Effetti delle emozioni e della correlazione semantica sulla memoria di riconoscimento: prove comportamentali ed elettrofisiologiche, parte 2

2.1|Metodo

2.1.1|Partecipanti

Per determinare la dimensione del campione richiesta, abbiamo prima estratto la dimensione dell'effetto comportamentale ottenuta da Pierce & Kensinger (2011; N = 32, Cohen's f = 0.42), che hanno utilizzato un disegno sperimentale simile a quello utilizzato nello studio studio attuale.

Esiste una relazione tra dimensione del campione e memoria. Questa relazione potrebbe non essere diretta, ma è molto importante. In poche parole, maggiore è la dimensione del campione, più cose ricorderemo. Pertanto, abbiamo bisogno di raccogliere costantemente informazioni nuove e significative nella nostra vita quotidiana per migliorare la nostra memoria.

La ricerca scientifica dimostra che l’utilizzo di metodi e canali diversi per ottenere informazioni può stimolare la nostra memoria e migliorare la nostra capacità di memoria. Cercare di interagire con persone di età diverse, svolgere diverse attività ricreative e sperimentare culture, ambienti e persone diverse, in modo da poter rendere la nostra conoscenza più completa, ampia e profonda.

Anche approfondire l'ambito delle tue conoscenze e imparare a memorizzare rapidamente le informazioni è un modo importante per migliorare la tua memoria. Puoi provare ad allenare il tuo cervello attraverso alcuni giochi di memoria, consolidare la tua memoria attraverso la memorizzazione e il ripasso ripetuti e aiutarti ad acquisire rapidamente nuove conoscenze. Migliorare la memoria non richiede molti costi o tempo, basta mantenere un atteggiamento positivo e continuare a provare.

In breve, attraverso l’accumulo, la formazione, l’apprendimento e il tentativo continui, tutti possono migliorare la propria memoria, acquisire maggiori conoscenze e arricchire la propria esperienza di vita. In quest’era di esplosione delle informazioni, è molto importante avere una memoria forte. Abbiamo la responsabilità e l’obbligo di migliorare la nostra memoria da tutti i punti di vista e diventare una versione migliore di noi stessi. Si può vedere che abbiamo bisogno di migliorare la memoria, e la Cistanche deserticola può migliorare significativamente la memoria, perché la Cistanche deserticola può anche regolare l'equilibrio dei neurotrasmettitori, come ad esempio aumentare i livelli di acetilcolina e i fattori di crescita. Queste sostanze sono molto importanti per la memoria e l'apprendimento. Inoltre, la carne può anche migliorare il flusso sanguigno e promuovere l’apporto di ossigeno, il che può garantire che il cervello riceva nutrienti ed energia sufficienti, migliorando così la vitalità e la resistenza del cervello.

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Successivamente, abbiamo estratto gli effetti ERP della memoria associativa (per i componenti ERP precoci e tardivi) da molteplici studi che utilizzavano un paradigma di memoria associativa (Bader & Mecklinger, 2017; Kamp et al., 2016; Liet al., 2017; Li et al., 2019; Rhodes e Donaldson, 2008; Tibon, Gronau, et al., 2014; Zhao et al., 2020; Zheng, Li,Xiao, Broster, Jiang e Xi, 2015).

Le dimensioni dell'effetto per la componente di memoria associativa riportate in questi studi erano tutte medio-grandi, variando da f =  0.3 di Cohen a 10,7 (N compreso tra 17 e 46).

Nevertheless, to avoid an overinflated estimation of effect size, we set f = 0.25 as a lower, more conservative value. Based on this effect size, we estimated that power>.8 (=.01) richiederebbe almeno 39 partecipanti (potenza effettiva=.81) e pertanto ha reclutato 47 partecipanti per lo studio.

Quarantasette cittadini cinesi nativi sani e destrimani (30 femmine; età media 22,4 ± 2 anni) della CapitalNormal University hanno partecipato all'esperimento e sono stati pagati 30 yen/ora.

Tutti i partecipanti avevano una vista normale o corretta alla normalità e sono stati sottoposti a screening preliminare per una storia di disturbi neurologici o psichiatrici, disturbi dell'apprendimento, lesioni alla testa o uso di farmaci psicotropi. Da ciascun partecipante è stato raccolto il consenso informato, approvato dal Consiglio di revisione istituzionale della Capital Normal University.

