L'invecchiamento influisce sulla memoria per i dettagli degli eventi percettivi, ma non narrativi, parte 2

Discussione

Nel presente studio, abbiamo cercato di esaminare i cambiamenti legati all'età nella memoria di riconoscimento delle informazioni narrative e percettive. I partecipanti più giovani e più anziani hanno visto un episodio di una sitcom televisiva e successivamente hanno completato un test di riconoscimento vecchio/nuovo consistente in bersagli, fogli e oggetti esca simili che toccato i domini percettivi e narrativi. Fondamentalmente, a nostra conoscenza, questo è il primo studio ad esaminare la discriminazione mnemonica delle informazioni percettive nella memoria insieme a dettagli narrativi specifici.

Percepire informazioni e memoria sono inseparabili. L'informazione percettiva consiste nell'ottenere informazioni sull'ambiente esterno attraverso i cinque sensi e poi trasmetterle al cervello, e il cervello forma la memoria immagazzinando le informazioni. In altre parole, senza informazione percettiva non c’è memoria.

La relazione tra informazione percettiva e memoria può essere vividamente spiegata con una semplice metafora: l'informazione percettiva è il seme e la memoria è il frutto dopo la semina. Solo quando l’informazione viene percepita e si forma un’impressione nel cervello, i semi della memoria possono germogliare e formare un ricordo.

Inoltre, le informazioni percettive possono anche aiutarci a ricordare meglio i contenuti di apprendimento. La ricerca mostra che la comprensione e la conservazione delle informazioni possono essere migliorate assimilando i contenuti dell’apprendimento attraverso diverse modalità di percezione. Ad esempio, la percezione visiva può essere effettuata attraverso immagini, video, immagini, ecc., la percezione uditiva può essere effettuata attraverso registrazioni audio o vocali e la percezione tattile può essere effettuata attraverso la percezione operativa effettiva. L'utilizzo di una varietà di metodi di percezione per ottenere informazioni può formare più punti di memoria nel cervello e migliorare l'immagazzinamento e la memoria delle informazioni.

Nel complesso, la relazione tra informazioni percettive e memoria è molto importante. Abbiamo bisogno di acquisire informazioni attraverso varie modalità di percezione, registrando e acquisendo attivamente nuove conoscenze per migliorare la nostra memoria e le capacità di pensiero. In questo modo potremo cogliere meglio i contenuti dell’apprendimento e migliorare l’efficienza e la qualità della vita e del lavoro. Si può vedere che abbiamo bisogno di migliorare la memoria, e la Cistanche deserticola può migliorare significativamente la memoria perché la Cistanche deserticola è un materiale medicinale tradizionale cinese che ha molti effetti unici, uno dei quali è quello di migliorare la memoria. L'efficacia della carne macinata deriva dai vari principi attivi che contiene, tra cui acidi, polisaccaridi, flavonoidi, ecc. Questi ingredienti possono favorire la salute del cervello in vari modi.

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Le analisi hanno rivelato prestazioni migliori nel riconoscimento di base di obiettivi ripetuti e di nuovi elementi percettivi rispetto alle prove narrative in tutti i gruppi di età. La discriminazione di esche simili, tuttavia, differiva tra i gruppi di età, con gli adulti più anziani che mostravano un deficit nel rifiutare correttamente le esche percettive, ma non quelle narrative. È importante sottolineare che la capacità di discriminazione per attirare è stata equiparata in tutti i domini negli adulti più giovani, suggerendo che il compito di discriminazione percettiva non è intrinsecamente più difficile. Inoltre, gli adulti più anziani hanno ottenuto risultati paragonabili a quelli dei giovani adulti nel discriminare gli stimoli narrativi molto simili dalle informazioni contenute nell’episodio.

I nostri risultati dimostrano l'utilità di includere misure per più di un tipo di memoria per lo stesso stimolo complesso. Abbiamo adattato un paradigma ampiamente utilizzato, l’MST, che in genere mira a tassare i processi di separazione dei modelli nell’ippocampo (Stark et al.2013, 2019); tuttavia, invece di testare esclusivamente i dettagli percettivi come hanno fatto i paradigmi precedenti, abbiamo testato anche il riconoscimento dettagliato delle informazioni narrative.

