Couplage osilasyon spindle-ralanti korelasyon ak pèfòmans memwa ak chanjman koneksyon nan yon rezo ipokanp apre dòmi.
Aug 24, 2023
Résumé
Apre eksperyans yo kode, yo te pwopoze reaktivasyon apre kodaj pandan dòmi pou medyatè konsolidasyon memwa alontèm. Couplage spindle-oscillation dousman pandan dòmi NREM se yon mekanis kandida atravè ki yon dyalòg kortik ipokanp ka ranfòse yon engram memwa ki fèk fòme. Isit la, nou te envestige wòl rapid spindle- ak ralanti spindle-ralanti kouple osilasyon nan konsolidasyon nan memwa espasyal nan imen ak yon travay vityèl labirent dlo ki enplike estrateji aprantisaj allosantrik ak egosantrik. Anplis de sa, nou analize kijan koneksyon fonksyonèl eta a te evolye atravè aprantisaj, konsolidasyon, ak rekipere travay sa a lè l sèvi avèk yon apwòch ki baze sou done. Rezilta nou yo montre chanjman koneksyon ki gen rapò ak travay nan rezo kontwòl egzekitif la, rezo mòd default, ak rezo ipokanp la nan rès apre travay la. Rezo ipokanp lan te kapab divize an de sous-rezo, youn sèlman te montre modulasyon pa dòmi. Diminye koneksyon fonksyonèl nan sous-rezo sa a te asosye ak pi wo pouvwa kouple axe-ralanti osilasyon, ki te tou ki gen rapò ak pi bon pèfòmans memwa nan tès la. An jeneral, etid sa a kontribye nan yon konpreyansyon plis holistic sou rezo fonksyonèl repoze-eta ak mekanis yo pandan dòmi ki asosye ak konsolidasyon memwa espasyal.
Cistanche eksperyans-Amelyore memwa
MO KLE
konsolidasyon memwa, repoze-eta rezo, dòmi, ralanti osilasyon, file koton
1|ENTWODIKSYON
Teyori konsolidasyon sistèm yo se youn nan kad fòmasyon memwa alontèm ki pi etidye. Teyori a postule ke engram labile nan sèvo a, ki kode pandan aprantisaj la, yo ranfòse atravè reaktivasyon repete. Apre yon tan, pwosesis sa a ta ka mennen nan yon reprezantasyon ki pi estab alontèm-yon tras memwa konsolide (Squire et al., 2015). Yo panse reaktivasyon engram nan fèt sitou pandan dòmi, men yo ka wè tou pandan repo trankil. Yon mekanis kle potansyèl ki kache konsolidasyon sistèm konstitye kowòdinasyon an yerachi nan twa kalite evènman pandan dòmi ki pa rapid je mouvman (NREM): (1) gwo-anplitid osilasyon kortik dousman, (2) koton thalamic-kondwi, ak (3) ipokanp byen file vag-ripples. Òksilasyon osilasyon sa yo ki te kondwi pa sir ak diminution nan osilasyon dousman nan cortical prefrontal la (Helfrich et al., 2019) te panse yo mete fennèt tan ideyal pou transfè enfòmasyon ipokanp nan cortical a (Sirota et al., 2003) ak nan sèvo. -wide pwosesis konsolidasyon sinaptik ki kache sistèm konsolidasyon (Genzel, 2020; Genzel, Kroes, et al., 2014; Navarro-Lobato & Genzel, 2020). Nan imen, yo te toujou idantifye de kalite spindles: spindles ralanti (~ 9-12.5 Hz) ak spindles rapid (~ 12.5-16 Hz), ki pi enpòtan sou rejyon frontal ak sant-parietal, respektivman (Adamczyk et al. , 2015; Anderer et al., 2001). Tou de kalite file koton yo makonnen nan osilasyon ralanti. Pandan ke spindles rapid yo souvan enbrike nan eta eksitan eksitasyon osilasyon dousman an, spindles dousman tipikman rive pandan peryòd tranzisyon an nan eta inhibitory down-oscillation dousman an (Molle et al., 2011). Spidles rapid yo te enplike kòm yon fasilitatè nan transfè enfòmasyon ant ipokanp la ak neocortex kòm yo kowenside ak rid vag ipokanp byen file (Staresina et al., 2015). Spindles ralanti, ki sitou anvan rid, yo ka gen rapò ak yon kortik relye enfòmasyon transfere ak modulation nan sikwi prefrontal yo fòme yon reprezantasyon memwa neocortical (Molle et al., 2011). Sepandan, sèlman nan syans imen, gen yon divize ki konsistan ant file ralanti ak rapid. Depi divizyon sa a se raman fè nan rechèch bèt, prèv konkrè pou yon fonksyon diferan nan chak kalite file koton manke. Enfliyans de kalite file sa yo sou konpòtman se menm mwens konklizyon. Rezilta EEG ki sot pase yo te montre ke yon pi gwo kantite ak konsistans ogmante nan kouple a nan file koton rapid ak osilasyon dousman yo gen rapò ak ogmante pèfòmans memwa deklaratif (Hahn et al., 2020; Muehlroth et al., 2019; Niknazar et al., 2015) . Ranfòsman eksperimantal nan kowòdinasyon ki genyen ant rid vag ipokanp yo byen file, osilasyon dousman, ak spindles frontal nan wonjè yo - potansyèlman analòg la nan file spindles imen ralanti - tou te lakòz ogmante pèfòmans memwa (Maigret et al., 2016). Kontrèman, rezilta preliminè sou kouple koton dousman-ralanti osilasyon nan imen yo montre nan direksyon diminye pèfòmans memwa deklaratif ak ogmante kouple koton dousman-ralanti osilasyon oswa pa gen okenn efè ditou (Barakat et al., 2011; Muehlroth et al., 2019). Kidonk, li enpòtan pou dekonekte enpòtans konpòtman tou de kalite file nan konsolidasyon memwa. Bay enpòtans ki genyen nan dòmi ak ipokanp nan konsolidasyon offline, li te ipotèz ke dòmi jwe yon wòl diferan nan konsolidasyon nan ipokanp-depandan kontrèman ak "ki pa ipokanp-depandan" memwa. De kalite memwa sa yo ka envestige lè l sèvi avèk paradigm navigasyon espasyal. Navigasyon nan yon anviwònman enplike itilizasyon diferan estrateji navigasyon, sètadi estrateji allosantrik ak egosantrik (pou yon revizyon Ekstrom et al., 2017). Nan yon ankadreman referans allosantric, navigatè a ka dedwi pozisyon yo ki baze sou pozisyon relatif yo nan bòn tè ki estab. Yo sigjere aprantisaj alosantrik espasyal pou konte fòtman sou ipokanp la paske li mande pou yon kat jeyografik kognitif espasyal nan pozisyon bòn tè yo (O'Keefe & Nadel, 1978). Kontrèman, ankadreman referans egosantrik la chanje kontinyèlman ak mouvman navigatè a. Pandan aprantisaj espasyal egosantrik, navigatè a bezwen kenbe tras distans ki deplase a ak direksyon striatum dorsal la te idantifye kòm yon estrikti kritik (McDonald & White, 1994). Se konsa, li ka pwopoze ke, nan yon kontèks espasyal, mekanis konsolidasyon diferan ant kondisyon fòmasyon allocentric ak egosantrik epi enfliyanse pèfòmans memwa kòmsadwa. Sepandan, prèv ki sot pase yo montre patisipasyon ipokanp nan konsolidasyon pandan dòmi, menm pou memwa ki te deja konsidere ki pa depann de ipokanp (Sawangjit et al., 2018; Schapiro et al., 2019), ak menm jan chanjman rezo fonksyonèl apre dòmi atravè allocentric ak egocen. fòmasyon trick (Samanta et al., 2021). Se poutèt sa, li rete yon kesyon ouvè sou ki jan enfòmasyon espasyal nan de ankadreman referans yo konsolide pandan dòmi ak ki jan mekanis sa yo enfliyanse pèfòmans memwa. Malgre ke anpil travay te konsantre sou wòl nan dòmi nan konsolidasyon memwa sistèm, etid nan tou de wonjè (Davidson et al., 2009; Diba & Buzsáki, 2007) ak moun (Schuck & Niv, 2019; Tambini & Davachi, 2013) te demontre. pwosesis konsolidasyon nan tout sistèm nan pandan peryòd repo reveye imedyatman apre aprann. Menm jan ak konsolidasyon depandan dòmi, reprezantasyon evènman yo espontaneman reaktive nan rezo ipokanp-talamokortik la pandan rès apre kodaj (pou yon revizyon detaye, gade Tambini & Davachi, 2019). Nœuds enpòtan nan reaktivasyon sa yo panse yo enkòpore rezo ipokanp lan santre sou korèks tanporèl medyal la ak cortical retrosplenial (van Buuren et al., 2019), osi byen ke entèraksyon ant sant rezo mòd default (Lin et al., 2017) ak rezo ki gen rapò ak travay (egzanp, rezo kontwòl egzekitif la; Sneve et al., 2017). Pi gwo nivo koneksyon fonksyonèl eta repo ant zòn espesifik nan stimuli yo ak ipokanp la te montre yo predi kapasite nan lavni pou rekipere yon memwa (Tambini et al., 2010). Anplis de sa, koneksyon fonksyonèl imedyatman apre aprann ak kantite reaktivasyon ipokanp te prevwa retansyon memwa lannwit lan, ki sijere yon relasyon konplemantè ant reaktivasyon repoze reveye ak konsolidasyon pita pandan dòmi (Schapiro et al., 2018). Pandan ke pifò etid anvan yo egzamine separeman yon kalite peryòd apre kodaj (sa vle di, repo oswa dòmi), etid ki mennen ankèt sou pwosesis konsolidasyon atravè tou de peryòd yo nesesè yo jwenn yon konpreyansyon holistic nan paralèl ki genyen ant mekanis nan konsolidasyon pandan eta sa yo nan sèvo diferan. Etid la kounye a gen pou objaktif pou bay mezi nan etid nan diferan eta apre-kodaj nan sèvo epi montre relasyon yo ak pèfòmans memwa nan yon travay navigasyon espasyal. Etid nou an swiv envestigasyon nou yo sou efè dòmi sou reprezantasyon memwa alosantrik ak egosantrik nan imen ak rat (Samanta et al., 2021). Patisipan yo te fè yon analog imen nan labirent dlo a (Morris, 1981), yon paradigm valide pou etidye diferan aspè nan navigasyon espasyal (Müller et al., 2018; Schoenfeld et al., 2017). Lè nou konsidere ke Samanta et al. (2021) konsantre sou done travay-fMRI pandan aprantisaj ak rekipere, isit la nou konsantre sou fMRI-eta repoze ak done dòmi-EEG. Kidonk, yo te evalye koneksyon fonksyonèl eta repo nan rezo ki enpòtan anvan ak apre aprann ak rekipere travay memwa kote patisipan yo swa angaje nan navigasyon espasyal alosantrik oswa egosantrik. Yo te itilize EEG ant de sesyon travay yo pou mezire pwosesis konsolidasyon NREM ki gen rapò ak dòmi (sa vle di, koton ak pwopriyete osilasyon dousman ak kouple yo). Nou te adopte yon apwòch ki baze sou done (Ribeiro de Paula et al., 2017) pou mennen ankèt sou evolisyon koneksyon fonksyonèl eta repo atravè aprantisaj espasyal, konsolidasyon, ak rekipere memwa. Rezo-eta yo te chwazi baze sou rezilta yo te jwenn pa Samanta et al. (2021), ki gen ladan rezo mòd default, rezo ipokanp la, ak rezo kontwòl egzekitif dwat la. Pou etabli yon relasyon triyad ant dòmi, eta repo, ak konpòtman, nou korelasyon file koton ak paramèt osilasyon dousman, chanjman nan koneksyon fonksyonèl repoze-eta, ak mezi pèfòmans nan travay la memwa espasyal. Samanta et al. (2021) te jwenn chanjman ki sanble ak dòmi ki gen rapò ak sèvo-lajè nan rekipere memwa, pou fòmasyon allocentric ak egosantric. Espesyalman, aktivasyon ogmante nan rezo kontwòl egzekitif la ak diminye nan rezo mòd default soti nan aprann nan rekipere, si matyè yo dòmi apre aprann. Pakonsekan, nou espere obsève chanjman ki sanble nan de rezo sa yo nan rès. Pwosesis konsolidasyon nan tout sèvo yo ta dwe obsèvab tou pou rezo ipokanp ki kowòdone konsolidasyon pandan dòmi ak nan repo. Nou te ipotèz ke kouple spindle-ralanti osilasyon asosye pozitivman ak chanjman nan rezo ipokanp la ak pèfòmans memwa. Konklizyon sa yo pa ta dwe diferan ant kondisyon memwa depi Samanta et al. (2021) pa t obsève yon diferans ant fòmasyon allosantrik ak egosantrik. Vreman vre, rezilta nou yo demontre ke kontwòl egzekitif la ak rezo mòd default yo chanje nan direksyon opoze ipotèz yo anvan pèfòmans apre travay la. Anplis de sa, nou te idantifye de sou-rezo nan rezo ipokanp lan. Sou-rezo prensipal la te endepandan de kondisyon dòmi an epi li te ogmante nan koneksyon fonksyonèl pre-nan pèfòmans apre travay la ak apre repo a. Koneksyon nan dezyèm sou-rezo a diminye pandan repo a sèlman pou patisipan yo ki te fè yon ti dòmi. Finalman, pouvwa kouple osilasyon koton-ralanti te asosye pozitivman ak pèfòmans memwa ak diminye koneksyon nan dezyèm subrezo ipokanp ki depann de dòmi. Tout efè yo te menm pou fòmasyon allocentric ak egosantric. Konklizyon nou yo sijere ke deklanchman eta repo yo ka divize an chanjman ki gen rapò ak travay ak konsolidasyon ki swa endepandan dòmi oswa depandan dòmi. Se sèlman chanjman ki depann de dòmi ki asosye ak kouple spindle-ralanti osilasyon ki kontribye egalman nan pèfòmans memwa pou aprantisaj alosantrik ak egosantrik.