Sono stati scartati i dati di cinque partecipanti, incluso un partecipante con prestazioni molto scarse nel compito (associativePr<0), and four participants with insufficient number of artifact-free ERP trials in one or more experimental conditions (N trial <16). Our final sample therefore included 42 participants (27 females; mean age 22.4 ±2 years).

Photoshop 8.0, e sono stati presentati al centro dell'immagine su uno sfondo grigio (RGB: 150; vedere gli esempi nella Figura 1).

Un campione indipendente (N = 12) ha fornito valutazioni delle immagini in termini di valenza, eccitazione e familiarità, utilizzando una scala che va da 1 (molto negativo/calmo/non familiare) a 9 (molto positivo/eccitante/familiare). Le immagini con un livello di familiarità inferiore a 4 sono state rimosse dal pool.

1272 immagini, incluse 646 immagini negative (con punteggi di valenza inferiori a 4) e 625 immagini neutre (con punteggi di valenza compresi tra 4 e 7), sono state scelte e combinate per formare coppie di immagini negative/negative o coppie di immagini neutre/neutre, risultando in 166 immagini negative semanticamente non correlate, 150 coppie di immagini neutre semanticamente non correlate, 157 negative semanticamente correlate e 162 coppie di immagini neutre semanticamente correlate.
Un altro campione indipendente (N =  10) ha fornito valutazioni delle coppie sulla dimensione della parentela. È stato chiesto loro di giudicare la probabilità che i due oggetti appaiano insieme (Tibon, Gronau, et al., 2014), rispondendo su una scala che va da 1 (molto improbabile) a 9 (molto probabile).

Solo coppie per le quali è stato verificato lo stato di correlazione preassegnato (vale a dire, stimoli non correlati con un punteggio di correlazione<5, and related stimuli with a relatedness score≥5) by the majority of the raters (at least 6/10 raters) were included in the study. 

Sulla base delle valutazioni, sono state selezionate 600 coppie, incluse 150 coppie negative semanticamente correlate, 150 coppie neutre semanticamente correlate, 150 coppie negative semanticamente non correlate e 150 coppie neutre semanticamente non correlate. Le coppie semanticamente correlate appartenevano alla stessa categoria (ad esempio, "scrivania-divano") o erano funzionalmente correlate (ad esempio, "coniglio-carota").

I punteggi di parentela delle coppie correlate [Media (DS) = 6.61 (1,25)] erano significativamente più alti di quelli delle coppie non correlate [Media (DS) =  1.61 (.41); t (299) =  64.20, pag<.001]. 

Le immagini negative erano significativamente più negative ed eccitanti delle immagini neutre [valenza: Significato (SD) {{0}}.05 (0,66), Meanneu (SD) =  5,06 (0,31) , t (599)=−59.22, p<.001; arousal: Meaning (SD) =  5.43 (1.23), Meanneu (SD) =  2.41 (0.63), t (599) = 45.77, p<.001], but equal to neutral pictures on familiarity (p>.05).

Successivamente abbiamo costruito 200 coppie riorganizzate combinando immagini appartenenti a coppie diverse, ma mantenendone invariate la tipologia e la posizione, in modo tale che ci fossero 50 coppie riorganizzate per ciascun tipo. Ad esempio, due coppie neutre correlate AB (ad esempio, coniglio-carota) e CD (ad esempio, capra-cavolo) potrebbero essere ricombinate per formare un'altra coppia neutra correlata AD (coniglio-cavolo).

B e C verrebbero anche combinati con altri elementi (appartenenti a coppie neutre correlate) per formare coppie riorganizzate. Lo stesso campione (N =  10) di partecipanti a precedenti valutazioni di parentela è stato reclutato nuovamente e ha fornito valutazioni per la parentela.

I risultati hanno confermato la nostra assegnazione iniziale delle coppie e hanno mostrato che i punteggi di parentela delle coppie correlate [Media (SD) = 6,67 (1,23)] erano significativamente più alti di quelli delle coppie non correlate [Media (SD) =  1 .65 (.57); t (99) =  64.90,p<.001]. Importantly, there was no difference in relatedness between the rearranged pairs and the original pairs [Unrelated pairs: t (99)  =  1.07, p =.29; Related pairs: t (99) = 0.76, p =.35].