La memoria per i dettagli narrativi viene spesso testata con la rievocazione libera parlata o scritta, che è una forma di recupero della memoria diversa e potenzialmente più faticosa rispetto al riconoscimento suggerito (Craik e McDowd 1987). Alcuni risultati che mostrano deficit nella rievocazione legati all’età possono essere risultati influenzati dalla difficoltà del compito stesso. Inoltre, i test di ricordo tendono a concentrarsi in gran parte sui dettagli narrativi e a diminuire l’attenzione sui dettagli percettivi. L'uso di un test di riconoscimento nel nostro progetto ci ha permesso di valutare direttamente le differenze tra i domini percettivi e narrativi, riducendo al minimo le differenze legate all'età in base alla natura del compito. Pertanto, i nostri risultati sono guidati da differenze nel dominio dell'informazione (cioè, percettivo e narrativo) piuttosto che nel formato del test (ad esempio, ricordo vs riconoscimento), il che suggerisce che i domini percettivo e narrativo possono mettere a dura prova processi cognitivi distinti.

È stato sostenuto che l'invecchiamento è associato ad una perdita di memoria dettagliata ma ad una relativa conservazione dell'essenza (Schacter et al.1997). Questo è spesso operazionalizzato come il mantenimento di caratteristiche centrali e generali del materiale studiato ma la perdita di informazioni specifiche (a volte periferiche), con conseguente dimenticanza o falso riconoscimento a causa dell'interferenza (Koutstaal e Schacter 1997; Norman e Schacter 1997; Tun et al. 1998). . Sostanzialmente in linea con questo lavoro e con studi precedenti che utilizzavano varianti MST (Stark et al. 2013, 2015, 2019), abbiamo riscontrato un aumento dei falsi allarmi legati alle esche ma una relativa conservazione del riconoscimento del bersaglio negli anziani. Ciò può essere visto come un allontanamento dalla memoria dettagliata durante l’invecchiamento.

Molti studi precedenti che suggerivano un compromesso tra sostanza e dettagli hanno utilizzato immagini statiche (Stark et al. 2015) o elenchi di parole (Norman e Schacter 1997) come stimoli, utilizzando i falsi allarmi come misura chiave. Tuttavia, gli eventi continui catturati dalle narrazioni possono permetterci di attingere a meccanismi distinti che vanno oltre le semplici rappresentazioni visive rispetto a quelle verbali. Uno studio di Adams et al. (1997) hanno testato il ricordo narrativo verbale di adulti più giovani e più anziani e hanno mostrato deficit legati all'età nei dettagli letterali, ma gli adulti più anziani hanno mostrato una maggiore tendenza verso l'elaborazione del significato interpretativo di una storia. I nostri risultati potrebbero espandere questo fenomeno. Nello specifico, testando sia il semplice riconoscimento del bersaglio che la discriminazione dell'esca (più faticoso delle rappresentazioni dettagliate della memoria) attraverso i domini percettivi e narrativi, i nostri risultati suggeriscono che i partecipanti più anziani potrebbero essere più in grado di conservare una memoria dettagliata per le informazioni relative al significato di una storia.

In alternativa, una potenziale spiegazione per il deficit relativo nella discriminazione percettiva ma non narrativa tra gli anziani potrebbe essere una difficoltà generale con la percezione visiva. Sebbene abbiamo incluso formalmente i partecipanti con una visione corretta al normale e ci siamo assicurati che potessero vedere bene lo schermo del computer, Uno dei motivi principali di questo studio è che non abbiamo condotto un test formale della vista in laboratorio. Anche se a volte viene segnalato che l'acuità visiva diminuisce con l'età, gli adulti più anziani hanno ottenuto risultati simili a quelli più giovani nella valutazione del riconoscimento del target. Potrebbero esserci anche differenze di attenzione legate al beage che vanno oltre la percezione visiva di basso livello (Verhaeghen e Cerella 2002; Glisky 2007). Ad esempio, gli anziani potrebbero semplicemente aver guardato lo schermo in misura minore. Sebbene non abbiamo raccolto dati pertinenti in questo studio (ad esempio, il tracciamento oculare) e non possiamo parlarne direttamente, studi futuri in questo senso potranno valutare il ruolo dell'attenzione e del controllo dall'alto verso il basso.