benefis cistanche pou gason-Anti maladi alzayme a
Klike la a pou w wè pwodwi Cistanche pou amelyore memwa ak anpeche maladi alzayme a
【Mande plis】 Imèl:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692
2|METÒD AK MATERYÈL
2.1|Patisipan yo
Swasanndisèt patisipan gason ki an sante nan domèn nerolojik, ki dwat (ranje laj: 18-30 ane, vle di=24) yo te rekrite pou etid la. Se sèlman patisipan gason yo te chwazi paske echantiyon an gen ladan yon sou-popilasyon nan yon pi gwo rechèch translasyonèl ki itilize wonjè gason sèlman (Samanta et al., 2021). Etid la te apwouve pa komite etik lokal la (CMO Arnhem-Nijmegen, Radboud University Medical Center) anba apwobasyon etik jeneral ("Imaging Human Cognition," CMO 2014/288), epi yo te fè eksperyans nan an konfòmite ak direktiv sa yo. Rekritman te fèt atravè Radboud Research Participation System. Patisipan yo te fè tès depistaj ak eskli dapre (1) pran medikaman pou dòmi, (2) ti dòmi regilye, ak (3) yo te patisipe nan aktivite jwèt pwofesyonèl. Anvan yo te kòmanse eksperyans la, tout patisipan yo te bay konsantman enfòme alekri epi yo te resevwa konpansasyon finansye pou patisipasyon yo. An total, katòz patisipan yo te eskli nan analiz la apre akizisyon done yo. Uit matyè yo te eskli nan eksperyans la akòz pwoblèm teknik pandan aprantisaj oswa rekiperasyon: Pou senk patisipan, joystick la te mal kalibre, ak pou twa ki rete yo, te gen pwoblèm teknik ki gen ladan ekraze brid sou pwogram anviwònman travay la pandan eskanè a. Twa sijè yo te dòmi mwens pase 30 minit nan swa tès dòmi an oswa sesyon kontwòl. Z-nòt yo te plis pase 2.5 * σ lwen echantiyon an vle di nan tan dòmi aktyèl la. Tan reyèl dòmi yo te kalkile pou chak sijè kòm tan an total dòmi (TST) eksepte wakefulness apre dòmi kòmanse (WASO). Pou yon lòt twa sijè yo te idantifye gwo deplasman imaj akòz mouvman tèt pandan analiz fMRI yo. Kantite deplasman an nan seri imaj la te evalye ak yon endèks kalite (QI) lè l sèvi avèk Ekwasyon (1):
where max. abs. is the maximum absolute displacement of a given volume with respect to a reference time point (i.e. middle volume in the time series) and max. rel. represents the maximum relative displacement at a given volume with respect to the subsequent time point. The two measures account for gradual as well as abrupt changes in head position. The cut-off for the exclusion of participants was set to a QI >16.4 (Ribeiro de Paula et al., 2017). An sòm, 63 sijè yo te konsidere kòm echantiyon final la (ranje laj: 18-30 ane, vle di=23.3).
2.2|Pwosedi eksperimantal
Avèk yon 2 2 konsepsyon melanje konplè nou teste pwosesis konsolidasyon nan tout sistèm nan yon paradigm memwa espasyal. Pandan analiz fMRI, patisipan yo te angaje nan aprantisaj espasyal allo- oswa egosantrik ak rekipere memwa nan yon analòg imen deja valide nan labirent dlo a (Müller et al., 2018; Schoenfeld et al., 2017). Touswit anvan ak apre sesyon aprantisaj ak rekiperasyon yo, yo te evalye koneksyon fonksyonèl ak fMRI eta repo. Sa a se yon total de kat sesyon fMRI nan eta repo 9 minit chak. Nan ant aprantisaj espasyal ak rekipere memwa, yo te itilize EEG dòmi pou mezire dòmi. Nan kondisyon eksperimantal la, patisipan yo te enstwi pou yo dòmi pou 90 minit, pandan y ap gwoup kontwòl la te gade yon fim pou menm kantite tan. Apeprè 2 semèn apre eksperyans lan, patisipan yo nan kondisyon dòmi yo te konplete yon sesyon kontwòl dòmi pou 90 minit, ki pa t swiv yon eksperyans aprantisaj.
Cistanche sipleman tou pre m '-Amelyore memwa
2.3|Travay labirent dlo vityèl la
Travay labirent dlo vityèl la se yon adaptasyon nan labirent dlo rat la, yon metòd etabli pou teste kapasite espasyal nan rat (Morris, 1981).
Paradig analogue sa a pou moun konpatib ak anviwònman eskanè MRI (Schoenfeld et al., 2017). Patisipan yo te resevwa enstriksyon pou yo navige nan yon zile vityèl ak objektif pou yo jwenn yon bwat trezò. Nou te itilize de paramèt diferan nan paradigm sa a: yon "zile kache" ak yon "zile cued." Zile kache a te antoure pa kat bòn tè (sètadi, yon pon, yon bato vwale, yon turbin van, ak yon fa; gade Figi S1). Yon bwat trezò kache sou zile a te make kote sib la. Bwat la te sitiye nan yon ti endentasyon sou sifas zile a vityèl epi, kidonk, sèlman vizib nan pwoksimite. Kontrèman, zile a pa t 'gen okenn bòn tè pou oryantasyon eksepte pou yon drapo akote yon bwat trezò ki te vizib nan yon distans. Pozisyon drapo sa a ansanm ak bwat trezò a chanje chak jijman. Sekans travay la konsiste de uit blòk altènatif nan zile siy ak kache ki lakòz yon total 16 esè. Nan chak esè, patisipan yo te lib pou yo deplase atravè zile a nan pwòp vitès yo lè l sèvi avèk yon joystick. Lè yo te rive jwenn kote sib la toupre bwat trezò a, patisipan yo te kapab fini jijman an ak yon bouton peze sou joystick la. Te gen yon 15- entèval ant fen yon esè ak kòmansman pwochen an, pandan ki patisipan yo te kapab vire sou zile a epi oryante tèt yo. Patisipan yo te rankontre premye zile siy kote yo te oblije jwenn drapo vizib la. Zile sa a te itilize pou kontwole pèsepsyon ak pwosesis motè pou izole efè memwa nan analiz pita. Pou rankont ak zile kache a, patisipan yo te ale owaza nan youn nan kondisyon yo aprantisaj-allocentric oswa egosantric. Gwoup allosantrik la te kòmanse nan yon kote diferan sou zile a nan chak jijman epi yo ta dwe reoryantasyon tèt yo chak fwa jwenn kote sib la, kidonk ankouraje itilizasyon navigasyon kote. Nan gwoup egosantrik la, yo ta gen menm kote kòmanse nan chak jijman e pakonsekan yo ta ka konte sou yon mouvman fiks repete pou ale nan kote sib la anplis siyal vizib yo, ki pèmèt yo sèvi ak tou de estrateji navigasyon. An jeneral, patisipan yo te avèg nan de kondisyon sa yo. Pou esè aprantisaj yo, objektif prensipal patisipan yo nan tou de kondisyon yo se te aprann kote bwat sib la atravè uit esè zile kache yo. Pou esè rekiperasyon yo, konfigirasyon zile a te rete menm jan ak yon sèl modifikasyon—yo te retire bwat trezò a nan zile kache a epi patisipan yo te resevwa enstriksyon pou yo make kote a selon sa yo konnen, kote yo te raple bwat la.
2.4|Done akizisyon
2.4.1|Anrejistreman polisomnografik
Anrejistreman polisomnografik yo te jwenn ak yon to echantiyon 500 Hz (BrainAmp, Brain Products, Gilching, Almay) pandan 90 min ti dòmi. Yo te monte trant-de elektwòd po tèt (entènasyonal 10-20 EEG sistèm) ki gen ladan Fz, F3, F4, Cz, C3, C4, Pz, P3, P4, Oz, O1, O2, ak referans a mastoid gòch la. Anplis de sa, mouvman je orizontal ak vètikal (EOG), elektwomyogram (EMG) sou manton an, ak elektwokadyogram (ECG) yo te anrejistre. Anrejistreman yo te kòmanse yon ti tan apre limyè a te etenn. Apre eksperyans lan, yon eksperimantè ki te avèg sou kondisyon yo te fè nòt dòmi lè l sèvi avèk bwat zouti SpiSOP (www.spisop.org; RRID: SCR_015673). An akò ak Akademi Ameriken pou Medsin Dòmi ki fè nòt règ (AASM) etap dòmi 1 ak 2, dòmi ralanti, dòmi REM, awakenings, ak mouvman kò yo te vizyèlman nòt nan epòk 30 s ki baze sou EOG, EMG, ak chanèl sa yo. —F3, F4, C3, C4, O1, O2.
