اتصال عملکردی هیپوکامپ ذاتی در زمینه حافظه سفت و سخت در کودکان و نوجوانان مبتلا به اختلال طیف اوتیسم: مطالعه مورد-شاهدی

تماس: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 ایمیل:audrey.hu@wecistanche.com

Teruo Hashimoto1، Susumu Yokota2، Yutaka Matsuzaki1 و Ryuta Kawashima

خلاصه

یادگیری و حافظه غیر معمولدر اوایل زندگی می تواند رفتارهای غیر معمول را در زندگی بعدی ترویج کند. یادگیری رابطه‌ای کمتر و بازیابی غیرقابل انعطاف در دوران کودکی ممکن است رفتارهای محدود و تکراری را در بیماران مبتلا به اختلال طیف اوتیسم افزایش دهد. هدف از این مطالعه روشن ساختن مکانیسم هایحافظه غیر معمولدر کودکان مبتلا به اختلال طیف اوتیسم ما تست‌های یادگیری زوج تصویر-نام و تشخیص تاخیری را با دو گروه انجام دادیم: یک گروه با کودکان دارای اختلال طیف اوتیسم با عملکرد بالا (سنین 7 تا 16، n=41) و یک گروه با کودکان معمولی در حال رشد (n{{{ 5}}) که با سن، جنس و IQ گروه اول مطابقت داشت. ما همبستگی بین نمرات تشخیص موفق و اتصال عملکردی حالت استراحت دانه به کل مغز را ارزیابی کردیم. اگرچه هر دو عملکرد یادگیری و بازیابی بین دو گروه قابل مقایسه بود، اما ما در گروه اختلال طیف اوتیسم نسبت به گروه در حال رشد، یادگیری دسته کمی پایین‌تر و افزایش حافظه کمتری را مشاهده کردیم. شبکه هیپوکامپ قدامی متعارف راست در حافظه موفق در جوانانی که معمولاً در حال رشد هستند نقش دارد، در حالی که سایر سیستم های حافظه ممکن است در حافظه موفق در جوانان مبتلا به اختلال طیف اوتیسم نقش داشته باشند. پردازش حافظه مستقل از زمینه و کمتر رابطه‌ای ممکن است با افزایش حافظه کمتر در اختلال طیف اوتیسم همراه باشد. این ویژگی های حافظه غیر معمول در اختلال طیف اوتیسم ممکن است رفتارهای انعطاف ناپذیر آنها را در برخی موقعیت ها برجسته کند.

انتزاعی بگذارید

یادگیری و حافظه غیر معمولدر اوایل زندگی می تواند رفتارهای غیر معمول را در زندگی بعدی ترویج کند. به طور خاص، یادگیری رابطه‌ای کمتر و بازیابی غیرقابل انعطاف در دوران کودکی ممکن است رفتارهای محدود و تکراری را در بیماران مبتلا به اختلال طیف اوتیسم افزایش دهد. هدف از این مطالعه روشن ساختن مکانیسم هایحافظه غیر معمولدر کودکان مبتلا به اختلال طیف اوتیسم ما تست‌های یادگیری زوج تصویر-نام و تشخیص تأخیر را با دو گروه از جوانان انجام دادیم: یک گروه با کودکان دارای اختلال طیف اوتیسم با عملکرد بالا (سنین 7 تا 16، n=41) و یک گروه با کودکان معمولاً در حال رشد (n{ {4}}) که با سن، جنس و ضریب هوشی کامل گروه اول مطابقت داشت. ما ارتباط بین نمرات تشخیص موفقیت آمیز و اتصال عصبی را در حین استراحت در اسکنر تصویربرداری تشدید مغناطیسی بدون فکر کردن به چیزی بررسی کردیم. اگرچه هر دو عملکرد یادگیری و بازیابی بین دو گروه قابل مقایسه بود، ما افزایش حافظه کمتری را در گروه اختلال طیف اوتیسم نسبت به گروه معمولی در حال رشد مشاهده کردیم. شبکه حافظه در بازیابی موفقیت‌آمیز حافظه در جوانانی که معمولاً در حال رشد بودند نقش داشت، در حالی که سایر سیستم‌های حافظه که تا حد زیادی به شبکه‌ها وابسته نیستند ممکن است در حافظه موفق در جوانان مبتلا به اختلال طیف اوتیسم دخیل باشند. پردازش حافظه مستقل از زمینه و کمتر رابطه‌ای ممکن است با افزایش حافظه کمتر در اختلال طیف اوتیسم همراه باشد. به عبارت دیگر، جوانان مبتلا به اختلال طیف اوتیسم ممکن است از حافظه غیرمرتبط بهره مند شوند. این ویژگی های حافظه غیر معمول در اختلال طیف اوتیسم ممکن است رفتارهای غیرقابل انعطاف آنها را در برخی موقعیت ها اغراق آمیز نشان دهد، یا - برعکس - رفتارهای غیر معمول آنها ممکن است منجر به خاطرات سفت و سخت و کمتر مرتبط شود.