I nostri risultati sono in accordo con gli studi che studiano l’interferenza nella memoria relativa alle informazioni visive, rivelando un deficit specifico nella discriminabilità delle esche ma non nel riconoscimento del bersaglio (Yassa et al. 2011b; Toner et al. 2013; Stark et al. 2015; Foster e Giovalleno 2020; Chamberlain et al. al.2022). Similmente a questo studio, ciò potrebbe portare a una minore capacità di modellare informazioni simili separate negli anziani. I nostri risultati potrebbero ampliare questo aspetto dimostrando che questo mira specificamente alle attrattive percettive, ma non narrative.

Sebbene abbiamo testato esplicitamente dettagli a grana fine in entrambi i domini e adottato misure per equiparare la difficoltà del compito negli adulti più giovani (vedi Materiale supplementare; Tabella supplementare S1), i ricordi altamente dettagliati possono essere intrinsecamente più propensi a attingere alle rappresentazioni percettive (Robin e Moscovitch 2017). Inoltre, nel contesto di questo studio, le condizioni di discriminazione con l'esca narrativa possono basarsi su rappresentazioni basate sull'essenza o più guidate semanticamente negli anziani. Pertanto, in una certa misura, i nostri risultati possono riflettere differenze legate all’età nell’elaborazione delle informazioni essenziali rispetto a quelle dettagliate con l’età. In linea con ciò, è stato recentemente sostenuto che uno spostamento legato all’età da rappresentazioni dettagliate a rappresentazioni generali può essere guidato da molteplici fattori oltre il declino cognitivo, compresi i cambiamenti nelle priorità e negli obiettivi associati all’invecchiamento (Grilli e Sheldon 2022).

È importante sottolineare che i processi cognitivi presi di mira dal nostro studio potrebbero basarsi su meccanismi neurali differenzialmente vulnerabili nel cervello che invecchia. Le rappresentazioni della memoria si estendono oltre l'ippocampo fino a raggiungere reti cortico-ippocampali più ampie, che possono differire in base al tipo di informazione. Secondo una visione ben supportata, il contenuto della memoria è dissociato in un sistema postero-mediale (PM) che supporta i dettagli spaziotemporali, contestuali e situazionali e un sistema antero-temporale (AT) che tiene traccia di oggetti, oggetti e singole persone (Ranganath e Ritchey2012; Ritchey et al.2015; Reagh e Ranganath 2018).

In questo contesto, il sistema PM supporterebbe di preferenza i dettagli narrativi, mentre la rete AT potrebbe supportare informazioni più guidate dalla percezione. Dato che la struttura narrativa, mediata dalla rete PM, fornisce un modo per codificare profondamente le informazioni permettendoci di collegare temi generali e creare associazioni significative, abbiamo anticipato che i partecipanti più anziani avrebbero ottenuto risultati migliori nel riconoscere i dettagli narrativi aiutati da queste ancore associative. Tuttavia, le differenze nelle prestazioni di riconoscimento di base in base al dominio del test erano guidate da prestazioni migliori (non peggiori) sulle informazioni percettive. È importante sottolineare che questo effetto era presente in tutti i gruppi di età, suggerendo che potrebbero esserci altre ragioni, come la rilevanza visiva o il livello di difficoltà tra i domini, che sono alla base di questo risultato in termini di memoria di riconoscimento di base. Fondamentalmente, i deficit di discriminazione legati all’età erano limitati alle attrazioni percettive, nonostante le prestazioni di riconoscimento percettivo del bersaglio fossero migliori in entrambi i gruppi rispetto al riconoscimento narrativo. Ciò suggerisce inoltre che i deficit selettivi osservati negli anziani nella discriminazione percettiva, ma non narrativa, non sono sorti come una mera funzione delle diverse richieste di compiti.