2.4.2|Akizisyon FMRI
Seri tan FMRI yo te akeri lè l sèvi avèk yon eskanè tèt-sèlman 3T (Prisma 3T, Siemens, Erlangen, Almay). Yo te jwenn sètsan (700) imaj pondéré T2* ak yon sekans imaj miltiband gradyan-eko eko-plan (faktè miltiband=8, 64 tranch axial, tan repetisyon volim [TR]=1000 ms, tan eko [TE ]=39 ms, 52 ang baskile, epesè tranch=2.4 mm; jaden de vi (FOV) 210 mm; gwosè voxel 2 mm izotwòp). Imaj anatomik yo te akeri lè l sèvi avèk yon sekans MP-RAGE pondéré T1-(192 tranch sagittal, volim TR=2300 ms, TE=3.03 ms, 8 baskile ang, epesè tranch, 1 mm. ; FOV, 256 mm; gwosè voxel 1 1 1 mm). Tout Done yo disponib sou Donders Repository di. kapab. DSC_3013066.01_875.
2.5|Pwosesis done
2.5.1|Dòmi EEG pre-traitement
Done yo te pretrete nan Matlab R2020b (Mathworks Inc., Sherborn, Massachusetts) lè l sèvi avèk bwat zouti Sleeptrip (www.sleeptrip. org; RRID: SCR_017318). Tout chanèl EEG yo te re-referans ak mastoid mwayèn (A1 ak A2) ak done yo te filtre band-pass ant 0.3 ak 35 Hz (4yèm lòd Butterworth zewo-faz filtre). An jeneral, se sèlman filtè zewo-faz yo te aplike (sa vle di, direksyon pou pi devan ak ranvèse). Move chanèl EEG yo te rejte vizyèlman baze sou spectre pouvwa yo. Pou rès chanèl yo, yo te detekte zafè nan fenèt long 30- yo. Segman ki te idantifye vizyèlman kòm mouvman kò yo te make pou esklizyon pita. Pou plis idantifye segman ki fòtman devye nan distribisyon anplitid an jeneral obsève, diferans anplitid vle di pou chak segman yo te estanda z nan chak chanèl. Segman ki gen az> 5 nan nenpòt nan chanèl yo te eskli (Muehlroth et al., 2019). TST te kalkile kòm tan pase nan etap 1, 2, SWS, ak dòmi REM. WASO te defini kòm tan patisipan yo te reveye ant kòmansman dòmi ak reveye final la.
Efè cistanche zèb-Anti maladi alzayme a
2.5.2|Deteksyon koton
Spindles yo te detekte lè l sèvi avèk yon algorithm otomatik ki aplike nan Sleeptrip ki baze sou piblikasyon anvan yo (Weber et al., 202{0) ak algorithm "off" aplike nan Python, vèsyon 3.8 (Donoghue et al. , 2020). Pik pouvwa sitatif nan koton dousman (9-12.5 Hz) ak gwo koton rapid (12.5-16 Hz) yo te vizyèlman detekte nan epòk NREM (sa vle di, N2 ak N3). Anvan enspeksyon an nan spectre pouvwa yo, yo te retire eleman aperiyodik 1/f nan siyal la lè yo mete yon fonksyon Lorentzian. Pou chak patisipan, pik file ralanti yo te idantifye manyèlman nan mwayèn twa chanèl devan yo (Fz, F3, F4; Sesyon Tès dòmi: 10.25 Hz ± 0.1, vle di ± SEM. Sesyon kontwòl dòmi: 10.07 Hz ± 0.14, vle di ± SEM) ak pik spindles rapid nan mwayèn twa chanèl santral yo (Cz, C3, C4; Sesyon Tès dòmi: 13.44 Hz ± 0.09, vle di ± SEM; Sesyon kontwòl dòmi: 13.44 Hz ± 0.06, vle di ± SEM). Pou verifye pik frekans yo defini vizyèlman, nou adapte Gaussians yo nan konpozan pouvwa peryodik yo ak fooof (gade Figi S2, pa egzanp, spectre). Nan ka ta gen yon diferans nan etikèt yo manyèl ak pik yo Gaussian ekipe, spectre pouvwa yo te revize. Metòd sa a te itilize pou fè pou evite entwodiksyon de evènman koton fo (Ujma et al., 2015). Lè sa a, siyal la nan chak chanèl te filtre band-pass (± 1.5 Hz, 3 dB koupe, 4thorder Butterworth zewo-faz filtre) alantou tèt yo idantifye chak frekans. Yo te kalkile reprezantasyon rasin-mwayèn-kare (RMS) nan siyal la nan chak pwen echantiyon epi lises lè l sèvi avèk yon filtè mwayèn k ap deplase nan yon fenèt glisman 200 ms. Yon koton potansyèl te make si anplitid la nan siyal RMS lis la depase mwayèn li pa 1.5 SD nan siyal la filtre pou 0.5-3 s. Minim ak maksimòm lokal yo nan siyal filtè a file yo te make kòm pik ak depresyon. Pi gwo depresyon an te defini kòm tan pik spindle a. Anplitid file koton te defini pa diferans potansyèl ant pi gwo depresyon an ak pi gwo pik la. Yo te detèmine frekans endividyèl yon file konkrè lè w ajoute kantite tout creux ak pik epi divize pa de fwa dire axe respektif la. Spindles ak fwontyè ki pi pre pase 0.25 s te evantyèlman fizyone.
2.5.3|Deteksyon osilasyon dousman
Deteksyon osilasyon dousman nan elektwòd devan yo te baze tou sou yon algorithm otomatik ki aplike nan Sleeptrip ak valide yon lòt kote (Ngo et al., 2013). Pou tout epòk NREM, done EEG pre-trete yo te filtre pase ba nan 4 Hz (6yèm lòd Butterworth zewo-faz filtre). Lè sa a, siyal la antye te divize an demi-vag negatif ak pozitif ki te separe pa zewo-travèse. Yon potansyèl osilasyon dousman te defini kòm yon mwatye onn negatif ki te swiv pa yon demi onn pozitif nan yon seri frekans ant 0.5 ak 1 Hz. Anplitid osilasyon dousman ak frekans yo te kalkile ak menm apwòch yo itilize pou file koton. Osilasyon ralanti putatif ki depase yon depresyon nan 1.25 fwa depresyon an vle di nan tout osilasyon ralanti putatif osi byen ke yon anplitid nan 1.25 fwa anplitid mwayèn nan tout osilasyon ralanti potansyèl yo te aksepte pou plis analiz.
2.5.4|Repoze-eta fMRI preprocessing
Fichye MRI DICOM yo te antre nan yon tiyo otomatik nan GraphICA (BraiNet—Brain Imaging Solution Inc.—Sarnia, Ontario, Kanada). Imaj anatomik ak fonksyonèl yo te pretrete lè l sèvi avèk FSL 6.03. Etap pre-pwosesis nan imaj anatomik pondere T1-yo enkli koreksyon jaden patipri (RF/B{1-koreksyon inomojèn), ekstraksyon nan sèvo, segmentasyon kalite tisi (CSF, GM, WM), ak estrikti subcortical. segmentasyon. Sou done yo fonksyonèl, nou fè zo bwa tèt retire rad sou ou, koreksyon mouvman, koreksyon tranch-distribisyon, atenuasyon espasyal, ki se kalkile ki baze sou gwosè a voxel, plafon (1.5 * gwosè voxel), coregistration, ICA ki baze sou retire otomatik nan zafè mouvman, highpass. filtraj, ak regresyon nwuizans (WM ak CSF). Done yo pa te nòmalize nan yon espas referans kòm karakteristik nan espas natirèl la nan sèvo yo ta dwe konsève nan analiz sa a.
2.5.5|Doub analiz regresyon
Doub-regression yo te itilize pou idantifye kat espasyal espesifik yo lè l sèvi avèk 11 mas rezo eta repo: Oditif, Rezo Mode Default, Kontwòl Egzekitif Goch, Kontwòl Egzekitif Dwat, Hippocampal, Lang, Sayans, Sansorimotè, Vizyèl Lateral, Medya vizyèl, ak vizyèl. Oksipital. Entansite kat espasyal eleman yo te eksprime nan inite chanjman siyal pousan nan mwayèn.
2.5.6|Pakèt rejyonal yo
Chak sijè T{{0}}imaj pondéré te otomatikman segmenté ak yon pipeline aplike nan Freesurfer 7 (v7.1.0, http://surfer.nmr.mgh. harvard.edu/). Yo te fè plis parcellation ak GraphICA lè l sèvi avèk yon pwosedi modèl Markov Random Field gradyan ki dekri nan (Schaefer et al., 2018). Modèl parcellation sa a gen twa tèm konkirans ki fè echanj pwopriyete optimal nan segmentasyon final la: yon tèm resanblans mondyal pou gwoupe pozisyon nan sèvo ak entansite imaj ki sanble, yon tèm gradyan lokal pou detekte chanjman brid sou kou fonksyonèl koneksyon ant kote sèvo vwazen yo, ak yon tèm koneksyon espasyal pou asire koneksyon espasyal nan pasèl yo. Pwosedi a bay 832 rejyon nan sèvo parcellated ki te enkli kòm nœuds rezo pou plis analiz.
2.5.7|Konstriksyon rezo fonksyonèl ak thresholding
Lè l sèvi avèk GraphICA, chak kou tan fMRI nodal te korelasyon ak kou tan IC pou twa rezo eta repo yo separeman. Apre ko-enskripsyon chak nan rezo eta repoze fonksyonèl yo sou sijè a nan espas natif natal, yo te kalkile yon valè z mwayen lè yo fè mwayèn valè kat jeyografik voxel ki fè pati 832 ROI yo. Koefisyan korelasyon z-estandadize ki kapab lakòz yo dekri chaj chak kou tan nodal sou rezo eta a repoze. Pou retire z-valè ki fo oswa ki fèb, pou egzanp, akòz bri, chaj yo te limite ak yon apwòch modèl melanj ki baze sou done nan nivo yon sèl sijè (Bielczyk et al., 2018). Anplis de sa, rezo papòt yo te matche ak modèl rezo GraphICA te bay ki te sòti nan 200 kontwòl ki an sante. Sèlman nœuds yo te jwenn nan modèl yo te konsidere pou plis analiz (sètadi, ipokanp rezo=74 nœuds, mòd default rezo=171 nœuds, dwa egzekitif kontwòl rezo=164 nœuds).
2.6|Analiz estatistik
2.6.1|Analiz EEG dòmi
Analiz estatistik done EEG dòmi yo te fèt lè l sèvi avèk Matlab R2020b (Mathworks Inc., Sherborn, Massachusetts) ak bwat zouti sous louvri Fieldtrip (Oostenveld et al., 2011) ak bwat zouti CircStats (Berens, 2009). Analiz la limite nan chanèl Fz pou osilasyon dousman ak spindles dousman ak Cz pou spindles vit. Se pa tout varyab dòmi yo itilize nan analiz nou an swiv yon distribisyon nòmal. Tout konparezon nan gwoup deskripsyon dòmi yo ak pwopriyete osilasyon ant sesyon dòmi an apre aprann ak sesyon kontwòl dòmi an te teste lè l sèvi avèk Tès ki pa parametrik Wilcoxon Signed-Rank pou echantiyon depandan. Yo te kalkile konparezon ant gwoup varyab dòmi nan kondisyon alosantrik ak egosantrik ak Tès U Mann-Whitney ki pa parametrik pou echantiyon endepandan yo. Pou tès sa yo, yo te rapòte valè medyàn ak katil varyab yo. Yon p-valè<.05 was viewed as statistically significant.