واژه‌های کلیدی: اختلال طیف اوتیسم، رشد، هیپوکامپ، یادگیری، شناخت

مقدمه

کاهش انعطاف پذیری شناختی در اختلال طیف اوتیسم (ASD) با علایق محدود و رفتارهای تکراری مشخص می شود (لوپز و همکاران، 2005). برخی از رفتارهای انعطاف ناپذیر در بیماران مبتلا به ASD ممکن است با آنها مرتبط باشدحافظه غیر معمول. راهبردهای یادگیری کلامی غیر معمول (بولر و همکاران، 2009)، استفاده کمتر از استراتژی هم در یادگیری و هم در بازیابی، و اختلالات در بازیابی دقیق در ASD نشان داده شده است (Gaigg et al., 2015; Wojcik et al. 2018). فراوانی خاطرات آسیب زا در جوانان ASD ممکن است به یادگیری و بازیابی غیر معمول آنها مرتبط باشد که خاطرات سازمان یافته بی شکل (رامبال، 2019)، اختصاصی بودن بیش از حد در یادگیری ادراکی (هاریس و همکاران، 2015)، مشکلات در یادگیری معکوس (D'Cru et al. .، 2013؛ ساوت و همکاران، 2012)، و خاطرات دروغین کمتری (Beversdorf و همکاران. 2000؛ Hillier و همکاران. 2007؛ Wojcik و همکاران، 2018) حافظه غیر معمول، انعطاف ناپذیر و سفت و سخت را در افراد مبتلا به ASD پیشنهاد می کنند. .

علاوه بر این، بوچر پروفایل های شناختی ناهموار در ASD، مانند قدرت و ضعف همزمان در حوزه حافظه را گزارش کرده است (بوچر و همکاران، 2012). برای مثال، رینگ و همکارانش (2016) حافظه اقلام دست نخورده و حافظه رابطه‌ای مختل را در بزرگسالان مبتلا به ASD شناسایی کرده‌اند. حافظه آیتم به مطالعه هر یک از آیتم ها به صورت مجزا اشاره دارد، در حالی که حافظه رابطه ای به مطالعه ارتباط بین لیستی از آیتم ها اشاره دارد. اگرچه رمزگذاری رابطه‌ای و خاص آیتم، بازیابی صحیح را افزایش می‌دهد، فرآیند رابطه‌ای می‌تواند با ترکیب اطلاعات بین آیتم‌ها یا رویدادها، خاطرات نادرستی ایجاد کند (هاف و بادنر، 2019)، که سپس می‌توانند در ترکیب‌های مختلف بازیابی و بازسازی شوند. تحریف یکی از ویژگی های حافظه انسان است و این خطاهای حافظه می تواند برای به روز رسانی حافظه و رفتارهای انعطاف پذیر سازگار باشد (Loftus, 2003; Schacter, 2007; Schacter et al, 201l). با بازسازی انعطاف‌پذیر عناصر تجربیات گذشته، می‌توانیم آینده‌های محتمل و بعید را شبیه‌سازی کنیم و نسخه‌های جایگزین تجربیات گذشته را تصور کنیم (شاکتر و همکاران، 2015). برعکس، حافظه بیش از حد سفت، قوی و تحریف نشده ممکن است اصلاح تفکر و رفتار را محدود کند. کودکان مبتلا به ASD حافظه منبع دست نخورده را نشان می دهند اما ادغام حافظه منبع و تفکر را کاهش می دهند (نایتو و همکاران، 2020). حافظه قوی برای موارد جدا شده و حافظه ضعیف برای موارد مرتبط ممکن است به حافظه سفت و انعطاف ناپذیر در ASD مربوط باشد.

