadzeņu neironi tiek stimulēti atšķirīgi, stimulējot mijiedarbību starp neironiem. Šī stimulācija veicina vairāk sinaptisku savienojumu un palielina savienojumus starp dažādām jomām, palīdzot cilvēkiem labāk uzglabāt un integrēt dažādu informāciju un pieredzi. Tāpēc stimulu izvēlei ir liela nozīme cilvēku atmiņas uzlabošanā.

Visbeidzot, stimulu atlase var arī veicināt cilvēku fizisko veselību un sociālo dzīvi, tādējādi netieši uzlabojot atmiņu un kognitīvās spējas. Piemēram, piedalīšanās dažādos sporta veidos var veicināt fizisko veselību un uzlabot fizisko sagatavotību, vienlaikus palīdzot cilvēkiem saglabāt skaidru domāšanu un kognitīvās funkcijas. Tajā pašā laikā cilvēki var arī iepazīt vairāk cilvēku un paplašināt savus sociālos lokus ceļojumos, sportā, mūzikā utt., kas arī veicina cilvēku garīgā stāvokļa uzlabošanos, tādējādi netieši palīdzot uzlabot atmiņu un izziņas spējas.

Rezumējot, pastāv cieša saikne starp stimulu izvēli un atmiņu. Izvēloties dažādas stimulācijas metodes, cilvēki var ne tikai bagātināt savu dzīvi, bet arī palīdzēt sev labāk apgūt un apgūt jaunas zināšanas un prasmes, tādējādi uzlabojot atmiņu un kognitīvās spējas un parādot labāku sevi. Var redzēt, ka mums ir jāuzlabo atmiņa, un Cistanche deserticola var ievērojami uzlabot atmiņu, jo Cistanche deserticola var regulēt arī neirotransmiteru līdzsvaru, piemēram, palielināt acetilholīna un augšanas faktoru līmeni. Šīs vielas ir ļoti svarīgas atmiņai un mācībām. Turklāt gaļa var arī uzlabot asins plūsmu un veicināt skābekļa piegādi, kas var nodrošināt, ka smadzenes saņem pietiekami daudz barības vielu un enerģijas, tādējādi uzlabojot smadzeņu vitalitāti un izturību.

Noklikšķiniet uz Zināt, lai uzlabotu īstermiņa atmiņu

Programmatūra arī ierakstīja vairākus uzdevumu izpildes mērījumus, tostarp izmēģinājuma numuru, pareizas un nepareizas atbildes, pareizās izvēles un izvēlētās vietas atrašanās vietu ekrānā un atbildes latentumu.

Stimuli visiem uzdevumiem ietvēra vienkāršas formas un melnbaltus klipu attēlus, 3,5 x 3,5 cm, kas parādīti uz melna fona (skatiet 2. E un 3. A attēlu stimulu piemērus).

Statistiskās analīzes

Dati tika analizēti, izmantojot MATLAB (MathWorks). Kolmogorova-Smirnova testi noteica, ka dati nebija normāli sadalīti, un tāpēc visā pētījumā tika izmantota neparametriskā statistiskā analīze.

Tāpēc korelācijas tika novērtētas, izmantojot Spīrmena rangu secības korelācijas, Šeirera Reja Zaķa testi tika izmantoti, lai novērtētu divu faktoru mijiedarbību laika gaitā, un Frīdmena testi ar Nemenyi post hoc testiem vai Vilkoksona paraksta ranga testi tika izmantoti, lai noteiktu faktoru iekšējās atšķirības.

Veiktspēja tika salīdzināta ar nejaušību, izmantojot x2 Goodness of FitTests. Iespējamības līmeņi tika noteikti, izmantojot aMonte Carlo simulāciju, un p, 0.05 tika uzskatīts par nozīmīgu.

Kognitīvā pārbaude

Pieskārienu apmācība

Pētījuma sākumā marmozetes bija naivi pret kognitīvo testēšanu. Tāpēc viņi vispirms tika apmācīti pieskarties ekrānam, lai nopelnītu šķidruma atlīdzību. Pieskārienu apmācības procesam bija trīs posmi. Pirmā posma mērķis bija pieradināt marmozetes pie skārienekrāna stacijas, veicināt fizisku saikni ar ekrānu un atlīdzības izlietni, kā arī saistīt pieskaršanos ekrānam un balvas piegādi.