Sebbene questo studio non abbia esaminato la patologia legata all’età, questo modello di risultati può fornire informazioni sull’integrità del cervello che invecchia. Prove crescenti suggeriscono che i sistemi PM e AT sono differenzialmente vulnerabili alle patologie legate all'età. L'accumulo di tau è associato alla compromissione dei processi di memoria episodica ed è fortemente predittivo della malattia di Alzheimer. Si ritiene che gli stadi iniziali della malattia di Alzheimer abbiano origine nelle regioni AT, come deposizioni di tau si accumulano in queste aree (Braak e Braak 1997). L'aumento delle deposizioni di tau accoppiate con le placche amiloidi si è successivamente diffuso nelle regioni PM, determinando la progressione della malattia di Alzheimer (Jagust 2018; Leal et al. 2018).

I nostri risultati sono in linea con altri risultati che suggeriscono che i processi mediati da AT potrebbero essere più generalmente vulnerabili nell’invecchiamento (Reagh et al.2016, 2018). Insieme, risultati di questo tipo suggeriscono una crescente vulnerabilità dei processi mediati dal PM nell'invecchiamento, forse soprattutto nella malattia di Alzheimer. Sebbene il nostro campione non includa pazienti con demenza diagnosticata formalmente, il nostro studio può fornire spunti per studi futuri relativi alla malattia di Alzheimer. Le analisi esplorative che hanno incorporato un contrasto di capacità cognitive indicano che il declino della discriminazione percettiva è stato in gran parte guidato da anziani con capacità cognitive globali più scarse ( vedere materiale supplementare; Figura supplementare S2A, B). Futurework può esaminare questo aspetto in modo più dettagliato.

In sintesi, il nostro studio ha utilizzato un compito di somiglianza mnemonica applicato a uno stimolo naturalistico per mostrare deficit legati all'età nella discriminazione percettiva, ma non narrativa. In linea con numerosi studi esistenti, abbiamo riscontrato deficit di riconoscimento selettivo del dominio in funzione dell’invecchiamento (Reagh et al. 2016, 2018; Güsten et al. 2021). Questi dati indicano che la selettività del dominio dei deficit di memoria legati all'età si estende alla memoria per informazioni continue e realistiche oltre i semplici esperimenti di laboratorio. I dettagli percettivi, che non sono ancorati ad associazioni narrative, possono essere particolarmente vulnerabili nel contesto dell’invecchiamento. Inoltre, i nostri risultati suggeriscono che il declino cognitivo può amplificare i deficit di discriminazione. Testare la memoria per diversi aspetti delle esperienze può offrire importanti spunti sulla capacità di memoria nell’invecchiamento sano e patologico, e un approccio naturalistico ci offre approfondimenti su come questi processi operano in situazioni del mondo reale.

Materiali e metodi

Partecipanti

Quarantadue partecipanti sono stati reclutati dalla comunità di Davis, California: 21 adulti più giovani (M=20.04, SD=1.81; intervallo=18–25; 20 femmine) e 21 adulti più anziani (M=73, DS=7,43; intervallo=61–93; 10 femmine). Lo studio è stato approvato dall'Institutional Review Board dell'Università della California, Davis, e tutti i partecipanti hanno fornito il consenso scritto prima di partecipare allo studio. I giovani adulti sono stati reclutati da un gruppo di studenti universitari iscritti a corsi di psicologia presso l'Università della California. I criteri di inclusione per gli adulti più giovani includevano udito normale, visione normale o corretta, nessuna storia di malattie neurologiche o psichiatriche importanti e inglese come lingua madre. Gli anziani sono stati reclutati dalla comunità di Davis attraverso pubblicità online, volantini e passaparola.

I partecipanti più anziani sono stati inizialmente contattati telefonicamente o via e-mail per un colloquio di preselezione. I criteri di inclusione per gli anziani erano gli stessi degli adulti più giovani, tranne che il requisito dell'inglese come lingua madre è stato attenuato per includere individui che avevano iniziato a parlare correntemente l'inglese prima dei 5 anni. Tutti i partecipanti erano ingenui allo stimolo, tranne un partecipante più giovane (cioè, che hanno riferito di aver visto Curb Your Enthusiasm prima dello studio). I risultati rimangono gli stessi anche dopo l'esclusione del partecipante più giovane non ingenuo (vedi Risultati). Nessun adulto anziano reclutato per lo studio aveva diagnosi formali di disturbi cognitivi o neurologici, inclusi demenza o deterioramento cognitivo lieve. Tuttavia, una parte del nostro campione di adulti più anziani ha mostrato punteggi nei test neuropsicologici inferiori ai valori limite standardizzati, che abbiamo sfruttato per analisi esplorative (vedere Materiale supplementare; Tabelle supplementari S2, S3).