در کودکان در حال رشد (TD)، حافظه پیوندی ساده و تداعی زودتر توسعه می‌یابد، در حالی که فرآیندهای استراتژیک و کنترلی برای حافظه رابطه‌ای دیرتر توسعه می‌یابند (شینگ و همکاران، 2010). به نظر می‌رسد حافظه تشخیص برای آیتم‌های مجزا/انفرادی در سنین پایین (4-5سال) رشد می‌کند (اولسون و نیوکمب، 2014). دقت تشخیص اشیاء بصری{3}}تا 9-ساله با بزرگسالان قابل مقایسه است، در حالی که یادآوری واقعیت (دانش) در اوایل سنین 4 تا 10 سالگی ایجاد می‌شود (ریگینز، 2014؛ رولینز و کلود، 2018) حافظه رابطه‌ای تفصیلی پس از 6 سالگی به آرامی رشد می‌کند (لی و همکاران، 2016؛ انگو و همکاران، 2019). علاوه بر این، هر دو پاسخ تشخیص درست و نادرست با افزایش سن افزایش می‌یابند، و تشخیص صحیح با فعالیت در ارتباط است. هیپوکامپ (Paz-Alonso et al., 2008). کودکان TD می توانند از شبکه هیپوکامپ برای حافظه موفق استفاده کنند (Ngo et al., 2017; Ofen, 2012; Tang et al. 2018) و بلوغ هیپوکامپ در محور قدامی - خلفی - انتهایی ممکن است از حافظه موفق پشتیبانی کند (Demaster & Ghetti, 2013) . تمایز رمزگذاری-بازیابی در محور قدامی-خلفی هیپوکامپ در کودکان مشاهده شده است (Langnes et al, 2019). ارتباط عصبی تغییر یافته هیپوکامپ ممکن است اطلاعاتی را در اختیار شما قرار دهدیادگیری و حافظه غیر معمولدر کودکان مبتلا به ASD

مطالعات تصویربرداری عصبی حاکی از آن است که ASD با ارتباط عصبی تغییر یافته مرتبط است (دی مارتینو و همکاران 2009؛ هاهامی و همکاران 2015؛ جاست و همکاران، 2012) و اتصال عملکردی در حالت استراحت (FC) در سطح جهانی در کودکان (Yerys et al. ، 2017). FC در حالت استراحت غیر معمول در کودکان ASD ممکن است با رفتارهای انعطاف ناپذیر (یعنی محدود و تکراری) آنها مرتبط باشد (Uddin et al., 2013, 2015). مطالعات اخیر با بزرگسالان سالم نشان می دهد که FC در حالت استراحت می تواند عملکرد حافظه را پیش بینی کند (Dresler et al., 2017; Fjell et al., 2016) و انتقال یادگیری با FC مرتبط است (Gerraty et al., 2014). تغییر ارتباط مرتبط با کار در بزرگسالان ASD ممکن است با یادگیری مرتبط باشد (Schipul et al, 2012; Schipul & Just, 2016). برخی از مطالعات نشان داده‌اند که یک شبکه غیر معمول پری فرونتال-هیپ-پوکامپ و شبکه آهیانه-هیپوکامپ خلفی ممکن است در نقص حافظه مرتبط با ASD دخیل باشد (بن شالوم، 2003؛ بوچر و مایز، 2012؛ کوپر و همکاران 2017؛ سولومون و همکاران، 2015). ). تفاوت های رشد هیپوکامپ راست-چپ در کودکان سالم و رشد غیر معمول در کودکان مبتلا به ASD گزارش شده است (Reinhardt et al.2020). با این حال، مکانیسم های عصبی حافظه در کودکان مبتلا به ASD هنوز به خوبی مشخص نشده است.