2.6.2|Relasyon tanporèl ant detekte osilasyon dousman ak spindles
Kowòdinasyon osilasyon dousman ak spindles yo te evalye pou dòmi NREM kòm kouple spindle-oscillation dousman yo te demontre yo estab atravè etap 2 ak dòmi dousman (Cox et al., 2017) menm si kalite a. nan osilasyon dousman diferan (K-konplèks vs vag Delta). Relasyon tanporèl jeneral ant osilasyon ralanti ak evènman file koton yo te kalkile lè w detèmine pwopòsyon koton ki gen sant (sa vle di, depresyon maksimòm) ki te fèt nan yon entèval ± 1.2 s alantou depresyon osilasyon ralanti yo idantifye yo, ak kantite osilasyon ralanti yo. spindles ki gen sant ki te fèt nan ± 1.2 s alantou depresyon an respektif nan osilasyon an. Fenèt tan an nan ± 1.2 s te chwazi yo kouvri yon sik antye ralanti osilasyon (0.5-1 Hz, sa vle di, 1-2 s). Chak fwa de fennèt tan osilasyon dousman sipèpoze youn nan yo te pi lwen nan sant la file koton yo te retire. Distribisyon egzak osilasyon dousman ak evènman file koton yo te vizyalize pa istogram tan peri-evènman (PETHs) (Figi 2b) nan sant spindle rapid ak dousman (evènman tès) ki fèt nan yon entèval tan nan ± 1.2 s alantou chak depresyon osilasyon dousman (sib). evènman). Pwobabilite pou ensidan evènman grenn yo te adisyone nan posode 100 ms ak transfòme nan pousantaj. Pou teste modèl tanporèl PETH yo, nou te aplike yon pwosedi randomisation pa owaza melanje lòd la nan posode PETH yo 1000 fwa. Ranplasan ki kapab lakòz yo te fè mwayèn pou chak moun epi yo te teste kont PETH orijinal yo lè l sèvi avèk echantiyon t-tès depandan yo. Kontwòl pou konparezon miltip te reyalize atravè tès pèmitasyon ki baze sou gwoup ak 5000 pèmitasyon (Maris & Oostenveld, 2007).
2.6.3|Evènman-bloke faz kouple
Pou analiz kwa-frekans ki bloke evènman yo (Helfrich et al., 2018), yo te chwazi esè evènman osilasyon dousman san artef sou chanèl Fz (± 3 s alantou depresyon maksimòm osilasyon dousman an), ak gwoup -pass filtre nan ranje frekans osilasyon dousman (0.3–1.25 Hz). Apre w fin aplike yon transfòmasyon Hilbert, nou ekstrè ang faz enstantane nan siyal analyse a. Menm esè yo te filtre tou ant 9 ak 12.5 Hz (konpozan file ralanti) ak ant 12.5 ak 16 Hz (konpozan spindles vit) pou kalkile anplitid anvlòp la soti nan siyal analyse a. Nou sèlman konsidere ranje tan ki soti nan 2 a 2 s pou evite zafè kwen filtre. Pou chak sijè, chanèl, ak epòk, kounye a nou detekte anplitid maksimòm spindle a ak ang faz osilasyon ralanti ki koresponn lan. Tès Rayleigh yo te kalkile pou teste distribisyon faz pou chak sijè kont inifòmite. Yo te detèmine direksyon sikilè mwayen ak longè vektè ki soti nan tout evènman NREM yo. PPC te itilize kòm yon estimatè san patipri nan konsistans nan relasyon faz ant spindles ak osilasyon dousman (Vinck et al., 2012) ki baze sou spindle-trough deklanche spectre Fourier nan yon fenèt tan nan 3.5 a +3.5 s. (100 ms etap) ak yon ranje frekans osilasyon dousman soti nan 0.3 a 3 Hz.
Chinwa zèb cistanche
2.6.4|Analiz tan-frekans
Pou plis dekri relasyon tanporèl ant spindles ak osilasyon ralanti, nou te itilize ankò esè evènman osilasyon ralanti yo te deja kalkile (6-segman). Esè sa yo te koresponn ak yon segman tan ki pa gen okenn artefact te chwazi owaza nan 6 s pandan etap nan dòmi menm jan ak osilasyon ralanti respektif yo itilize kòm esè debaz. Pou analiz tan-frekans nan esè ak ak san osilasyon dousman, nou te itilize supersets (Moca et al., 2021). Superlets yo konpoze de yon seri ondèl Morlet ak menm frekans sant la men de pli zan pli kontrent lajè ki gen pi wo rezolisyon tan-frekans pase apwòch etabli yo. Espesyalman, nou aplike yon transfòmasyon sipèlèt adaptatif fraksyon (FASLT) nan done pretrete nan osilasyon dousman ak esè debaz ant 5 Hz ak 20 Hz nan etap 0.25 Hz, ak yon lòd inisyal wavelet nan 3 ak yon entèval lòd ant 5 ak 15 ( Barzan et al., 2021). Lè sa a, reprezantasyon tan-frekans nan esè evènman osilasyon dousman ak esè kontwòl yo te konpare pou chak sijè lè l sèvi avèk echantiyon t-tès endepandan. T-kat yo ki kapab lakòz yo reflete ogmantasyon / diminisyon nan tou de ranje frekans file rapid ak dousman pou esè ak osilasyon dousman, konpare ak esè san yo pa. Pou kalkile kontras nan-sijè yo, nou te trase 100 seri o aza nan esè debaz ak osilasyon dousman pandan w ap kenbe rapò etap 2 ak esè dòmi ralanti. T-kat pou tout seri esè o aza sa yo te fè mwayèn pou chak sijè. separeman pou chak kondisyon memwa, t-kat yo te teste kont zewo lè l sèvi avèk yon tès pèmitasyon ki baze sou gwoup ak 5000 pèmitasyon nan yon fenèt tan nan 1.2 a 1.2 s.
2.6.5|Repoze-eta analiz fMRI
Done fMRI nan twa rezo eta repo yo te analize nan RStudio 1.4.1103 (RStudio, Inc., Boston, Massachusetts). Tout analiz yo te fèt pou twa rezo eta repo ki te chwazi yo apa (sa vle di, rezo ipokanp, rezo mòd default, rezo kontwòl egzekitif dwat) epi yo te baze sou valè z nodal yo te jwenn pou chak IC ki dekri modèl koneksyon nan fonksyonèl la. rezo eta repo. Nou eksplore twa diferan apwòch pou analize done yo ki gen ladan analiz Teyori graf, matris Distans Euclidean, ak yon dekonpozisyon valè sengilye (SVD), ki soti nan ki SVD te pi apwopriye pou seri done aktyèl la. SVD a te fèt sou valè z anvan tout koreksyon yo pran òganizasyon orijinal la nan rezo eta yo repoze pi presizyon. Valè z papòt yo te fòme yon m n done matris (m=pa gen patisipan yo 4 sesyon; n=pa gen non). Espesyalman, yo te chwazi yon SVD pou matris sparse pou rediksyon dimansyon paske matris done papòt la te genyen sitou valè zewo. De mòd prensipal pou chak rezo yo te ekstrè ki ansanm eksplike 15% - 20% nan divèjans nan done yo. Chak mòd ka konprann kòm yon sourezo fonksyonèl eta repo ki baze sou divèjans (gade fim S1–S4). Kòm yon rezilta nan SVD a, nou te jwenn yon mwayèn rekonstriksyon ki ba-ran nan rezo yo kòm yon apwoksimasyon ran-r ki dekri distribisyon an espasyal nan sou-rezo respektif la, lè l sèvi avèk Ekwasyon (2):
kote A se matris done orijinal ki apwoksimasyon pa U ki genyen r vektè sengilye gòch, S ki genyen r valè sengilye, ak V ki genyen r vektè sengilye dwat. Pou preparasyon pou tès estatistik yo, yo te echèl vektè sengilye gòch respektif la (um, i) pa valè sengilye li (si, i), kote i se iyèm ranje/kolòn matris la. Rezilta a (um, I si, i) se yon vektè kolòn ki reprezante nòt patisipan yo pou tout sesyon yo sou iyèm sous-rezo a. Valè sa yo ka entèprete kòm fòs koneksyon sou-rezo fonksyonèl yo chwazi pou tout patisipan yo, atravè sesyon yo ak kondisyon yo. Pou chak nan de sou-rezo yo, yo te analize nòt patisipan yo jwenn kòm varyab depandan lè l sèvi avèk yon modèl lineyè efè melanje. Prediktè modèl yo enkli kondisyon dòmi (dòmi, reveye), sesyon (1-4 oswa pre / apre repo, pre / apre-travay), ak kondisyon memwa (allocentric, egosantric) kòm efè fiks. Patisipan yo te modle kòm efè o aza pou kat sesyon eta repo yo. Kritè Enfòmasyon Akaike (Akaike, 1973), Kritè Enfòmasyon Bayezyen (Schwarz, 1978), ak log-probabilité yo te itilize pou evalye anfòm modèl la.
3|REZILTA
3.1|Etid Design ak pèfòmans memwa
Etid la te itilize yon paradigm 1-jou pou teste konsolidasyon yon travay memwa espasyal (Figi 1a). Pandan analiz fMRI, patisipan yo te fè aprantisaj espasyal allo- oswa egosantrik ak rekipere memwa nan yon analòg vityèl ki te deja valide nan labirent dlo a pou imen (Müller et al., 2018; Schoenfeld et al., 2017). Ou ka jwenn yon deskripsyon detaye travay nan premye piblikasyon done sa a (Samanta et al., 2021). Yon ti tan, patisipan yo lib navige yon zile vityèl lè l sèvi avèk yon joystick pou rive nan yon kote sib fiks. Nan sesyon aprantisaj la, kote a te endike pa yon bwat trezò kache. Sepandan, pandan rekiperasyon an, patisipan yo te resevwa enstriksyon pou yo make kote bwat trezò a selon sa yo konnen san yo pa prezan bwat la. Kondisyon allosantrik ak egosantrik diferan konsa ke patisipan yo asiyen owaza te kòmanse chak jijman swa nan menm bagay la oswa yon pozisyon kòmanse chanje (Figi 1b). Pèfòmans memwa te mezire kòm latansi yo rive jwenn kote sib la soti nan pwen an kòmanse. Nan rekipere, patisipan yo jeneralman fè pi byen nan kondisyon egosantrik la pase nan kondisyon alosantrik la, ak efè prensipal dòmi sou pèfòmans memwa te enpòtan (Figi 1c; Tablo 1; ANOVA de-fason ak allo/ego F1, 62=16 .78, p < .001 ak dòmi/reveye F1, 62=3.84, p=.05). Touswit anvan ak apre sesyon aprantisaj ak rekiperasyon yo, yo te evalye koneksyon fonksyonèl ak fMRI eta repo. Sa a se yon total de kat sesyon fMRI nan eta repo 9 minit chak. Nan ant aprantisaj espasyal ak rekipere memwa, yo te itilize polisonnografi pou mezire achitekti dòmi (Tablo S1). Nan kondisyon eksperimantal la, patisipan yo te dòmi anviwon 90 minit (93.48 ± 1.77, vle di ± SEM), pandan ke gwoup kontwòl la te gade yon fim net pou menm kantite tan. Apeprè 2 semèn apre eksperyans lan, patisipan yo nan kondisyon dòmi an te konplete yon sesyon kontwòl dòmi pou anviwon 90 minit (103.30 ± 2.66, vle di ± SEM), ki pa t 'imedyatman swiv yon eksperyans aprantisaj espasyal. Sekans de sesyon dòmi yo pa te balanse pou kenbe matyè yo avèg nan kondisyon eksperimantal yo nan sesyon tès la. Sèvi ak yon konsepsyon travay menm jan an, Genzel, Bäurle, et al. (2014) ak Genzel et al., (2012) te jwenn dire ti dòmi ki konparab. Sepandan, isit la, patisipan yo te dòmi anpil pi lontan nan sesyon kontwòl dòmi an pase nan sesyon tès dòmi an (Wilcoxon Sign-Rank Test, z = 2.68, p=.01). Efè sesyon sa a sijesyon nan abitye nan laboratwa a dòmi. Diferans nan etid anvan yo ka akòz itilizasyon yon anviwònman laboratwa diferan, pou Genzel, Bäurle, et al. (2014); Genzel et al., 2012) laboratwa a dòmi (Max Planck Enstiti Sikyatri) te deziyen kòm sa yo, pandan y ap laboratwa a dòmi nan Donders Institute nan laboratwa a EEG (ak Se poutèt sa mwens "famil").