Lai to izdarītu, uz ekrāna nelielos daudzumos tika uzklāta salda viela (Marshmallow Fluff) katrā no deviņām vietām, kas pieejamas caur masku. Kad sākās apmācība, katrā no deviņām vietām zem pūkas parādījās zils kvadrātveida mērķa stimuli. Kad marmozetes pieskārās ekrānam, lai iegūtu pūku, tika konstatēts pieskāriens un 0,2 ml balvas tika izlietas izlietnē zem ekrāna. Themarmoset darbība tika attālināti novērota, izmantojot Ethernet iespējotas kameras (RLK16-410B8, Reolink).

Tika novēroti dzīvnieki, lai noteiktu, kad viņi uzzināja, ka, pieskaroties ekrānam, tika saņemta atlīdzība. Viņu uzvedība mainījās, kad viņi uzzināja par šo saistību. Apmācības sākumā pērtiķi ieguva atlīdzību tikai tad, kad viņi pamanīja uzkrāšanos izlietnē. Tomēr, kad asociācija tika izveidota, pērtiķa uzvedība mainījās, un uzreiz pēc katra ekrāna pieskāriena viņi iztērēja atlīdzību no izlietnes, pirms atkal pieskārās ekrānam. Kad šī asociācija tika izveidota, sākās pieskārienu apmācības otrais posms.

Otrā posma mērķi bija raksturot marmosetreakcijas katrā no deviņām iespējamām stimulu parādīšanas vietām un apmācīt marmozetus, ka tikai vietās ar stimuliem ir potenciāls rotaļlietas ieguvums, ja tās tiek atlasītas. Sākotnēji visās deviņās vietās bija mērķi. Apmācība turpinājās aptuveni piecu ikdienas treniņu laikā, katrā izmēģinājumā ekrānā parādīto mērķa stimulu skaits pakāpeniski samazinājās no deviņiem mērķiem līdz vienam.

Šajā posmā Fluff vairs netika lietots uz ekrāna, un pareizi izvēlētais mērķis tika apbalvots ar 0,2 ml atlīdzības. Katrs mērķa stimuls tika novietots nejauši izvēlētā vietā. Kad marmozetes droši pieskārās vienam nejauši novietotam mērķim, sākās trešais un pēdējais pieskārienu apmācības posms. Trešā posma mērķis bija saglabāt stabilu iesaistīšanos uzdevumā, vienlaikus samazinot par katru atbildi nopelnītās atlīdzības apjomu.

Katrā šī trešā posma izmēģinājumā viens stimuls tika parādīts ekrānā nejauši izvēlētā vietā. Atlīdzības apjoms tika samazināts no {{0}},2 ml uz atbildi līdz galīgajam tilpumam 0,05 ml vienā atbildē, pakāpeniski aptuveni četru ikdienas treniņu laikā.

DRST (3.A att.)

Aizkavētās atpazīšanas diapazona uzdevums (DRST) mēra darba atmiņas ietilpību. Katru DRST izmēģinājumu uzsāka marmozete, pieskaroties zilam kvadrātveida stimulam ekrāna centrā. Pēc tam viens melnbalts stimuls, kas nejauši iegūts no 400 attēlu kopas, tika parādīts ekrānā vienā no deviņām iespējamām vietām, kas arī tika atlasītas nejauši.

Kad marmozete pieskārās šim pirmajam stimulam, tika izdalīta neliela šķidra balva. Pēc 2-aizkavēšanās, kuras laikā ekrāns bija tukšs, tika piedāvātas divas alternatīvas piespiedu izvēles, sākotnējais stimuls parādījās sākotnējā vietā un otrs, jauns stimuls, kas parādījās citā pseido nejauši izvēlētā vietā.