هدف از این مطالعه نشان دادن پشتوانه های عصبی حافظه غیر معمول در جوانان ASD بود که به رفتارهای انعطاف ناپذیر آنها مربوط می شود. ما از آزمون‌های یادگیری نام تصویر (تشخیص فوری) و تشخیص تأخیر برای اندازه‌گیری عملکرد حافظه در کودکان ASD و TD استفاده کردیم. برای ارزیابی ویژگی های غیر قابل انعطاف حافظه در ASD. ما ثبات حافظه را با طبقه بندی عملکرد تشخیص تاخیری بر اساس عملکرد تشخیص فوری برای هر مورد ارزیابی کردیم. ما از عملکرد موفقیت‌آمیز حافظه (یعنی پاسخ‌های صحیح متوالی هم در آزمون‌های تشخیص فوری و هم با تأخیر) به‌عنوان شاخص صلبیت حافظه استفاده کردیم، و همچنین دستاوردها و اعوجاج‌ها را در آزمون تشخیص تأخیر طبقه‌بندی کردیم که سفتی حافظه کمتری را پیشنهاد می‌کرد. برای درک بهتر ویژگی‌های حافظه در ASD، ما همبستگی بین عملکرد موفق حافظه و FC در حالت استراحت را در جوانان ASD و TD بررسی کردیم.

روش ها شرکت کنندگان

شرکت کنندگان شامل 41 ASD (29 پسر و 12 دختر) و 82 TD (58 پسر و 24 دختر) کودک ژاپنی با ضریب هوشی کامل (FSIQ) بزرگتر یا برابر با 70 سال، 7 تا 16 سال بودند. در اصل، 47 ASD و 92 TD کودکان شرکت کردند؛ با این حال، به دلیل حرکت سر در برخی از داده های تصویربرداری (انحراف از معیارهای شرح داده شده در بخش "تحلیل داده های FC در حالت استراحت")، ما فقط داده های 41 ASD و 82 شرکت کننده TD را تجزیه و تحلیل کردیم. دستی با استفاده از پرسشنامه دستی ادینبورگ تعیین شد. ارزیابی ما از وضعیت اجتماعی-اقتصادی (SES) مشتمل بر پرس و جوهای مربوط به درآمد سالانه خانواده (هفت متغیر) بود و صلاحیت تحصیلی هر دو والدین (میانگین هر دو والدین) اندازه‌گیری شد. میانگین ویژگی های آنها در جدول 1 نشان داده شده است. ما تشخیص بالینی ASD شرکت کنندگان (بر اساس راهنمای تشخیصی و آماری اختلالات روانی (ویرایش چهارم: DSM-IV) یا راهنمای تشخیصی و آماری اختلالات روانی (ویرایش پنجم؛ DSM-V) را تأیید کردیم. )با استفاده از نسخه ژاپنی مصاحبه تشخیصی اوتیسم اصلاح شده (ADI-R) و/یا نسخه ژاپنی برنامه مشاهدات تشخیصی اوتیسم، ویرایش دوم (ADOS-2). معیارهای خروج برای هر دو گروه شامل سابقه یا اختلالات روان پریشی فعلی، آسیب شدید سر، صرع، اختلالات ژنتیکی و ناتوانی ذهنی (FSIQ< 70).="" trained="" examiners="" carried="" out="" intelligence="" testing="" using="" the="" japanese="" version="" of="" the="" wechsler="" intelligence="" scale="" for="" children,="" fourth="" edition="">

شرکت کنندگان اوتیستیک از طریق (1) سازمان های غیرانتفاعی مجاز برای افراد مبتلا به اختلالات رشدی و (2) یک آگهی روزنامه استخدام شدند. شرکت کنندگان TD از طریق یک آگهی روزنامه استخدام شدند. رضایت نامه کتبی آگاهانه از والدین هر آزمودنی مطابق با اعلامیه هلسینکی اخذ شد. این مطالعه توسط کمیته اخلاق دانشگاه توهوکو تایید شده است.

حافظه ما از نسخه ژاپنی آزمون یادگیری نام تصویری آتلانتیس (شرکت انتشارات Maruzen، توکیو، ژاپن) باتری ارزیابی کافمن برای کودکان، ویرایش دوم (KABC-I؛ Kaufman & Kaufman، 2004) استفاده کردیم. این آزمون توانایی فرد در یادگیری اطلاعات جدید را اندازه گیری می کند و شامل تست های تشخیص فوری و تاخیری است (شکل 1). این آزمایش خارج از اسکنر تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) انجام شد.

