کاوش جریان اطلاعات از قشر خلفی میانی در طول حافظه کاری بینایی فضایی: مطالعه مغناطیسی مغزی بخش 1

قشر خلفی میانی (PMC) یک مرکز اصلی شبکه حالت پیش‌فرض مغز است و در طیف گسترده‌ای از شناخت‌های درونی، از جمله حافظه کاری بینایی فضایی نقش دارد.

شبکه حالت پیش فرض مغز (DMN) به یک سیستم مدار عصبی خاص در مغز انسان اشاره دارد. DMN در غیاب تحریک بیرونی فعال است، بنابراین به آن "شبکه خودآگاهی" نیز می گویند و در اقدامات پیچیده ای مانند تفکر، به خاطر سپردن، برنامه ریزی و ارزیابی خود دخالت دارد. تعداد فزاینده ای از تحقیقات نشان می دهد که DMN ارتباط نزدیکی با حافظه دارد.

اول، DMN می تواند نقش کلیدی در نحوه به یاد آوردن گذشته داشته باشد. محققان دریافتند که DMN زمانی فعال می‌شود که آزمودنی‌ها به افراد، مکان‌ها و رویدادهایی که قبلا تجربه کرده بودند فکر می‌کردند و آن‌ها را توصیف می‌کردند. این شکل که «حافظه اتوبیوگرافیک» نامیده می شود، مبتنی بر خودآگاهی است.

ثانیاً، DMN ارتباط نزدیکی با "قانون هفت ثانیه" در مغز دارد. به اصطلاح "قانون هفت ثانیه" به این معنی است که مغز افراد به طور خودکار کار می کند و برای حدود هفت ثانیه بدون ورودی محرک ادامه می دهد. این فرآیند می تواند به مغز کمک کند تا تفکر خود را بهینه کند و انعطاف پذیری و خلاقیت تفکر را بهبود بخشد. این کار تاثیر مثبتی در بهبود حافظه دارد.

در نهایت، دانشمندان همچنین دریافته‌اند که با نویز کمتر پس‌زمینه، DMN می‌تواند نقش مهمی در نحوه شنیدن و به خاطر سپردن اطلاعات جدید داشته باشد. این بدان معنی است که وقتی سعی می کنیم محتوای جدید یاد بگیریم، باید خود را از عوامل حواس پرتی در محیط اطرافمان جدا کنیم تا DMN بتواند اطلاعات را به طور موثر پردازش و ذخیره کند.

روی هم رفته، DMN به طرق مختلف با حافظه ما ارتباط نزدیک دارد. تشویق خودآگاهی و آموزش تفکر عمیق، درون نگری و توجه تاثیر مثبتی بر رشد DMN و بهبود توانایی های حافظه خواهد داشت. بنابراین، ما باید روی تمرین شبکه حالت پیش فرض مغز برای بهبود حافظه و توانایی های شناختی خود تمرکز کنیم. مشاهده می شود که ما نیاز به بهبود حافظه داریم و سیستانچ دسرتیکولا می تواند حافظه را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد زیرا سیستانچ دسرتیکولا یک ماده دارویی سنتی چینی است که اثرات منحصر به فرد بسیاری دارد که یکی از آنها بهبود حافظه است. اثربخشی گوشت چرخ کرده از مواد فعال مختلفی که شامل اسید، پلی ساکاریدها، فلاونوئیدها و غیره است، ناشی می شود. این مواد می توانند به طرق مختلف سلامت مغز را ارتقا دهند.

روی 10 روش برای بهبود حافظه کلیک کنید

با این حال، سهم دقیق آن در این فرآیندهای شناختی نامشخص است. با استفاده از MEG، ما فعالیت PMC را در شرکت‌کنندگان انسان سالم (بزرگ‌سالان جوان از هر دو جنس) اندازه‌گیری کردیم، در حالی که آنها یک کار حافظه کاری دیداری-فضایی را انجام می‌دادند.

تحلیل‌های طبقه‌بندی الگوی چند متغیره، اطلاعات مرتبط با محرک را در طول رمزگذاری و بازیابی در مجموعه‌ای از ROIهای قشر مغزی تعریف‌شده قبلی، از جمله قشرهای جلوی پیشانی، پس‌سری و مرکزی، علاوه بر PMC نشان داد.