Durante la fase di studio sono state codificate un totale di 400 coppie di immagini (100 coppie negative correlate, 100 coppie neutre correlate, 100 coppie negative non correlate e 100 coppie neutre non correlate), mentre le restanti 200 coppie sono state utilizzate come nuove coppie durante la fase di test. Durante il test, sono state presentate 200 coppie intatte (le stesse coppie mostrate nello studio), 200 coppie riorganizzate (immagini appartenenti a diverse coppie di studio ricombinate insieme) e 200 nuove coppie, con ciascuna condizione contenente 50 correlati negativi, 50 correlati neutri, 50 negativo non correlato e 50 coppie neutre non correlate. Le coppie di test sono state controbilanciate tra i soggetti, con ogni immagine presentata altrettanto spesso come parte di una coppia intatta, riorganizzata o nuova.

2.1.3|Procedura

I partecipanti erano seduti a una distanza di 70 cm da un monitor Dell in una stanza schermata elettricamente. Coppie di immagini, con un'area visiva di 10 gradi × 5 gradi, sono state visualizzate (utilizzando Presentazione di Neurobehavioral Systems, Inc.) orizzontalmente al centro del monitor su uno sfondo nero. È stato adottato un paradigma standard di studio-test, con la fase di studio seguita dalla fase di test dopo un ritardo di10-minuti. Durante la fase di studio e la fase di test sono state previste quattro pause di autoapprendimento. Gli stimoli venivano presentati in modo pseudo-casuale per garantire che non più di tre prove consecutive riguardassero la stessa condizione.

Nello studio, ogni prova è iniziata con una croce di fissazione grigia per 1.000-1.500 ms, seguita dalla presentazione di una coppia di immagini per 2.000 ms, durante la quale ai partecipanti è stato chiesto di memorizzare le coppie ed eseguire un compito di giudizio di valenza, ovvero giudicare quale delle due gli oggetti sono più negativi (Figura 1b). È stato chiesto loro di premere il tasto "freccia sinistra" sulla tastiera se pensavano che l'oggetto sinistro fosse più negativo, di premere il tasto "freccia destra" se pensavano che quello destro fosse più negativo e di premere il tasto "freccia giù" sulla tastiera. tasto freccia se pensavano che i due oggetti avessero una valenza simile.

Una volta completata la fase di studio, è stata concessa una pausa di 10-minuti. Durante questo periodo, i partecipanti hanno eseguito un compito di distrazione di 3-3-cifre contando all'indietro per 5 minuti e poi hanno riposato per altri cinque minuti.

Durante il test, ogni prova è iniziata con una fissazione tremolante presentata in modo incrociato per 1000-1500 ms, seguita dalla presentazione di una coppia di immagini per 2000 ms. Ai partecipanti è stato chiesto di indicare se la coppia è "intatta", "riarrangiata" o "nuova" nel modo più accurato e rapido possibile. Le risposte sono state fornite tramite i tasti della tastiera, controbilanciate tra i partecipanti.

La metà dei partecipanti ha dato risposte "intatto" e "riorganizzato" premendo i tasti "F" e "Sol" con la mano sinistra, e "nuovo" premendo il tasto "J" con la mano destra. L'altra metà dei partecipanti ha risposto "intatto" e "riorganizzato" premendo i tasti "H" e "J" con la mano destra, e "nuovo" premendo il tasto "F" con la mano sinistra.

All'inizio dell'esperimento, prima della fase di studio, è stato fornito un blocco pratico di studio di 12 prove. Prima della fase di test è stato fornito un ulteriore blocco di prove pratiche di 18 prove. Durante queste sessioni pratiche, lo sperimentatore ha accertato che i partecipanti avessero compreso il compito.

2.1.4|Registrazione e preelaborazione dell'EEG

L'EEG è stato registrato utilizzando un sistema Neuroscan a {{0}}canali e le posizioni degli elettrodi aderivano al sistema internazionale esteso 10–20. La frequenza di campionamento era di 500 Hz con un filtro passa banda da 0,05 a 100 Hz. L'elettrooculogramma (EOG) è stato registrato utilizzando due elettrodi posizionati all'esterno dei canti esterni di ciascun occhio e uno infraorbitale dell'occhio sinistro.

La mastoide sinistra è stata utilizzata come sito di riferimento online e i segnali EEG sono stati confrontati nuovamente offline per calcolare la media delle registrazioni mastoidee sinistra e destra. L'impedenza è stata mantenuta al di sotto di 5 kΩ. I segnali EEG/EOG sono stati filtrati con una banda passante di 0,05–40 Hz. I dati EEG della fase di test sono stati segmentati in epoche di 1100 ms, corretti al basale pre-stimolo di 100 ms. Sono state escluse le epoche con tensione superiore a ±75 μV.