آزمون یادگیری (تشخیص فوری). تصاویر در سه دسته از کارتون های خیالی، شامل چهار ماهی، چهار گیاه و چهار صدف سازماندهی شدند. ماهی ها نام های دو هجایی، گیاهان سه هجایی و صدف ها نام های چهار هجایی داشتند. رابطه ی عدد دسته-هجا می تواند حافظه را تقویت کند و همچنین تشخیص نادرست را در هر دسته القا کند. آزمایشگر هر عکس را یکی یکی به ترتیب ثابت به شرکت کنندگان نشان داد و اسامی مزخرف مربوطه را به آنها آموزش داد. در مجموع، به شرکت کنندگان 12 جفت نام تصویر (ماهی: 2 هجا، ماهی: 2 هجا، ماهی: 2 هجا، ماهی: 2 هجا، گیاه: 3 هجا، گیاه: 3 هجا، گیاه: 3 هجا، گیاه: 3 هجا، آموزش داده شد. ، صدف: 4 هجا، صدف: 4 هجا، صدف: 4 هجا، و صدف؛ 4 هجا). هر تصویر روی یک کارت آموزشی ارائه می‌شد و روی یک سه‌پایه (مثل نمایش کارت تصویری) به مدت تقریباً 2 ثانیه نمایش داده می‌شد، پس از آن کارت آموزشی برای نشان دادن یک کارت پاسخگویی حاوی مجموعه‌ای از تصاویر برای تشخیص فوری چرخانده شد. آزمایشگر نام مزخرف را با صدای بلند خواند و به شرکت کنندگان دستور داد که به تصویر صحیح روی کارت پاسخگویی اشاره کنند. 12 کارت آموزش و 13 کارت پاسخگویی (اشاره گیری) استفاده شد. 7 تا 13 تصویر شامل تصاویر بدون نام (سه ماهی، یک گیاه و یک صدف) روی کارت های پاسخگویی ارائه شد. هر تصویر به طور مکرر در کارت های پاسخگویی استفاده شد؛ 6 تا 8 بار برای ماهی، 3 تا 5 بار برای گیاهان و 2 یا 3 بار برای صدف. برای اولین کارت پاسخگویی، از شرکت کنندگان خواسته شد که به یک تصویر از یک آرایه (یک آزمایش) اشاره کنند. برای کارت دوم، از شرکت کنندگان خواسته شد که به دو تصویر (دو آزمایش) اشاره کنند. از کارت‌های پاسخ‌دهی سوم تا سیزدهم، از شرکت‌کنندگان خواسته شد به دو، سه، سه، چهار، پنج، چهار، پنج، هفت، شش، شش و شش تصویر از آرایه‌های مربوطه اشاره کنند. در مجموع 54 کارآزمایی یادگیری (تشخیص فوری) وجود داشت که دو مورد از آنها شامل اشاره به تصویر بدون نام بود. اشاره به تصویر صحیح به عنوان یادگیری صحیح تعریف شد. اشاره به یک تصویر نادرست در دسته تصویر صحیح (ماهی/گیاه/صدف) به عنوان یادگیری دسته تعریف شد. برای هر پاسخ نادرست، آزمایشگر بازخورد فوری و پاسخ صحیح را ارائه کرد، به جز در مورد دو تصویر بدون نام و کارت پاسخ آخر (سیزدهم). حداکثر امتیاز ممکن برای یادگیری صحیح و یادگیری مقوله 54 بود.

یک پاسخ (یعنی یادگیری صحیح، یادگیری دسته‌بندی، و یادگیری نادرست) در آزمایش یادگیری نهایی برای هر تصویر روی کارت‌های 13 تا 13 برای دسته‌بندی عملکرد حافظه با جزئیات، همانطور که در زیر نشان داده شده است، استفاده شد. بازخورد برای یادگیری مقوله و یادگیری نادرست برای هفت تصویر روی کارت های دوم و دوازدهم داده شد، در حالی که برای پنج تصویر روی کارت سیزدهم بازخوردی داده نشد. برای آزمایش‌های یادگیری نهایی 12 تصویر، سطح شانس یادگیری صحیح 0 بود.08 تا 0.09 (1/l3 تا 1/1l) و یادگیری مقوله 0.36 تا 0.38 (5/13 تا 5/11) بود.