3.2|Pwopriyete dòmi nan sesyon tès ak kontwòl
Yo te montre mekanis spatio-temporal pandan dòmi NREM konsolide eksperyans ki kode pandan reveye anvan (Maigret et al., 2016). Nan nivo sistèm yo, yo panse eksperyans yo dwe reyaktive nan rezo ipokanpo-thalamo-cortical pandan dòmi pou fòme reprezantasyon alontèm eksperyans sa yo. Divès osilasyon ki enplike nan konsolidasyon memwa ka kowòdone kominikasyon ki genyen ant estrikti sèvo sa yo (Genzel, 2020; Genzel, Bäurle, et al., 2014). Nou te enterese nan osilasyon dousman, osi byen ke spindles ralanti (9-12.5 Hz) ak spindles rapid (12.5-16 Hz) pandan dòmi NREM, ki ka jwe yon wòl diferan nan pwosesis konsolidasyon memwa (Genzel & Robertson, 2015) . Nan liy ak topografi yo te rapòte deja nan osilasyon dòmi sa yo nan EEG imen (Adamczyk et al., 2015), nou konsantre analiz nou yo sou osilasyon devan yo dousman ak spindles ralanti (sa vle di, chanèl Fz) ak santral spindles vit (sa vle di, chanèl Cz; gade Figi S3 pou topografi kouple). Pou kaptire enfliyans espesifik eksperyans nan aprantisaj espasyal sou achitekti dòmi nan sesyon tès dòmi an, nou konpare deskripsyon dòmi yo ansanm ak pwopriyete koton ak osilasyon dousman (gade Tablo S1) ant tès la dòmi ak sesyon kontwòl. Nou te jwenn ke patisipan yo te dòmi anpil pi lontan nan sesyon kontwòl la konpare ak sesyon tès la. An konparezon ak sesyon tès la, dire rapid spindle tou te siyifikativman pi wo nan sesyon kontwòl la (Wilcoxon Sign-Rank Test, z = 2.91, p <.01). Nou te evalye plis si diferans enpòtan nan TST ant tès ak kontwòl sesyon yo te kapab predi diferans sa a nan dire rapid spindle, kontwole pou WASO. Sepandan, pa te gen okenn efè enpòtan nan TST sou diferans rapid anplitid spindle atravè sesyon dòmi (regression lineyè miltip, TST:=0.53, p=.61). Ogmantasyon nan anplitid rapid spindle, menm jan ak ogmantasyon nan TST, ta ka akòz yon efè abitye san kontwòl nan laboratwa a dòmi. Men, nou te sipoze relasyon tanporèl osilasyon dòmi yo enpòtan anpil pou konsolidasyon memwa. Nan respè sa a, nou pa t obsève okenn diferans ant sesyon yo, jan yo pral prezante nan sa ki annapre yo.
Figi 1
3.3|Koupman koton-ralanti osilasyon nan sesyon tès ak kontwòl
Kouplè ki genyen ant ond vag byen file, file koton, ak osilasyon dousman ka tabli yon fenèt tan enpòtan pou konsolide yon eksperyans aprantisaj (Genzel, Kroes, et al., 2014). Se poutèt sa, nou konsantre sou relasyon tanporèl ant spindles ak osilasyon dousman pou plis eksplore yon diferans nan mikrochitekti dòmi ant tès dòmi ak sesyon kontwòl. Premyèman, nou kalkile kantite depresyon maksimòm spindles yo (an %) ki fèt nan yon sik (entèval ± 1.2 s) alantou sant osilasyon ralanti yo idantifye (Figi 2a). Nan tou de sesyon yo, nou te detekte yon kantite menm jan an spindles rapid makonnen ak osilasyon ralanti (Wilcoxon Sign-Rank Test, z = 1.14, p=.26) ak spindles ralanti makonnen ak osilasyon ralanti (Wilcoxon). Tès Siy-Ran, z {{10}}.75, p=.45). Inversement, apeprè egal kantite osilasyon dousman yo te makonnen ak spindles rapid (Wilcoxon Sign-Rank Test, z=1.02, p=.31) ak spindles dousman (Wilcoxon Sign-Rank Test, z=1.{02, p=.31) Egzamen Rank, z {{20}}.10, p=.27) apre aprantisaj ak nan kontwòl dòmi. Konklizyon sa yo sijere ke spindles ak osilasyon dousman yo egalman mare youn ak lòt. Anjeneral, nou te detekte yon kouple ki konsistan file-osilasyon nan tou de sesyon dòmi yo endepandan de eksperyans aprantisaj espasyal ki te fèt imedyatman anvan sesyon tès dòmi an. Siksè konsolidasyon memwa ka depann de yon presizyon kouple nan dizèn oswa menm dè santèn de ms (Maigret et al., 2016; Muehlroth et al., 2019). Kidonk, nou analize kowòdinasyon egzak spindle-ralanti osilasyon lè l sèvi avèk PETHs (Figi 2b). PETH yo montre posiblite pou depresyon maksimòm spindle rive nan fennèt tan ±1.2 s alantou evènman osilasyon dousman yo nan 100-ms tan. Spindles rapid yo te ko-rive imedyatman anvan ak nan pik osilasyon dousman apre depresyon osilasyon dousman (pèmitasyon ki baze sou grap: siy. grap: 400–700 ms nan tès la, p <.001; 500–800 ms nan kontwòl, p <. .001). Nan lòt men an, spindles ralanti kowenside nan tranzisyon ak ak depresyon an osilasyon dousman (gwoup ki baze sou pèmitasyon: tou de siy. grap nan 300 a 100 ms, p <.001). Yo te teste solidite efè sa a kont yon distribisyon referans ki te jwenn pa owaza melanje koupon pou tan yo nan depresyon yo file koton. Espesifik tanporèl nan kouple spindle-oscillation dousman pa t 'diferan atravè de sesyon dòmi yo, ankò sijere prezans nan yon mekanis kouple jeneral endepandan de yon eksperyans aprantisaj espasyal. Konklizyon anvan yo te demontre pi wo fòs kouti spindle-ralanti osilasyon pou jèn konpare ak granmoun granmoun, epi apre aprantisaj motè brit (Cross et al., 2020 [preprint]; Helfrich et al., 2018). Nou te enterese nan elisid konsistans sa a nan relasyon faz nan yon kontèks aprantisaj espasyal. Trase polè nan Figi 2b montre faz kouple a pou yon sijè egzanp ak echantiyon an antye, kalkile kòm faz enstantane osilasyon dousman (0.3–1.25 Hz) nan moman anplitid maksimòm spindle a sou kanal Fz pou spindles dousman (9–12.5 Hz). ) ak chanèl Cz pou file rapid (12.5-16 Hz). Deja nan nivo yon sèl-sijè, yo ka wè yon kouple presi spindle-ralanti osilasyon, ki diferan pou spindles rapid ak spindles dousman men relativman konsistan atravè sesyon dòmi (al gade istogram polè, Figi 2b). Nan nivo gwoup la, pi rapid spindles ki te fèt ant 5.76 ak 6.28 radian nan osilasyon an dousman (tès: 6.03 ± 0.56, Kontwòl: 6.07 ± 0.33, sikilè vle di ± SD), tandiske spindles ralanti te fèt ant 1.57 ak 2.62 radyan dousman yo. (Tès: 1.89 ± 0.79, Kontwòl: 1.87 ± 0.71, sikilè vle di ± SD; Figi 2e). Konklizyon sa yo matche ak kowòdinasyon tanporèl ant spindles ak osilasyon dousman yo montre nan PETH yo. Pou estime konsistans nan relasyon faz sa yo nou kalkile konsistans faz par (PPC; cf. "Metòd ak Materyèl"). Valè PPC maksimòm yo pa diferan pou spindles rapid ni pou spindles dousman ant de sesyon dòmi yo (Wilcoxon SignRank Tests, fast spindle max PPC: z=0.451, p=.65, slow spindle: max. PPC: z=0.067, p=.95). Anplis de sa, nou obsève diferans endividyèl aparan nan PPC (Figi 2c). Nou te enterese nan si varyasyon sa a nan PPC te gen rapò ak bon jan kalite dòmi jeneral patisipan an (mezire ak PSQI), ki pa t 'siyifikatif (korelasyon lineyè, rapid spindles: ρ=0.30, p=. 14, axe ralanti: ρ=0.15, p=.46). An rezime, spindles yo te toujou makonnen pou ralanti osilasyon ak yon relasyon faz espesifik ki sipòte rezilta anvan yo nan domèn tan an. Rezilta an jeneral kouple yo prezante jiskaprezan pa t diferan atravè de sesyon dòmi yo. Jan sa dekri pi bonè, nou te obsève yon tan total dòmi pi long nan kontwòl dòmi an pase sesyon tès dòmi an, ki ta ka gen efè konpansatwa sou achitekti dòmi dèyè ki te kache yon diferans nan kouple. Kidonk, nou prezante rezilta sa yo pou sesyon tès dòmi an sèlman.