L'analisi dei componenti indipendenti (ICA) condotta con l'algoritmo runico disponibile tramite il toolbox EEGLAB per MATLAB (v.2019.0, Delorme & Makeig, 2004), è stata utilizzata per isolare e rimuovere gli artefatti dell'ammiccamento EOG. Per garantire un rapporto segnale-rumore accettabile era necessario un minimo di 16 prove per ciascuna condizione e quattro partecipanti sono stati esclusi per non aver soddisfatto il numero minimo di prove.

Il numero medio di studi analizzati correlati era 39 (intatto), 26 (riarrangiato) e 38 (nuovo) per coppie negative, e 37 (intatto), 26 (riarrangiato) e 43 (nuovo) per coppie neutre. Il numero medio di studi analizzati non correlati era 25 (intatto), 30 (riarrangiato) e 37 (nuovo) per le coppie negative, e 27 (intatto), 30 (riarrangiato) e 41 (nuovo) per le coppie neutre.

2.1.5|Analisi statistiche: approccio generale

I dati sono stati estratti solo per gli studi corretti (ad esempio, Donaldson&Rugg, 1998; Paller et al., 2003). Sono state condotte analisi della varianza a misure ripetute (ANOVA) per le statistiche inferenziali, con correzione Greenhouse-Geisser per la non sfericità quando richiesto. Le analisi di follow-up sono state eseguite utilizzando misure ANOVA o test ripetuti, a seconda dei casi.

Per controllare i tassi di errore di tipo I, i valori p sono stati corretti per il tasso di false scoperte (FDR) con la procedura Benjamini-Hochberg (Benjamini & Hochberg, 1995) a p<.05. Because the current study focuses on mnemonic effects, only main effects and interactions that included the factor of response type are reported.

Analisi comportamentali

La misura comportamentale di interesse era associativa Pr: una misura di discriminazione di vecchi/nuovi effetti per la memoria associativa, definita sottraendo i tassi di falsi allarmi per le coppie riorganizzate dai tassi di successo per le coppie intatte (Jägeret al., 2006; Snodgrass & Corwin, 1988). Questa misura è stata utilizzata per dissociare potenziali bias di risposta (ad esempio, per coppie correlate; Ahmad & Hockley, 2014; Liu & Guo, 2019; Tibon, Gronau, et al., 2014; vedere Informazioni di supporto 1 per un'analisi ancillare dei bias di risposta) da un vero vantaggio della memoria. I punteggi Pr sono stati analizzati utilizzando un'ANOVA a misura ripetuta con correlazione (correlata o non correlata) e valenza (negativa o neutra) come fattori ripetuti e con il punteggio Pr come misura dipendente.

Dato il nostro interesse per la memoria associativa e per districare i veri effetti della memoria dai bias di risposta, abbiamo analizzato ulteriormente i tassi di accuratezza (% corretta) per coppie intatte e coppie riorganizzate utilizzando un'ANOVA ripetuta con correlazione (correlata o non correlata) e valenza (negativa o neutra) come fattori ripetuti, e il tasso di accuratezza come misura dipendente. Un'ANOVA completa 3-che include tutti i fattori (correlazione, valenza e tipo di risposta) e i livelli (intatto, riorganizzato, nuovo) all'interno dello stesso modello, è inclusa nelle Informazioni di supporto 2.

Analisi ERP

Sia le coppie intatte che quelle riorganizzate comprendono elementi studiati. Tuttavia, mentre le coppie intatte contengono ulteriori informazioni associative studiate, le coppie riorganizzate contengono nuove informazioni associative che non sono state presentate nello studio. Pertanto, gli effetti intatti/riarrangiati, cioè le differenze tra ERP associati a giudizi corretti "intatti" rispetto a giudizi corretti "riarrangiati", sono indicativi di riconoscimento associativo. (ad esempio, Li et al., 2017; Rhodes e Donaldson, 2008; Zheng, Li, Xiao, Broster, Jiang, & Xi, 2015).

Di conseguenza, ci siamo concentrati sul confronto tra coppie intatte e riarrangiate per indicizzare la memoria associativa. Per completamento, includiamo anche il confronto tra coppie riorganizzate e nuove come indice della memoria degli elementi nelle Informazioni di supporto 3.