تست تشخیص (تأخیر در تشخیص). در طول دوره تأخیر، شرکت‌کنندگان پرسشنامه‌ای را درباره رابطه خود با والدین خود تکمیل کردند که شامل 12{12}} مورد بود. تقریباً 17 دقیقه پس از آزمون یادگیری، ما یک آزمون تشخیص تأخیر را با استفاده از 12 جفت نام تصویر و رویه ای مشابه به عنوان کارت پاسخ آخر (سیزدهم) آزمون یادگیری انجام دادیم. دو کارت پاسخگویی شامل 12 تصویر، شامل 10 عکس قدیمی (نشان داده شده در آزمون یادگیری) و 11 تصویر جدید استفاده شد. ترتیب 12 دستور نقاشی تصویری مشابه با آزمون یادگیری بود. اشاره به تصویر صحیح به عنوان تشخیص صحیح تعریف شد. اشاره به یک تصویر نادرست در دسته تصویر صحیح به عنوان تشخیص دسته تعریف شد. حداکثر امتیاز ممکن برای تشخیص صحیح و تشخیص دسته 12 بود. یک سطح شانس برای تشخیص صحیح 0،08 (1/12) و برای تشخیص دسته 0.33 یا 0.5 (4) بود. /12 تا 612).

برای ارزیابی دقیق حافظه، عملکرد تشخیص را با توجه به پاسخ شرکت‌کننده در آزمایش یادگیری نهایی برای هر تصویر به پنج دسته طبقه‌بندی کردیم: موفقیت، فراموشی، بازیابی، زوال، و به دست آوردن (شکل 1، پایین سمت راست). SUCCESS به عنوان صحیح تعریف شد. پاسخ‌ها هم در یادگیری و هم در تشخیص (یعنی پاسخ‌های صحیح را هم در آزمون‌های تشخیص فوری و هم در آزمون‌های تشخیص تأخیر ارائه می‌دهد)، و نشان‌دهنده استحکام یا ثبات حافظه است. SUCCESS شاخص مورد علاقه در این مطالعه بود، زیرا سفتی حافظه را در کودکان نشان می دهد. FORGOT به عنوان یادگیری صحیح با تشخیص نادرست تعریف شد. DECAY به عنوان یادگیری صحیح / طبقه بندی با تشخیص نادرست دسته بعدی تعریف شد. GAIN دسته/یادگیری نادرست با تشخیص صحیح/رده بود. RECOVERY یادگیری نادرست اما تشخیص صحیح بود. ناسازگاری بین تشخیص فوری و تاخیری نشان دهنده سختی کمتر حافظه است. پاسخ‌های نادرست، چه در یادگیری و چه در تشخیص، دسته‌بندی نشدند، زیرا هیچ اثری از حافظه باقی نگذاشتند. حداکثر امتیاز ممکن برای هر عملکرد تشخیص طبقه بندی شده 12 بود. در نهایت، ما فقط همبستگی بین نمرات SUCCESS و قدرت FC در حالت استراحت را تجزیه و تحلیل کردیم. به دلیل کم بودن تعداد پاسخ ها و عدم وجود واریانس در چهار شاخص دیگر، از آنها برای تحلیل همبستگی استفاده نشد.

تاثیر سن بر حافظه همبستگی (ضرایب همبستگی پیرسون) بین سن و عملکرد حافظه برای بررسی اثرات سن بر حافظه در هر دو گروه (ASD و TD) محاسبه شد. تفاوت های گروهی در عملکرد هر حافظه با استفاده از تبدیل Z فیشر مورد آزمایش قرار گرفت.