ما میزان مبادله این اطلاعات محرک بین نواحی را در تجزیه و تحلیل جریان اطلاعات اندازه‌گیری کردیم، و روابط علی گرنجر را بین مناطق در طول زمان اندازه‌گیری کردیم. مطابق با ماهیت بصری کار، اطلاعات از قشر اکسیپیتال سایر مناطق را در اکثر دوره‌ها شکل داده است. با این حال، PMC نمایش‌های شی را در قشر پس‌سری و پیش‌پیشانی در طول حافظه کاری دیداری-فضایی شکل داد و در طول بازیابی PFC بر روی قشر اکسیپیتال در تمام دوران‌های کاری تأثیر گذاشت.

یافته‌های ما با نقش پیشنهادی PMC در نمایش محتوای داخلی، از جمله اطلاعات به خاطر سپردن، و در مقایسه محرک‌های بیرونی با مطالب به یاد ماندنی سازگار است.

کلمات کلیدی: حافظه اپیزودیک; تجزیه و تحلیل جریان اطلاعات؛ MEG; قشر کمربندی خلفی؛ حافظه دیداری فضایی

بیانیه اهمیت

مغز انسان به عنوان مجموعه ای از مناطق بسیار به هم پیوسته عمل می کند. نگاشت عملکرد این اتصال متقابل، و همچنین تخصص ها در مناطق مختلف، برای درک فرآیندهای عصبی زیربنایی شناخت نقش اساسی دارد.

قشر پسسترومدیال (PMC) یک ناحیه قشری بسیار متصل است که در حافظه کاری فضایی بصری نقش دارد، اگرچه سهم دقیق آن نامشخص است.

ما فعالیت PMC را در طول یک کار حافظه کاری بصری-فضایی اندازه‌گیری کردیم، آزمایش کردیم که چگونه مناطق مختلف محرک‌ها را نشان می‌دهند، و اینکه آیا این نمایش‌ها توسط سایر مناطق قشر مغز هدایت می‌شوند یا خیر.

دریافتیم که PMC بر اطلاعات محرک در سایر مناطق در تمام مراحل کار تأثیر می‌گذارد، که نشان می‌دهد PMC نقش کلیدی در شکل‌دهی بازنمایی‌های محرک در طول حافظه کاری بینایی فضایی بازی می‌کند.

معرفی

قشر خلفی میانی (PMC) قشر سینگولیت خلفی و پرکونوئوس را در بر می گیرد و به طور گسترده ای برای پشتیبانی از انواع شکل های شناختی درونی حمایت می شود (اندروز-هانا، 2012).

مرکز اصلی شبکه حالت پیش‌فرض مغز، PMC ارتباطات گسترده‌ای را با لوب گیجگاهی داخلی و همچنین نواحی مغزی فرونتوپاریتال مرتبط با کنترل شناختی نشان می‌دهد (Leech et al., 2012).

مطالعات fMRI که زیرشاخه‌های درون PMC را مشخص می‌کند به الگوهای متمایز ارتباط با سایر مناطق در حالت استراحت اشاره می‌کند (مارگولیس و همکاران، 2009؛ بزدوک و همکاران، 2015؛ کرنباخ و همکاران، 2018؛ خان و همکاران، 2020) و همچنین اتصال عملکردی مرتبط با کار واگرا با افزایش دشواری کار (Leechet al., 2011, 2012؛ Bzdok et al., 2015).

با توجه به غنای این اتصالات و ناهمگونی زیرمنطقه‌های PMC (Margulieset al., 2009; Leech et al., 2011)، PMC احتمالاً در طیف متنوعی از عملکردهای شناختی دخیل است.

چنین کارکردهایی شامل پردازش خود ارجاعی، تصویرسازی بصری، ترجمه بازنمایی های خود محور به آلوسنتریک، و تعدیل اشکال شناخت درونی در مقابل جهت گیری بیرونی است (برای بررسی، بزدوک و همکاران، 2015 را ببینید).

علیرغم اینکه هیچ ارتباط مستقیمی با قشر حسی وجود ندارد، PMC در موقعیت ایده آلی برای دریافت ورودی حسی-ادراکی همگرا، عمدتا بصری، برای پشتیبانی از ادغام اطلاعات فضایی بصری قرار دارد (Conti و Irish، 2021).

این بازنمایی‌ها را می‌توان به صورت آنلاین نگهداری کرد و روی آن (یعنی حافظه فعال) عمل کرد (کراویتز و همکاران، 2011؛ ​​هونساکر و کسنر، 2018)، یا در بازسازی‌های غنی از زمینه‌ای تجربیات گذشته (یعنی خاطره اپیزودیک) ادغام شوند (Lega et al., 2017; ناتو و همکاران، 2019).

یک یافته ثابت در ادبیات حافظه، فعال سازی قابل توجه PMC در طی کارهایی است که نیاز به بازگردانی اطلاعات زمینه ای دارند (Bird et al., 2015).