Materiali, design e procedura

I partecipanti più anziani hanno completato i seguenti test neuropsicologici per valutare i disturbi cognitivi: richiamo Craft21 immediato, richiamo Craft21 ritardato, Montreal Cognitive Assessment (MoCA) e Multilingual Naming Test (MINT) (vedere Tabella 1). In breve, Craft21 valuta il ricordo delle narrazioni, MoCA valuta grossolanamente l'abilità cognitiva e MINT valuta la capacità di nominare oggetti in inglese. I partecipanti più grandi e più giovani hanno guardato un episodio di 26- minuti di un programma televisivo (Curb Your Enthusiasm di HBO, S01E07:"AAMCO") e poi hanno completato un'attività di richiamo libero, un'attività di riconoscimento e un'attività di percezione della segmentazione degli eventi (non inclusa qui). Per il compito di ricordare, ai partecipanti è stato chiesto di ricordare tutto ciò che potevano ricordare dell'episodio nel modo più dettagliato possibile. Il richiamo con punteggio manuale (Levine et al. 2002) non ha prodotto differenze legate all'età nelle prestazioni complessive del richiamo (vedere Tabella supplementare S2). Le presenti analisi si concentrano principalmente sulle prestazioni dei compiti di memoria di riconoscimento.

I partecipanti hanno completato due compiti di riconoscimento basati su dettagli narrativi o percettivi, in cui il compito di riconoscimento narrativo consisteva nell'identificare frasi come vecchie o nuove premendo un pulsante, e il compito di riconoscimento percettivo consisteva nell'identificare immagini come vecchie o nuove premendo un pulsante. Abbiamo mirato a testare la memoria di riconoscimento per informazioni altamente specifiche adottando un approccio basato su compiti di somiglianza mnemonica. In breve, oltre al riconoscimento vecchio/nuovo, questa variante del compito di riconoscimento include prove simili con esche che inducono interferenze mnemoniche. Criticamente, frasi e immagini erano o obiettivi studiati (momenti descritti o rappresentati dal video codificato), esche simili (momenti descritti o rappresentati come simili al video codificato ma leggermente diversi dal video codificato) e nuovi ostacoli (momenti descritti o rappresentati non tratti dal video codificato). il video codificato).

Un esempio di esca nel dominio test narrativo è "Larry offre a un uomo per strada un panino al prosciutto" quando la risposta corretta è "Larry offre a un uomo per strada un panino con atuna" (vedere Figura supplementare S1A). Allo stesso modo, un esempio di attrazione del dominio del test percettivo è un'immagine di Larry in un'autofficina simile da un episodio diverso (S01E08) (vedi Figura supplementare S1B). Un esempio di dominio di test narrativo e percettivo include descrizioni plausibili o momenti rappresentati come "Larry va a trovare il dottor John Lynch al terzo piano dell'edificio medico" (S11E04). Ogni compito di riconoscimento consisteva in 30 bersagli, 30 esche e 30 fogli. L'ordine dei compiti di riconoscimento narrativo e percettivo è stato controbilanciato e pseudorandomizzato in modo tale che i partecipanti con numero dispari hanno completato prima il compito di riconoscimento narrativo seguito dal compito di riconoscimento percettivo, e i partecipanti con numero pari hanno completato prima il compito di riconoscimento percettivo seguito dal compito di riconoscimento narrativo.