تهیه تصویر. همه تصاویر با استفاده از اسکنر T Philips Intera Achieva 3.{1}}به دست آمدند. برای تصویربرداری رزونانس مغناطیسی عملکردی حالت استراحت (fMRI)، 34 تصویر گرادیان-اکوی ترانس محوری (ماتریس 64×64، زمان تکرار (TR){8}}ms، زمان اکو (TE)=30 میلی‌ثانیه میدان دید (FOV){{10}}cm، 3.75 میلی‌متر ضخامت، اندازه وکسل=3.75×3.75×3.75 میلی‌متر³') که کل مغز را پوشش می‌دهد با استفاده از یک دنباله اکو-مسطح به دست آمد. برای این اسکن، 160 حجم عملکردی (مدت زمان اسکن 5 دقیقه و 20 ثانیه) در حالی که آزمودنی ها در حال استراحت بودند (چشم های خود را باز می کردند و حرکت نمی کردند، نمی خوابیدند و به چیزی فکر نمی کردند) به دست آمد. تصاویر وزن‌دار T سه‌بعدی با استفاده از یک دنباله گرادیان پژواک (MPRAGE) از پیش آماده‌شده مغناطیسی (24{43}}×240 ماتریس، TR{30}}.5 میلی‌ثانیه، TE جمع‌آوری شد. =3ms, inversion time(TI)=71lms, FOV=24cm, 162 slices, 1.0mm slice slices, voxel size=1.0×1.0×1.0mm' ، مدت زمان اسکن 8 دقیقه و 3 ثانیه).

Analyses of resting-state FC data. The data processing method was generally consistent with that used in our previous study for children with developmental dyslexia (Hashimoto et al, 2020). We performed the MRI data preprocessing and analysis using Statistical Parametric Mapping (SPM12) software (Wellcome Department of Cognitive Neurology, London, UK). Resting-state FC(signal synchrony among remote brain areas)was computed using simple correlations between spontaneous activation levels in multiple brain areas, We did not discard any initial volumes because the MRI scanner automatically discards initial volumes with a non-steady state. Prior to preprocessing, we applied the ArtRepair toolbox implemented in SPMl2 to repair spike noise in slices through interpolation from the before and after scans. We used the Data Processing Assistant for Resting-State fMRI to preprocess the time series volume of each session per participant. This included realignment to the first volume, slice timing correction, Tl image coregistration to MRI data.segmentationofTI image with a diffeomorphic anatomical registration through an exponentiated lie (DARTEL) the algebraic registration process, normalization to the Montreal Neurological Institute (MND)space by DARTEL.spatial smoothing(6mm full-width half-maximum), detrending. and temporal filtering (0.01-0.1Hz). After spatial smoothing(and before detrending), we used the ArtRepair toolbox to detect and repair bad volumes through interpolation.The criteria for bad volumes were(1) a 1.5%variation in the global signal intensity,and(2)excessive scan-to-scan motion, defined as 0.5 mm frame-wise displacement (FD).In addition, we used the Friston-24 model to regress out nuisance covariates, including six head motion parameters, six head motion parameters one-time point before, and the 12 corresponding squared items. The global mean signal was not regressed because global signal regression removes true neuronal signals and can diminish the connectivity-behavior relationships (Murphy & Fox,2017). White matter and cerebrospinal fluid (CSF)signals were regressed out to reduce head motion effects using an anatomical, com-ponent-based,noise-correction method(Bchzadi et al.2007; Muschelli et al,2014) with T1 segment masks and the top 5 principal components. We used lenient exclusion criteria of mean FD>0.5 میلی‌متر (Power et al.,2014) برای محاسبه حرکت بیش از حد سر کودکان. بر اساس این معیار، ما داده‌های 6 نفر از 47 شرکت‌کننده ASD و 9 نفر از 93 شرکت‌کننده TD را حذف کردیم.

ما چهار منطقه مورد علاقه (ROI) را از یک مطالعه FC در حالت استراحت در بزرگسالان سالم انتخاب کردیم (Wagner et al.2016). هیپوکامپ قدامی چپ (مختصات MNI-28، -12،-20)، هیپوکامپ خلفی چپ (-28،-24،-12)، هیپوکامپ قدامی راست (28.{10}}.-20)، و هیپوکامپ خلفی راست (32،{13}}،-12) - همه با یک کره شعاع 6 میلی‌متری - به‌عنوان دانه تعریف شدند ROls. بخش‌بندی هیپوکامپ قدامی-خلفی با مطالعه دیگری که فعال‌سازی مرتبط با حافظه را در محدوده سنی وسیعی بررسی می‌کرد (6.{19}}.8 سال) با مختصات MNI y=-21 که مربوط به ظاهر ناخوشایند بود، مطابقت داشت. شکنج پاراهیپوکامپ (Langnes et al, 2019). همبستگی پیرسون بین میانگین دوره زمانی هر ROI و هر وکسل کل مغز در سطح تک آزمودنی محاسبه شد و ضرایب همبستگی با استفاده از تبدیل z فیشر تبدیل شدند.