3.4|Spindle-ralanti pouvwa osilasyon ki asosye ak pèfòmans memwa
Lè nou te etabli tan jeneral ak dinamik faz nan kouple spindle-ralanti osilasyon atravè sesyon dòmi yo, nou te kontinye ak analiz nou an ak yon konsantre sou de kondisyon yo memwa (allo vs ego) pandan sesyon tès dòmi an kòm dòmi ka gen yon efè diferan sou allocentric. kont memwa espasyal egosantrik. Diferans posib ant gwoup yo te teste pou %-coupling ak PPC (Figi 2a, f). Ni kantite kouple spindle-ralanti osilasyon ni konsistans nan faz spindle-oscillation dousman te siyifikativman diferan ant gwoup yo (Mann-Whitney U Tès, % spindle rapid: z = 1.12, p=. 27, % koton ralanti: z=0.09, p=.93; maksimòm PPC rapid file: z=1.742, p=.08, max. PPC ralanti filet: z=0.083, p=.94). Nou plis sonde modèl sa a lè nou konpare pouvwa osilateur nan ranje frekans file koton pou segman tan ak ak san osilasyon dousman (cf. "Materyèl ak Metòd"). Esè osilasyon dousman yo te konstwi pa epoching ± 1.2 s alantou osilasyon dousman chwazi owaza. Nan esè sa yo, pouvwa a nan ranje frekans file koton tout bon diferan anpil de entèval owaza chwazi san yo pa osilasyon dousman (pou tout grap valè t: p <.001, Figi 3a). Efè sa a te egalman prezan nan tou de kondisyon memwa kòm kat diferans lan pa t 'gen ladann okenn grap modulasyon enpòtan (Figi 3a). Pou konkli, pa youn nan mezi yo nan kouple spindle-ralanti osilasyon yo diferan ant kondisyon memwa. Rezilta yo te tou nan liy ak entèraksyon ki pa enpòtan ant kalite fòmasyon ak dòmi pou analiz konpòtman an (al gade Figi 1c). Kidonk, nou te deside tonbe sou de kondisyon memwa yo pou ogmante pouvwa estatistik pou plis tès. Lè nou konsidere echantiyon an antye nan sesyon tès la, nou te premye tcheke si kantite kouple spindle-ralanti osilasyon te senpleman yon byproduct o aza nan ensidan an nan spindle ak evènman osilasyon dousman. Kantite lajan an jwenn nan kouple diferan anpil de yon distribisyon echantiyon o aza nan 60% nan echantiyon an (Figi 3b, tès pèmitasyon: p <.05, 1000 iterasyon pou chak patisipan). Men, pou evite yon pèt nan pouvwa estatistik ak regresyon nan direksyon an vle di nou kalkile modulasyon yo pouvwa espèk pandan esè osilasyon dousman pou echantiyon an antye (Figi 3c). Nou te jwenn ke modulasyon pouvwa pandan esè osilasyon dousman yo te diferan anpil de esè kontwòl matche nan chenn frekans file yo ak entèval tan yo te deja etabli (al gade PETHs, Figi 2b). Apre sa, nou te fè analiz korelasyonèl ant ralanti diferans pouvwa kontwòl osilasyon (eksprime nan valè t) ak pèfòmans memwa separeman pou chak pwen frekans tan nan gwoup la file koton respektif ekstrè nan t-kat la (Figi 3c). Nou te jwenn asosyasyon enpòtan nan tès kont yon distribisyon referans bootstrapped nan korelasyon EEG-konpòtman yo. Nan fason sa a, nou te kapab idantifye siyifikatif grap korelasyon ki reprezante relasyon ki genyen ant pèfòmans memwa ak yon modèl espesifik nan aktivite EEG modulation pandan osilasyon dousman moute-eta a (cf. "Materyèl ak Metòd"). Yo te idantifye yon grap korelasyon negatif siyifikatif pou spindles vit (gwoup p <.01, max r=.41, p <.01, Figi 3c tèt). Menm jan an tou, nou te idantifye yon lòt gwo grap korelasyon negatif pou spindles dousman (grap p=.02, max r=.38, p=.02, Figi 3c anba): pi vit- pouvwa spindle ak pouvwa ralanti-koton pandan peryòd la osilasyon dousman te asosye ak pi bon pèfòmans memwa (sa vle di, pi ba latansi repons). Efè sa yo te espesifik nan sesyon tès dòmi an menm jan yo pa t 'kapab obsève pou koton rapid la oswa grap koton dousman nan sesyon kontwòl dòmi an (Figi S4). Nou menm tou nou te fè analiz korelasyon sa a pou gwoup egosantrik ak allosantrik separeman (Figi S6). Nan gwoup alosantrik la, ni rapid-koton ni ralanti-koton pouvwa modulations korelasyon anpil ak pèfòmans memwa. Konklizyon yo pou gwoup egosantrik la byen sanble ak sa yo obsève pou echantiyon an antye. Enteresan, modulasyon pouvwa ralanti-koton yo te montre tandans opoze nan de gwoup yo. Pi bon pèfòmans memwa allusion nan yon asosyasyon negatif ak modulasyon pouvwa dousman-koton pou gwoup alosantrik la (gwoup=0.07, max. r=.50, p=.06, Figi S6 anba goch). Asosyasyon sa a te siyifikativman pozitif pou gwoup egosantrik la (grap p=.03, max. r=.61, p=.02, Figi S6 anba adwat). Sepandan, nou pa t 'ankèt sou tandans sa a pi lwen paske pa gen okenn rezilta enpòtan yo ka jwenn pou gwoup alosantrik la. Pou konkli, nou te jwenn prèv pou yon asosyasyon ant kowòdinasyon nan osilasyon dousman ak spindles ak pèfòmans memwa ki te espesifik pou dòmi apre aprann nan Kontrèman ak yon sesyon dòmi kontwòl. Modulasyon pouvwa ralanti-koton yo ta ka yo te kondwi prensipalman pa gwoup egosantrik la.
Figi 2
3.5|Rezo fonksyonèl eta repoze yo chanje atravè sesyon yo
Apre analiz dòmi-EEG, nou te konsantre pwochen sou koneksyon fonksyonèl eta repoze anvan ak apre aprantisaj, konsolidasyon, ak rekipere travay memwa a pou mennen ankèt sou konsolidasyon memwa nan nivo rezo a atravè eta repoze yo. Pou sa, nou te enkli done fMRI nan kat sesyon eta repo yo (sa vle di, 1=debaz, 2=apre aprantisaj, 3=apre repo, 4=apre rekiperasyon ) nan analiz la. Nou te espesyalman enterese nan rezo kontwòl egzekitif dwat la, rezo mòd default, ak rezo ipokanp lan. Task-fMRI analiz done sa a pa Samanta et al. (2021) te revele ke rejyon yo nan rezo sa yo chanje deklanchman pandan peryòd konsolidasyon an lè patisipan yo te fè yon ti dòmi men se pa lè yo te rete reveye. Kidonk, nou te jwenn twa rezo eta repo yo ak GraphICA (Ribeiro de Paula et al., 2017), yon zouti pou analiz rezo eta repo. Nan objektif rediksyon dimansyon, nou kalkile mòd prensipal yo nan divèjans pou chak rezo lè l sèvi avèk yon SVD (cf. "Metòd ak Materyèl"). Finalman, nou teste efè sesyon an, kondisyon dòmi, ak kondisyon memwa sou nòt chak patisipan nan mòd idantifye deja. Avèk apwòch sa a nou te kapab detèmine (1) konbyen sous-rezo fonksyonèl ki te genyen nan chak rezo ak (2) ki jan koneksyon fonksyonèl rezo yo chanje pou nenpòt nan varyab eksperimantal nou yo. Pou bon rezo kontwòl egzekitif la, nou te ekstrè yon sous-rezo prensipal ki te santre sou sil paryetal enferyè dwat, lòb paryetal enferyè dwat, ak cortical prefrontal dorsolateral dwat. Nan sou-rezo sa a, nou te jwenn yon ogmantasyon nan koneksyon fonksyonèl atravè pèfòmans travay nan sesyon aprantisaj ak rekiperasyon yo (Figi 4a; modèl lineyè efè melanje, dòmi/reveye: t62 = 0.747, p=. 46 allo/ego: t62 = 0.477, p=.64, pre-break/post-break: t193=1.676, p=.10, pre -tach/post-travay: t193=2.808, p=.01). Ogmantasyon sa a te kondwi pa chanjman ki soti apre repo a apre rekiperasyon (t193=2.468, p=.02). Kontrèman, sous-rezo prensipal mòd default ak patisipasyon prensipal cortical cingulate posterior la jeneralman diminye koneksyon ant pèfòmans anvan ak apre travay la epi koneksyon li yo te jeneralman pi wo pou dòmi an konpare ak kondisyon reveye (Figi 4b; lineyè efè melanje. modèl, dòmi/reveye: t62 = 2.616, p=.01 allo/ego: t62=0.427, p=.67, pre-break/post -break: t193=1.726, p=.08, pre-travay/post-travay: t193 = 2.126, p=.04). Diminisyon nan koneksyon fonksyonèl yo ka eksplike pa yon chanjman enpòtan soti nan apre-kraze nan apre-rekiperasyon (t193 = 2.451, p=.017). Sepandan, efè prensipal dòmi an pa ka eksplike pa nenpòt nan manipilasyon eksperimantal yo epi yo ka leve pa chans (Figi S5). Miyò, sous-rezo ipokanp prensipal la ki enplike sitou ipokanp la ak cortical parahippocampal bilateral la te montre chanjman koneksyon ki sanble ak rezo kontwòl egzekitif dwat la. Nan ka sa a, nou pa sèlman detekte yon ogmantasyon pre-a apre-travay, men tou yon ogmantasyon pre-a apre-kraze nan koneksyon fonksyonèl (Figi 4c; lineyè modèl efè melanje, dòmi/reveye: t62 = 0. 143, p=.89 allo/ego: t62=0.702, p=.49, pre-break/post-break: t193=3.749, p <.001, pre-travay/post-travay: t193=4.535, p <.001). Sa a te reflete pa yon diferans enpòtan ant debaz ak apre aprantisaj (t193=3.586, p < .001) osi byen ke apre repo ak apre rekiperasyon (t{193=3.338, p < .001). ). Anfen, nou teste si wi ou non apre repo a apre chanjman nan koneksyon fonksyonèl yo obsève nan tout rezo yo te asosye ak pèfòmans memwa nan rekipere. Efè sa a pa t enpòtan pou sou-rezo kontwòl egzekitif dwat la (regresyon lineyè,=0.016, p=.90), sou-rezo mòd default (regression lineyè,=0.655, p=.43), oswa sou-rezo ipokanp lan (regression lineyè,=0.596, p=.44). An jeneral, nou toujou jwenn yon efè pre-a apre travay nan tout twa sou-rezo, ak yon ogmantasyon nan kontwòl egzekitif la ak rezo ipokanp ak yon diminisyon nan rezo a mòd default. Se sèlman sou-rezo ipokanp lan ki te ogmante koneksyon pre-a apre-kraze ak yon efè prensipal dòmi yo te obsève pou rezo a mòd default. Jan yo te montre pou analiz dòmi nou an, memwa faktè (allo vs. ego) pa t gen enpak sou chanjman ki fèt nan rezo eta repo yo.