Un passo fondamentale nel confrontare le condizioni dei compiti tra gruppi di età è garantire che tali condizioni non riflettano semplicemente le differenze di difficoltà. Per risolvere questo problema, abbiamo raccolto valutazioni per ciascuno stimolo del test da un campione di partecipanti adulti più giovani. Ventitré partecipanti (M=20.14, SD=0.94; range=18–22; 14 femmine) hanno guardato l'episodio televisivo utilizzato nello studio principale e successivamente è stata loro mostrata una serie di descrizioni e immagini. Per ogni prova con bersaglio, fioretto e esca, i partecipanti hanno valutato la difficoltà di accettare o rifiutare correttamente ciascuna immagine o descrizione su una scala da 1 a 5. Oltre a valutare la difficoltà, ai partecipanti è stato comunicato che le immagini o le descrizioni delle esche non provenivano dal video codificato e veniva loro chiesto di valutare la loro somiglianza con il video codificato. Le valutazioni di difficoltà e somiglianza per il dominio narrativo e percettivo e il tipo di prova non erano statisticamente diverse (vedi Tabella 2; Materiale supplementare). Sebbene non possiamo escludere completamente differenze di difficoltà, questo campione pilota indica che i domini del test narrativo e percettivo sono comparabilmente impegnativi nei partecipanti più giovani. .

Analisi

È stata calcolata la proporzione media di risposte corrette per ciascun tipo di studio (vedere Tabella 3). La prestazione nel riconoscimento è stata valutata come proporzione di bersagli, esche e foil approvati come nuovi o vecchi. I bersagli sono stati valutati come successi se approvati come vecchi e come mancati se approvati come nuovi. Esche e lamine venivano approvate come rigetti corretti come nuovi e come falsi allarmi se approvati come vecchi. Inoltre, il riconoscimento del target è stato valutato in termini di valori d′ (z[tasso di successo del target] −z[tasso di falsi allarmi lamina]) derivati ​​dall'analisi del rilevamento del segnale. Le prestazioni di riconoscimento degli adulti più anziani e più giovani sono state confrontate utilizzando test t a campione indipendenti a coppie all'interno ogni tipo di prova.

Inoltre, abbiamo calcolato un indice di discriminazione dell'esca (LDI) (Stark et al. 2013, 2019) per ciascun soggetto (p[new|lure]−p[old|foil]). I dati sono stati analizzati utilizzando ANOVA a misure ripetute e i contrasti post-hoc sono stati corretti per confronti multipli utilizzando il metodo Bonferroni. Sebbene non vi fossero differenze di età nelle prestazioni complessive di richiamo, sono state condotte ulteriori analisi del modello lineare a effetti misti per garantire che la capacità di memoria complessiva non tenesse conto delle differenze nelle prestazioni di riconoscimento. Le prestazioni di richiamo sono state inserite come covariata casuale in un modello lineare a effetti misti che prevede le prestazioni di riconoscimento del target [d′ ∼ fascia di età × dominio di test + (1|prestazioni di richiamo)] e le prestazioni di discriminabilità dell'esca [LDI∼ fascia di età × dominio di test + (1|prestazione di richiamo)]. L'analisi statistica è stata eseguita in R (versione 4.0.3, https://www.r-project.org) utilizzando il pacchetto afex(https://github.com/singmann/afex).

Deposizione dei dati

Gli stimoli completi per i materiali utilizzati nel presente esperimento, file di dati anonimizzati, dati codificati, file R Markdown e file JupyterNotebook contenenti gli script di analisi sono disponibili su Open Science Framework (https://osf.io/3qe9w) e GitHub (https://github.com/aidelarazan/curbage_riconoscimento).

Dichiarazione di interessi concorrenti

Gli autori non dichiarano interessi concorrenti.

Ringraziamenti

Ringraziamo Alexander Garber, June Dy, Elena Markantonakis e Ryan Bugsch per il loro aiuto con la raccolta dei dati. Ringraziamo ErwinM. Macalalad, Brendan I. Cohn-Sheehy e i membri del Complex Memory Laboratory e del Dynamic Memory Laboratory per utili discussioni e supporto. Questo materiale si basa sul lavoro supportato dal National Institute on Aging con le sovvenzioni 1R03AG063224-01 e T32AG050061 e dalla National Science Foundation con le sovvenzioni DGE-2139839 e DGE-1745038.

Contributi dell'autore: ZMR ha concepito lo studio. AID, CR e ZMR hanno eseguito la metodologia. AID e ZMR hanno eseguito le indagini. AID e ZMR hanno analizzato i dati. AID hanno visualizzato i dati. AID, CR e ZMR hanno scritto, rivisto e modificato il manoscritto. ZMR ha supervisionato lo studio.

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