Per gli effetti della memoria frontale e parietale, i segmenti temporali e le regioni di interesse sono stati definiti sulla base di precedenti studi ERP (Bader et al., 2010; Han et al., 2018; Li et al., 2017,2019; Rugg & Curran, 2007; Speer & Curran, 2007; Wolket al., 2006; Zheng et al., 2016). Di conseguenza, sono state utilizzate due finestre temporali, 300–550 ms e 550–800 ms, per catturare rispettivamente gli effetti di memoria frontale e parietale. Le ampiezze medie per le analisi statistiche in queste finestre sono state ottenute dalle posizioni del cuoio capelluto frontale (collassato su F3, Fz e F4), centrale (collassato su C3, Cz e C4) e parietale (collassato su P3, Pz e P4) (Han et al ., 2018; Houet al., 2013; Molinaro et al., 2011).

L'ANOVA a misure ripetute è stata condotta separatamente per ciascuna finestra temporale e ha incluso quattro fattori all'interno dei soggetti: correlazione (correlata o non correlata), valenza (negativa o neutra), tipo di risposta (intatta o riorganizzata) e posizione (frontale, centrale o parietale).

2.2|Risultati

2.2.1|Risultati comportamentali

Le medie e le SD per le varie misure comportamentali dell'Esperimento 1 sono mostrate nella Tabella 1. L'ANOVA per Pr associativo (correlazione × valenza) ha rivelato un effetto principale significativo della valenza, F (1, 41) =  24.28, p<.001, 휂2 p =0.37 (greater Pr scores for neutral vs. negative pairs), and of relatedness, F (1, 41) = 120.01, p <.001, 휂2 p =0.75 (greater Pr scores for related vs. unrelated pairs). 

L'analisi ha inoltre rivelato un'interazione 2-significativa tra parentela e valenza, F (1, 41) = 6.61, p =.014,휂2p =0.14, con Pr associativo inferiore per coppie negative (vs.neutro) nella condizione non correlata, t (41) = 5.38, p<.001, d = 0.83, but not in the related condition, t (41) = 1.65, p =.107, d = 0.25.

L'analisi dei tassi di accuratezza per le coppie intatte ("hit") ha rivelato un effetto principale di correlazione, F (1, 41) = 361.91,p<.001, 휂2 p =0.90, and a 2-way interaction between the two factors, F (1, 41) =  17.35, p <.001, 휂2 p =0.30, resulting from lower accuracy rates for negative pairs (vs. neutral) in the unrelated condition, t (41) =  2.78, p =.008, d = 0.43, but greater accuracy rates for negative pairs (vs. neutral) in the related condition, t (41) = 2.31, p =.026, d =  0.36. The analysis of accuracy rates for rearranged pairs ("correct rejections") only revealed a main effect of relatedness, F (1, 41) = 22.70, p <.001, 휂2 p =0.36, with greater accuracy rates for unrelated vs. related pairs.

Presi insieme, i risultati comportamentali descrivono l'effetto di interferenza associativa emotiva previsto, indicato da punteggi Pr ridotti e tassi di accuratezza per le coppie negative rispetto a quelle neutre. Inoltre, questo effetto è stato attenuato dalla correlazione semantica, con una maggiore interferenza emotiva osservata per le coppie non correlate rispetto a quelle correlate.

2.2.2|Risultati dell'ERP

Le forme d'onda e la distribuzione topografica dell'effetto memoria associativa nelle varie condizioni sperimentali sono mostrate nella Figura 2. Nella finestra temporale iniziale (300–550 ms), l'ANOVA per l'effetto memoria associativa ha rivelato un'interazione 2- tra valenza e tipo di risposta, F (1, 41) = 9.29, p =.004, 휂2p =0.19.

La scomposizione dell'interazione utilizzando t-test accoppiati per ciascun livello di valenza, ha rivelato un significativo effetto di memoria associativa (più forme d'onda positive per intatto rispetto a riorganizzato) per coppie negative, t (41) = 3.13, p {{5 }}.003,d =  0.48, ma non per coppie neutre (p =.29). Pertanto, nella prima finestra temporale, l'effetto memoria associativa emergeva per le coppie negative, indipendentemente dalla loro parentela, e aveva una distribuzione diffusa.

Nella finestra temporale tardiva (550–800 ms), l'ANOVA ha rivelato solo un effetto principale del tipo di risposta, F (1, 41) = 38.84, p<.001, 휂2 p =0.49, suggesting that the late associative memory effect was similarly observed in all conditions and all locations. Exploratory analysis of a later associative memory effect (800–1000 ms), which resembled the pattern observed in the 550–800 ms time window, is included in Supporting Information 4.

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