Figi 3
Figi 4
3.6|Yon sous-rezo ipokanp ki depann de dòmi ak kouti rapid spindle-ralanti osilasyon
Soti nan analiz ki fèt pa Samanta et al. (2021), li evidan ke deklanchman precuneus/cortical retrosplenial la diminye apre dòmi, men se pa lè patisipan yo te rete reveye pandan peryòd konsolidasyon an. Menm jan an tou, nou ekstrè yon dezyèm subrezo fonksyonèl nan rezo ipokanp lan santre sou korèks retrosplenial bilateral la ak amygdala bilateral la (Figi 5a anlè). Nou idantifye sou-rezo sa a ki baze sou faktè SVD, lè l sèvi avèk yon kritè spectre valè sengilye (cf. "Metòd ak Materyèl"). Isit la, nou te envestige tou kijan sesyon yo, kondisyon dòmi, ak kondisyon memwa afekte nòt patisipan yo sou dezyèm mòd sa a. Kontrèman ak efè prensipal travay la ak kraze yo detekte pou lòt rezo yo, kounye a nou obsève yon entèraksyon ant sesyon ak kondisyon dòmi (modèl lineyè efè melanje, sesyon * entèraksyon dòmi t191=2.086, p {{5} } .04). Koneksyon fonksyonèl sou-rezo a te sanble diminye sèlman pou patisipan yo ki te fè yon ti dòmi pandan peryòd konsolidasyon an. Efè sa a te rete lè w konpare yon chanjman nan sesyon apre aprantisaj apre repo sèlman (prèv echantiyon t-tès, t95=2.3971, p=.02). Kidonk, nou tou kalkile valè diferans nan yon sesyon nan pwochen an epi teste si sa yo te siyifikativman diferan de 0. Yon chanjman enpòtan sèlman ki te fèt pou gwoup la dòmi soti nan apre fòmasyon nan apre repo (t26 = 3.17, p=.01), sa a pa te wè pou gwoup la reveye (t38 = 1.363, p=.18). Se poutèt sa, nou te enterese nan si diminisyon sa a nan koneksyon ant apre aprantisaj ak apre-repo sesyon nan kondisyon dòmi an te gen rapò ak kouple a spindle-ralanti osilasyon ki dekri deja (al gade Figi 3c). Yon fwa ankò, analiz korelasyonèl yo te fèt-men fwa sa a pou diferans pouvwa ralanti osilasyon-kontwòl (eksprime nan valè t) ak nòt chanjman an sou subnet ipokanp la ant sesyon apre aprantisaj ak apre repo. Yo te kalkile korelasyon yo pou chak pwen fwa-frekans nan grap koton respektif yo ki te ekstrè nan t-map la. Yo te idantifye yon grap korelasyon negatif siyifikatif pou spindles rapid (grap: p <.001, max pixel: ρ = 0.38, p <.01; Figi 5b, tèt) ak pou spindles ralanti (grap: p {{ 39}} .02, ρ = 0.30, p=.03): pi gwo pouvwa file koton pandan osilasyon dousman moute-eta a te asosye ak yon pi gwo diminisyon nan koneksyon fonksyonèl nan sous-rezo ipokanp la atravè dòmi. . Gwoup yo pasyèlman sipèpoze ak grap korelasyon repons enpòtan yo prezante pi bonè (gade Figi 3c). Konklizyon sa yo bay prèv pou yon relasyon ant kowòdinasyon osilasyon dousman ak file spindles ak diminisyon koneksyon nan subrezo ipokanp lan. Yo paralèl rezilta yo jwenn pou pouvwa ak konpòtman kouple axe-ralanti osilasyon. Se poutèt sa, nou vize etabli yon relasyon triyad ant nòt chanjman nan subrezo ipokanp sa a, kouple spindle-ralanti osilasyon, ak pèfòmans memwa. Nou te fè regrè nòt chanjman rezo yo atravè dòmi sou pèfòmans memwa nan rekipere. Sepandan, diminisyon koneksyon an nan sous-rezo ipokanp lan pa t 'predi siyifikativman konpòtman (regression lineyè,=0.01, p=.94). An rezime, nou te jwenn yon sous-rezo ipokanp ki diminye koneksyon fonksyonèl atravè sesyon eta repo pou patisipan yo ki te fè yon ti dòmi. Koneksyon fonksyonèl la te rete lajman estab pou patisipan yo ki te rete reveye. Efè sa a pa t diferan ant de kondisyon memwa yo. Diminisyon nan koneksyon fonksyonèl soti nan apre aprantisaj apre repo a te pozitivman ki gen rapò ak kouple spindle-ralanti osilasyon pandan dòmi. Nou konsa antisipe ke chanjman koneksyon sa a ta dwe yon korelasyon nan konsolidasyon memwa. Sepandan, kontrèman ak pouvwa a kouple osilasyon spindle-ralanti (gade Figi 3c), diminisyon koneksyon an depandan dòmi nan dezyèm subrezo ipokanp lan pa t 'predi pèfòmans memwa nan rekipere.
Figi 5
4|DISKISYON
Etid sa a te itilize done fMRI ak dòmi EEG pou mennen ankèt sou konsolidasyon memwa espasyal pandan yon ti dòmi oswa menm peryòd la te pase reveye. Sijè yo te aprann yon kote objektif nan yon labirent dlo vityèl ak swa diferan kote kòmanse (gwoup alosantrik) oswa ak menm kote a kòmanse (gwoup egosantrik). Analiz dòmi-EEG la te konsantre sou kouple koton-ralanti osilasyon an, separe koton yo nan subtip rapid ak ralanti. Repoze-eta fMRI te konsantre sou chanjman nan koneksyon nan rezo defini deja. Nou ta ka montre ke kouple spindle-oscillasyon dousman korelasyon pozitivman ak pèfòmans memwa apre yon ti dòmi epi tou ak yon diminisyon nan koneksyon nan yon rezo ipokanp fonksyonèl ki gen ladan cortical retrosplenial la. Diminisyon sa a nan koneksyon pa te wè nan gwoup la ki te rete reveye. Ogmantasyon ki gen rapò ak travay nan koneksyon yo te obsève nan rezo kontwòl egzekitif la ak lòt rezo ipokanp lan, pandan y ap yon diminisyon yo te jwenn nan rezo a mòd default. Chanjman sa yo pa t espesifik pou gwoup dòmi an men yo te wè nan tout patisipan yo. Nou repwodui rezilta kouple osilasyon anvan yo, ki montre ke spindles ralanti yo enbrike nan peryòd tranzisyon an soti nan osilasyon ralanti jiska desann-eta, ak spindles vit souvan rive imedyatman anvan ak nan osilasyon ralanti moute-eta a. Nou pa jwenn okenn diferans nan kouple spindle-ralanti osilasyon ant gwoup fòmasyon allocentric ak egosantric. Kowòdinasyon egzak ant spindles ak osilasyon dousman yo te toujou obsève atravè domèn tan, faz, ak tan-frekans. Etonan, efè sa yo pa t diferan ant sesyon tès dòmi an, ki imedyatman swiv eksperyans aprantisaj espasyal la, ak sesyon kontwòl dòmi an, kote pa te gen okenn aprantisaj eksplisit davans. Lefèt ke nou pa t 'obsève yon diferans ant sesyon dòmi gen plis chans akòz limit metodolojik nan konsepsyon etid la - ti dòmi nan kontwòl te toujou dezyèm ti dòmi - depi tou yon diferans nan tan dòmi total yo te obsève. Analiz fMRI eta repo a te santre sou rezo ipokanp lan, rezo mòd default, ak rezo kontwòl egzekitif dwat. Rezo sa yo te defini epi pita divize an sous-rezo lè l sèvi avèk yon apwòch done-kondwi. Nou te jwenn chanjman nan tout sèvo atravè sesyon eta repo ki matche ak rezilta anvan nou yo nan analiz aktivite a (Samanta et al., 2021). Chanjman ki gen rapò ak travay nan koneksyon nan rezo a mòd default (diminye nan koneksyon) kòm opoze ak chanjman nan rezo a dwa egzekitif-kontwòl (ogmantasyon nan koneksyon). Enteresan, rezo ipokanp lan ta ka divize an de sous-rezo: yon sous-rezo prensipal fonksyonèl santre sou ipokanp la ak cortical parahippocampal la, ak yon dezyèm subrezo fonksyonèl ak cortical retrosplenial la kòm rejyon mwaye a. Koneksyon fonksyonèl nan sous-rezo prensipal ipokanp lan ogmante pre-a apre-travay ak pre-a apre-kraze. Koneksyon fonksyonèl nan dezyèm sou-rezo ipokanp lan diminye atravè kat sesyon eta repo yo—pi enpòtan nan tout repo dòmi—sèlman pou patisipan yo ki te dòmi pandan repo a, men se pa moun ki te rete reveye. Menm jan ak rezilta analiz konpòtman nou yo ak dòmi, kondisyon memwa yo (allo vs ego) pa t afekte chanjman nan nenpòt nan rezo sa yo. Konklizyon nou yo sijere chanjman koneksyon ki gen rapò ak travay ak konsolidasyon ki gen rapò ak rezo fonksyonèl yo ki ka gen rapò ak reyaktivasyon memwa.
Finalman, nou vize pou gen rapò rezilta EEG dòmi nou yo ak chanjman ki fèt nan koneksyon eta repo ak pèfòmans memwa. Couplage spindle-ralanti osilasyon te pozitivman ki gen rapò ak chanjman ki depann de dòmi nan dezyèm subrezo ipokanp lan ak pèfòmans memwa. Sa a te espesifik pou dòmi apre aprann epi yo pa wè nan sesyon an dòmi kontwòl. Ansanm, kouti egzak file-oscillasyon dousman sanble gen enpòtans konpòtman epi li kapab genyen siyifikasyon fonksyonèl nan konsolidasyon memwa. Couplage sa a ka yon mekanis kote koneksyon fonksyonèl nan rezo ipokanp lan modile pandan konsolidasyon memwa.
4.1|Koneksyon chanjman nan rezo eta repo yo
Anjeneral, li te montre ke travay yo ka afekte aktivite nan sèvo apre-tach repo-eta (Lewis et al., 2009). Pou egzanp, modulasyon aktivite nan sèvo espontane ki depann de aprantisaj apre yo fin obsève travay la pou travay mantal ki enplike memwa travay, emosyon, ak fòmasyon motè (Lewis et al., 2009). Modulation sa yo nan rejyon sèvo ki asosye ak yon travay anvan yo ka konprann kòm yon fòm konsolidasyon eta repo, petèt ki enplike mekanis menm jan ak konsolidasyon memwa ki gen rapò ak dòmi (Tambini & Davachi, 2019). Analiz koneksyon eta a baze sou korelasyon diferan voxels nan yon rezo. Reyaktivasyon memwa newòn ak ranfòsman rezo memwa yo ta dwe mennen nan ogmante koaktivasyon rezo memwa a, ki se poutèt sa ta ka potansyèlman ogmante koneksyon andedan rezo a jan nou mezire isit la. Kidonk, yon moun ka entèprete rezilta nou yo kòm chanjman nan reaktivasyon k ap fèt pandan eta repo a. Nou montre chanjman opoze nan kontwòl egzekitif la ak rezo prensipal ipokanp nan kontrèman ak rezo mòd default pre-nan pèfòmans apre travay. Kontwòl egzekitif la ak rezo ipokanp ogmante, tandiske rezo mòd default la diminye nan koneksyon fonksyonèl. Si chanjman koneksyon sa yo pwovoke pa reyaktivasyon ki fèt, rezilta yo ta endike ke apre yon travay yon moun gen plis reyaktivasyon nan tou de rezo kontwòl egzekitif la ak ipokanp la. Nou te montre tou yon diminisyon espesifik dòmi nan koneksyon nan yon dezyèm rezo ipokanp ki gen ladan cortical retrosplenial la. Potansyèlman rezo sa a ta ka lyen ki genyen ant ipokanp la ak zòn en tankou cortical parietal la, ki se yon pati nan rezo kontwòl egzekitif la (Genzel, 2020). Yon diminisyon nan koneksyon nan rezo sa a ta Se poutèt sa endike ke reyaktivasyon ki fèt nan rezo kontwòl egzekitif la ak ipokanp yo pi endepandan youn ak lòt apre dòmi. Kontrèman, apre yo fin reveye lè pa gen okenn diminisyon sa yo nan reyaktivasyon koneksyon nan cortical a ak ipokanp ta toujou lye. Li te deja pwopoze ke yon fwa konsolidasyon soti nan ipokanp nan kortik la te pwogrese, reyaktivasyon nan cortical a fèt poukont yo soti nan reyaktivasyon ipokanp la. Rezilta nou yo ka sipòte lide sa a. Sepandan, mezi repoze-eta, koneksyon andedan-rezo a trè endirèk ak Se poutèt sa jwenn sa a ta dwe konfime ak plis mezi dirèk, tankou similtane ipokanp ak kortik anrejistreman newòn nan rat.