Ja marmozete izvēlējās jauno objektu, tika reģistrēta pareiza atbilde, tika izsniegta šķidra balva un sekoja vēl viena 2- s aizkave. Pēc kavēšanās pirmie divi stimuli parādījās to sākotnējā atrašanās vietā, un trešais, jauns stimuls, parādījās arī pseido nejauši izvēlētā vietā. Marmozete atkal tika apbalvota par jaunā stimula izvēli. Jauni stimuli tika pievienoti pēc turpmākas kavēšanās, līdz izmēģinājums tika pārtraukts vienā no trim veidiem: (1) marmosets veica deviņas pareizas atlases pēc kārtas; (2) marmozete neizdevās veikt atlasi 12- s laikā (ti, izlaista); (3) marmozete radīja nepareizu reakciju (ti, izvēlējās nejaunu stimulu).

Izlaiduma vai nepareizas atbildes gadījumā atlīdzība netika piešķirta un sākās 5-s noildzes periods pirms jaunā izmēģinājuma sākuma. Katram izmēģinājumam pareizi izvēlēto stimulu skaits pirms izmēģinājuma beigām tika reģistrēts kā galīgais ilgums (FSL). Atlīdzības apjoms tika palielināts, palielinoties izmēģinājuma grūtībām, lai mudinātu turpināt darbu.

Konkrēti, marmosetsearned {{0}}.05 ml atlīdzība par pareizām atbildēm, kad ekrānā bija viens stimuls, 0,1 ml atlīdzība par pareizām atbildēm, ja uz ekrāna bija divi, trīs vai četri stimuli. ekrānā un 0,2 ml atlīdzības par pareizām atbildēm, kad ekrānā bija pieci, seši, septiņi, astoņi vai deviņi stimuli. Ekrānā redzamo objektu skaits turpmāk tiek saukts par trialdifficulty level (TDL).

Katra marmozete tika pārbaudīta 2–5 dienas nedēļā, un katra testēšanas sesija tika pārtraukta pēc 3 stundām vai pēc tam, kad marmozets bija nopelnījis 20 ml atlīdzības atkarībā no tā, kas notika pirmais.

Reakcijas laika uzdevums (7.A att.)

Reakcijas laika uzdevums (RTT) mēra laiku, kas nepieciešams, lai marmozete izstieptos un pieskartos ekrānam. To izmantoja, lai atšķirtu ar vecumu saistītas nekognitīvā motora ātruma izmaiņas no ar vecumu saistītām izmaiņām darba atmiņas uzdevuma (DRST) izpildē. Katru RTT izmēģinājumu uzsāka marmozete, pieskaroties zaļam kvadrātveida stimulam ekrāna centrā.

Pēc tam mērķis parādījās vienā no deviņām vietām, kas tika izvēlētas pseido nejauši. Kad marmozete pieskārās mērķim, viņa ilgojās pēc 0.1- ml šķidruma balvas, un laiks, kas pagājis no mērķa noteikšanas līdz marmozete, tika reģistrēts kā reakcijas laiks šajā izmēģinājumā.

Marmozetēm tika dota viena prakse, lai apgūtu uzdevumu, un pēc tam tika savākti dati no desmit nākamajām testa sesijām. Katra no 10 testa sesijām tika pabeigta, kad marmozetes bija veikušas 108 izmēģinājumus vai bija pagājusi 1 stunda kopš testēšanas sesijas sākuma.

Progresīvās attiecības uzdevums (PRT; 7.B att.)

Progresīvās attiecības uzdevums (PRT) mēra motivāciju. To izmantoja, lai atšķirtu ar vecumu saistītas nekognitīvās motivācijas izmaiņas no ar vecumu saistītām izmaiņām DRST veiktspējā. Katrs PRT izmēģinājums sākās ar stimula prezentāciju ekrāna vidū.

Marmosets tika apbalvoti par pieskārienu stimulam saskaņā ar pakāpenisku pastiprināšanas grafiku, kur testēšanas sesijas laikā pieauga atbildes reakcijas prasības.

Sākotnējās atbildes prasība bija ar vienu pieskārienu, lai nopelnītu atlīdzību. Kad pērtiķis izpildīja atbildes prasību, stimuls tika noņemts no ekrāna, atlīdzība tika izsniegta un pēc tam stimuls tika nomainīts uz ekrāna. Atbildes prasība palielinājās par vienu, līdz tika izpildītas astoņas atbildes prasības, un pēc tam dubultojās pēc katras astoņas atbildes prasības.