علاوه بر این، فعالیت در زیرمنطقه‌های PMC به مقیاس پارامتریک با وضوح اطلاعات بازیابی شده به صورت پارامتریک نشان داده شده است، که نقش مهمی را در پدیدارشناسی حافظه نشان می‌دهد. در مقابل، سایر زیرمنطقه‌های PMC برای نمایش پیکربندی‌های منحصربه‌فرد ویژگی‌های رویداد پیشنهاد شده‌اند (کوپر و ریچی، 2019).

در مجموع، این مطالعات نقش محوری PMC را در نمایش و ادغام انواع مختلف اطلاعات در خدمت حافظه نشان می‌دهند (برای بررسی، رجوع کنید به ریچی و کوپر، 2020).

مطالعاتی که روند تکاملی فعالیت PMC را در طول مراحل کار بررسی می‌کنند، به طور مداوم یک «تغییر کدگذاری/بازیابی» را نشان داده‌اند، که در آن به خاطر سپردن موفقیت‌آمیز با فعالیت PMC ضعیف در طول رمزگذاری مرتبط است، اما فعالیت در طول بازیابی افزایش می‌یابد (Daselaar et al., 2004, 2009; Huijbers et al. ، 2012،2013).

نکته مهم، با مقایسه مکان‌های ارتباطی وکسل‌ها بین عملکرد و تضعیف، سپس تسهیل، وانینی و همکاران. (2011) نشان داد که همان زیرمنطقه‌های PMC، تلنگر کدگذاری/بازیابی را تعدیل می‌کنند. همچنین نشان داده شده است که الگوهای اتصال عملکردی با PMC در مراحل کار حافظه تکامل می یابند (به عنوان مثال، Piccoli و همکاران، 2015).

برای مثال، همزمانی لوب گیجگاهی میانی تتافاز میانی-نئوکورتیکال به طور قابل اعتمادی میزان تصاویر بصری یادآوری شده در طول بازیابی حافظه سرگذشتی را پیش‌بینی می‌کند، که به طور خاص با فعالیت در ناحیه پیش‌کونوئوس مرتبط است (Fuentemilla و همکاران، 2014)، که با نقش پیشنهادی PMC در وضعیت روحی و روانی مرتبط است. -جزئیات ادراکی

بنابراین، در حالی که شواهدی وجود دارد که حاکی از انتقال اطلاعات بین PMC و سایر مناطق مغز در طول عملکرد حافظه است (Canolty et al., 2006; Fell and Axmacher, 2011; Sauseng et al., 2019)، جهت این تبادل اطلاعات به خوبی شناخته نشده است.

هدف از این مطالعه استفاده از دقت زمانی MEG برای ایجاد الگوهای جریان اطلاعات بین PMC و سایر مناطق مغز در طول عملکرد حافظه کاری بصری-فضایی بود.

ما از معیار جدیدی از تبادل اطلاعات علّی گرنجر برای آزمایش شواهدی استفاده کردیم که محرک رمزگذار PMC در مراحل مختلف کار مشخص می‌شود و برای تعیین اینکه آیا چنین اطلاعاتی از نواحی دندانی مغز PMC منتقل می‌شود یا خیر.

ما پیش‌بینی کردیم که اگر اتصال بین PMC و مناطق دیگر منعکس‌کننده تبادل اطلاعاتی باشد که برای عملکرد حافظه بسیار مهم است، باید شواهدی پیدا کنیم که PMC محرک به‌خاطر را رمزگذاری می‌کند و کدگذاری این اطلاعات را در مناطق دیگر هدایت می‌کند.

مواد و روش ها

شركت كنندگان. ما داده های روانی، MEG و MRI را از 12 شرکت کننده (10 زن، 2 مرد، سن 19-31 سال، میانگین=23.8 سال) جمع آوری کردیم. یک هفته بعد توسط آزمایش MEG در یک جلسه 2 ساعته.

تصاویر MRI Theanatomic در یک جلسه نیم ساعته در یک روز جداگانه گرفته شد. یکی از شرکت کنندگان به دلیل سردرد زود از مطالعه MEG کناره گیری کرد، بنابراین داده های آنها حذف شد.

همه شرکت‌کنندگان سالم و بدون سابقه اختلالات عصبی و/یا روانپزشکی و رضایت آگاهانه بودند. هر شرکت کننده دارای حدت بینایی نرمال یا اصلاح شده به نرمال بود.

استخدام و آزمایش‌های شرکت‌کننده با تأیید کمیته اخلاق پژوهش انسانی دانشگاه مک‌کواری و با اعلامیه هلسینکی انجام شد.

For more information:1950477648nn@gmail.com