4.2|Chanjman ki gen rapò ak travay nan kontwòl egzekitif dwat la ak rezo mòd default
Konklizyon nou yo aliman ak analiz travay la nan seri done sa a fèt pa Samanta et al. (2021). Lè nou mezire chanjman nan aktivite BOLD atravè sesyon aprantisaj ak rekiperasyon pandan patisipan yo te fè travay la, nou te obsève yon ogmantasyon ki gen rapò ak dòmi nan rejyon kontwòl egzekitif ak yon diminisyon nan rejyon mòd default. Nan analiz aktyèl la, nou te obsève ogmantasyon nan koneksyon andedan rezo a pou rezo kontwòl egzekitif la ak diminye nan rezo mòd default sou diferan sesyon eta repo yo. Nan nòt, rezilta aktyèl yo, yo pa espesifik pou kondisyon an dòmi kontrèman ak rezilta yo analiz aktivite soti nan Samanta et al. Diferans sa a ka akòz diferan apwòch analiz. Samanta et al. (2021) te envestige chanjman nan repons BOLD, men se pa koneksyon fonksyonèl, pou de rezo yo separeman. Analiz koneksyon fonksyonèl yo te bati sou yon apwòch ki baze sou grenn ki teste entèraksyon ki genyen ant yon sant pre-defini rezo kontwòl egzekitif la ak rès la nan sèvo a. Kontrèman, nou te itilize analiz eleman endepandan pou defini rezo nou yo san sipozisyon a priori epi evalye chanjman koneksyon fonksyonèl sèlman nan chak rezo sa yo. Diferans metodolojik sa yo ka kontribye nan rezilta diferan de analiz yo. Rezo kontwòl egzekitif la te panse pou distribye atansyon ant travay visuospasyal epi li enplike nan konpòtman ki dirije objektif ak navigasyon. Espesyalman, cortical parietal posterior sèvi kòm yon sit entegrasyon kortik pou enfòmasyon espasyal alosantrik ki pwodui ipokanp ak oryantasyon espasyal egosantrik pou gide navigasyon ki dirije objektif (Nitz, 2012; Whitlock et al., 2008). Anplis de sa, gen prèv ki montre sekans repete oswa reaktivasyon model nan rejyon nan sèvo nan rès apre travay ki enplike nan kode yon eksperyans anvan (Hoffman & McNaughton, 2002; Staresina et al., 2013). Ansanm, prèv yo sou wòl santral cortical parietal la nan navigasyon espasyal ak rejouer nan rès apre travay nan rejyon sèvo ki enpòtan pou travay yo ka aliman ak rezilta nou yo. Nou te obsève ogmante koneksyon fonksyonèl nan rezo kontwòl egzekitif dwat la ki santre sou lòb parietal enferyè posterior ak sulcus nan eta a repoze soti nan pèfòmans anvan ak apre travay. Etid neuroimaging byen bonè defini rezo mòd default kòm yon rezo travay negatif ki diminye nan koneksyon fonksyonèl pandan pèfòmans travay konpare ak eta a repo (Buckner et al., 2008). Sepandan, lè l sèvi avèk mezi teyori graf, Lin et al. (2017) te bay yon gade tanporèlman rezoud nan dinamik rezo mòd default pandan repo pre-travay, pèfòmans travay, ak rès apre travay. Yo te jwenn yon diminisyon nan efikasite, yon mezi entegrasyon fonksyonèl, nan rezo a mòd default nan rès apre travay konpare ak rès pre-travay. Efikasite mondyal diminye nan tout rezo a, ak efikasite lokal diminye espesyalman nan cortical cingulate posterior la. Rezilta nou yo tou demontre ke rezo a mòd default, ak enfliyans konsiderab nan cortical cingulate posterior la, diminye nan koneksyon fonksyonèl soti nan rès pre-nan apre-travay. Li ta dwe fè remake ke, kòm yon rezilta nan analiz la eleman endepandan (ICA) ak pwosedi a matche ak modèl, cortical cingulate posterior la, cortical prefrontal la, ak cortical parietal posterior lateral kontribye pi fò nan koneksyon an rezo mòd default. Syans anvan yo, ki gen ladan Samanta et al. (2021), konsidere tou ipokanp la ak sant fonksyonèl cortical retrosplenial nan rezo sa a (Greicius et al., 2003; Vincent et al., 2006). Ansanm, tout rejyon sa yo te pwopoze pou fòme yon rezo memwa kote enfòmasyon yo retransmèt soti nan ipokanp la atravè cortical prefrontal ak retrosplenial nan rejyon paryetal en pandan konsolidasyon (Genzel, 2020). Sepandan, nan etid nou an, ipokanp la ak cortical retrosplenial yo te sitou yon pati nan yon rezo ipokanp separe. Kidonk, plizyè rezilta nan etid nou an ki te deja asiyen nan rezo mòd default yo isit la diskite separeman pou rezo ipokanp la, ki gen ladan ipokanp la, rejyon lòb tanporèl, ak cortical retrosplenial la. Tiyo pwosesis fMRI nou an te baze sou yon ICA ki te kreye rezo espasyal maksimòm endepandan. Kidonk, nou pa t 'kapab teste entèraksyon ant rezo fonksyonèl eta repoze yo. Men, tandans opoze yo nan bon kontwòl egzekitif la ak koneksyon fonksyonèl rezo mòd default yo fè konnen nan menm direksyon ak rechèch anvan yo. Li te montre ke chanjman opoze ant rezo a mòd default ak rezo kontwòl egzekitif la fasilite transfè ki genyen ant repoze ak konsantre atansyon (Goulden et al., 2014; Menon & Uddin, 2010). Transfè sa a enplike nan realokasyon resous nan sèvo a pou sipòte pwosesis kognitif ki gen rapò ak estimilis. Dapre obsèvasyon nou yo, antagonism nan koneksyon fonksyonèl ant de rezo yo ka pa sèlman prezan soti nan rès tranzisyon travay men pèsiste menm nan rès apre-travay epi li ka konsa reflete kowòdinasyon offline nan zòn ki enpòtan yo ranfòse eksperyans nan kode.
4.3|Wòl rezo ipokanp lan nan konsolidasyon memwa
Atravè SVD a, nou te kapab idantifye de sous-rezo fonksyonèl ki enpòtan nan rezo ipokanp lan, yon sous-rezo ipokanp santre sou ipokanp la ak cortical parahippocampal ak yon dezyèm subrezo ipokanp prensipalman ki enplike cortical retrosplenial la. Sou-rezo sa yo te montre chanjman koneksyon fonksyonèl diferan atravè kat sesyon fMRI nan eta repo yo. Sou-rezo prensipal ipokanp lan ogmante nan koneksyon fonksyonèl apre pèfòmans travay nan sesyon aprantisaj ak rekiperasyon yo. Konklizyon sa a ka kache yon konsolidasyon eta repo ki sanble jan sa dekri pou rezo kontwòl egzekitif la. Ipokanp la kòm yon sit depo memwa inisyal, souvan yo te montre yo pwodwi reyaktivasyon ki te mennen nan pi bon pèfòmans memwa apre repo (Dupret et al., 2010). Nou te obsève tou yon ogmantasyon nan koneksyon fonksyonèl apre repo 90 minit pou sou-rezo sa a. Nan premye gade, ogmantasyon sa a atravè peryòd konsolidasyon an sanble counterintuitive mekanis yo pwopoze nan konsolidasyon sistèm (Squire et al., 2015). Youn ta olye atann diminye patisipasyon nan ipokanp la apre yon peryòd konsolidasyon. Sepandan, youn ta dwe kenbe nan tèt ou ke mezi aktyèl la se pa aktivite poukont li men olye nan koneksyon rezo a, epi peryòd konsolidasyon nou an te limite a 90 min. Dezyèm sou-rezo ipokanp lan prensipalman enplike cortical retrosplenial la, men tou rejyon tanporèl medyal yo. Nan literati a, ipokanp la, rejyon lòb tanporèl, ak cortical retrosplenial yo souvan konsidere kòm yon pati nan rezo mòd default paske yo montre koerans fò pandan repo (Greicius et al., 2003; Vincent et al., 2006). Sepandan, dènyèman yo te idantifye yon sous-rezo "medyal tanporèl", ki gen yon diminisyon nan oversleep koneksyon ki asosye ak ogmante pèfòmans memwa espasyal (Barnett et al., 2021; van Buuren et al., 2019). Rejyon debaz rezo sa a gen ladan lòb tanporèl medial la ak cortical retrosplenial la. Estrikti sa yo koresponn ak dezyèm subrezo ipokanp nou an. Kontinwe, dezyèm sou-rezo ipokanp nou an ka jwe yon wòl inik nan konsolidasyon memwa (de Sousa et al., 2019; van Buuren et al., 2019). Fonksyonèlman, dezyèm sou-rezo ipokanp lan diminye nan koneksyon atravè kat sesyon eta repo yo, men sèlman pou patisipan yo nan kondisyon dòmi an. Lòb tanporèl medyal la ak cortical retrosplenial yo te rele enpòtan pou navigasyon espasyal nan moun ak modèl wonjè (Epstein et al., 2017; Peigneux et al., 2004). Rejyon sa yo fonksyonèl modil pa dòmi, ak yon dekoupaj gradyèl pandan dòmi pwofon (Spoormaker et al., 2010). Kidonk, dezyèm sou-rezo ipokanp lan ka kowòdone mekanis konsolidasyon nan tout sèvo ki enplike aktivite osilasyon spindle-ralanti pandan dòmi (Cowan et al., 2020; Navarro-Lobato & Genzel, 2020). Vreman vre, nou montre ke dezyèm sou-rezo ipokanp nou an ki santre sou cortical retrosplenial la siyifikativman modil pa dòmi ak pozitivman gen rapò ak pouvwa kouple osilasyon spindle-ralanti, ki tou prevwa pèfòmans memwa. Kouple rid, spindles, ak osilasyon dousman ka yon mekanis kote memwa yo konsolide pandan dòmi soti nan depo ipokanp inisyal la nan zòn en, tankou cortical parietal posterior - atravè cortical retrosplenial la (Genzel, 2020; Hennies et al. , 2016). Dezyèm sou-rezo ipokanp nou an ka substra neral kote dòmi egzèse efè benefik li sou konsolidasyon memwa, anplis de yon fòm jeneral konsolidasyon nan sous-rezo prensipal ipokanp ki te diskite pi bonè. An rezime, nou montre ke modèl koneksyon fonksyonèl nan sèvo ki kache konsolidasyon memwa yo pa kapab tou senpleman limite nan rezo eta repo ki etabli yo. Sèvi ak yon apwòch ki baze sou done, nou idantifye sou-rezo ki baze sou divèjans yo. Espesyalman, nou diferansye rezo ipokanp lan nan yon eleman dòmi-endepandan ki santre sou ipokanp ak yon eleman ki depandan dòmi ki santre sou retrosplenial. Tou de rezo sa yo ka patisipe nan konsolidasyon memwa espasyal. Sepandan, sèlman dezyèm sou-rezo ipokanp lan ka kache efè benefik nan dòmi sou fòmasyon memwa, jan sa montre nan asosyasyon li yo ak pouvwa kouple osilasyon spindle-ralanti ki prevwa pèfòmans memwa. Konklizyon nou yo bay yon gade pi rafine sou rezo ipokanp nan konsolidasyon memwa, kote koneksyon fonksyonèl eta repo li yo chanje diferan atravè aprantisaj, konsolidasyon, ak rekipere yon travay memwa espasyal nan yon paradigm 1-jou.