Konkrētās atbildes prasības tika izmantotas: (pieaugums=1) 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8; (pieaugums=2) 10, 12, 14, 16, 18,20, 22, 24; (pieaugums=4) 28, 32, 36, 40, 44, 48, 52, 56; uc Pārbaudes sesijas tika pabeigtas, kad bija pagājusi 1 stunda vai marmozete sasniedza 120 pieskārienu atbildes prasību. Marmozetēm tika dota viena prakse, lai apgūtu uzdevumu, un pēc tam dati tika savākti no trim sekojošām testa sesijām.

Rezultāti

DRST

Lai novērtētu, vai marmozetēm ir ar vecumu saistīti darba atmiņas traucējumi, mēs ieviesām aizkavētās atpazīšanas diapazona uzdevuma skārienekrāna versiju dzīvnieku grupā plašā vecuma diapazonā.

Šajā uzdevumā marmozetes uzsāka izmēģinājumu un pēc tam tika apbalvoti par pieskārienu vienam vizuālam stimulam ("objektam"), kas parādījās ekrānā. Pēc īsas aizkaves, kuras laikā ekrāns bija tukšs, marmozetes tika apbalvotas par jaunā objekta identificēšanu, veicot divas piespiedu izvēles alternatīvas. Ja pareizi, pēc īsas kavēšanās sekoja trīs objektu parādīšanās; divi, kas bija redzēti iepriekš tiesas procesā, un viens romāns.

Pēc katras pareizās atbildes tika piegādāta balva un masīvam tika pievienots papildu objekts. Kad marmosets izvēlējās nejaunu objektu, izmēģinājums beidzās bez atlīdzības, un izmēģinājuma secība sākās no jauna.

Primārais DRST veiktspējas novērtēšanas rādītājs bija galīgais garums (FSL). Tāpat kā iepriekšējā darbā (Herndon et al., 1997; Moss et al., 1997; Killiany et al., 2000; Moore et al., 2017), šis pasākums nosaka dzīvnieka darba atmiņas spēju un tiek definēts kā marmozetes stimulu skaits. katrā izmēģinājumā pareizi uzrādīts kā jauns.

Katra dzīvnieka neapstrādāto datu apguves līknes, kas attēlotas kā FSL funkcija laika gaitā, tika izlīdzinātas, izmantojot Gausa svērto mainīgo vidējo 2000-izmēģinājuma logā (3.B attēls), un Montekarlo simulācija tika izmantota, lai modelētu nejaušības veiktspēju. .

Mēs analizējām veiktspēju trīs atšķirīgos posmos katras marmozetes mācīšanās līknē, kas tika apzīmēta kā "iesācējs", "audzēknis" un "eksperts". Iesācēju fāze tika definēta kā izmēģinājumi, kuru veiktspēja neatšķīrās no nejauši gaidītā, un sākās ar pirmo izmēģinājumu. Iesācēju fāzes beigas tika noteiktas, izmantojot Kolmogorova-Smirnova piemērotības testus, lai noteiktu sākuma punktu, kurā 100 secīgi eksperimentāli izmērīti FSL sadalījumi būtiski atšķīrās no nulles sadalījuma, kas iegūts no Montekarlo simulācijām.

LearnerPhase sākās tūlīt pēc iesācēju fāzes un beidzās izmēģinājumā pirms veiktspējas 90. procentiles. ExpertPhase ietvēra izmēģinājumus ar veiktspēju no 90. līdz 100. procentilei ieskaitot.

Šīs fāzes atšķīrās viena no otras, un neviens izmēģinājums netika iedalīts vairākās kategorijās. Lai apstiprinātu šīs fāzes definīcijas, mēs pārbaudījām, vai, kā gaidīts, vidējā veiktspēja ir ievērojami palielinājusies trijās fāzēs, un konstatējām, ka tā ir (3. C attēls; neparametrisks Frīdmena tests: x2(2)=30, p=3.1 107); pāru post hocNemenyi testi: Iesācējs vs apmācāmais: p=0.017; Iesācējs pret ekspertu:p=1.4 107; Audzēknis pret ekspertu: p=0.017).

For more information:1950477648nn@gmail.com