برای مقایسه گروهی همبستگی بین SUCCESS (یادگیری و بازیابی صحیح) و FC، ما یک تجزیه و تحلیل واریانس (ANOVA) با متغیرهای کمکی SUCCESS امتیاز سن، جنس، FSIQ و FD انجام دادیم. همچنین برای هر یک تحلیل رگرسیون چندگانه انجام دادیم. ASD و TD) شرکت کننده با استفاده از ضرایب همبستگی FC و SUCCESS، سن، جنس، FSIO و FD را به عنوان متغیرهای کمکی در نظر گرفت. ما یک آستانه آماری برای خطای خانوادگی (FWE) p اعمال کردیم<0.05 through="" a="" randomized(5000="" permutations)nonparametric="" permutation="" test(threshold-free="" cluster="" enhancement;="" tfce)implemented="" in="" spm="" 12.="" we="" extracted="" connectivity="" strength="" from="" the="" spm="" results="" (6="" mm="" sphere="" centered="" at="" peak="" coordinates)="" and="" calculated="" correlations="" between="" connectivity="" strength="" and="" success="" scores.="" we="" used="" spss="" statistics="" software,="" version="" 24="" (ibm,="" armonk,="" ny,="" usa)="" to="" analyze="" psychological="" data="" and="" correlations="" between="" success="" scores="" and="" fc="">

نتایج

ویژگی های شرکت کننده

همانطور که در جدول 1 نشان داده شده است، تفاوت گروهی معنی‌داری در سن (آزمون t دو نمونه، t(121)=0.94، p{5}}.35)، FSIQ (واریانس نابرابر، t) وجود نداشت. (61)=1.55، p{{10}}.13)، یا FD (t(121)=0.39، p=0.7{ {33}}). عملکرد یادگیری و شناخت شرکت‌کنندگان مبتلا به ASD نمرات مشابهی با افراد مبتلا به TD در یادگیری صحیح و تشخیص صحیح داشتند، اما در یادگیری دسته‌بندی امتیازات کمی پایین‌تر از شرکت‌کنندگان با TD داشتند (شکل 2). ما هیچ تفاوت گروهی معنی‌داری در میانگین تعداد یادگیری صحیح مشاهده نکردیم (ASD: 41.6، TD: 40.0، t(121)=1.27، p{25}}.21)، تشخیص صحیح (ASD: 7.7، TD: 7.7، t(121)=-0.12، p{35}}.91)، یا تشخیص دسته (ASD: 3.1، TD: 2.9، t(121)=0.46، ص{44}}.65). فقط تشخیص نادرست جزئی در هر دو گروه مشاهده شد (ASD: 1.2، TD: 1.4). ما یادگیری مقوله‌ای به‌طور قابل‌توجهی در TD نسبت به ASD شناسایی نکردیم (ASD: 8.7، TD: 10.3، t(121)=-1.70، p=0.091).

عملکرد حافظه طبقه بندی شده (شکل 3) GAIN کمتری را در شرکت کنندگان مبتلا به ASD نسبت به افراد مبتلا به TD نشان داد (ASD: 1.76 در مقابل TD: 2.50، t(102)=2.71، p=0 .008). تفاوت گروهی معنی‌داری در سایر معیارها وجود نداشت (موفقیت: t(121){11}}.59، p{13}}.12؛ FORGOT: t(121)=-0.36، p{ {19}}.72؛ DECAY: t(121)=0.21, p{24}}.8؛ and RECOVERY: t(121)=0.84, p{29} }.42). ما فقط همبستگی‌های بین نمرات SUCCESS و قدرت FC در حالت استراحت را به دلیل تعداد کم پاسخ‌ها و عدم واریانس در چهار شاخص دیگر تحلیل کردیم.

همبستگی بین سن و عملکرد حافظه در جدول 2 نشان داده شده است. سن به طور مثبت اما ضعیف بود (r > 0.2) با یادگیری صحیح فقط در جوانان TD، که نشان دهنده بهبود حافظه مرتبط با سن است، اگرچه تفاوت گروهی معنی‌داری در آن وجود نداشت. ارتباط بین سن و عملکرد حافظه مشاهده شد.

تفاوت گروهی در همبستگی بین FC در حالت استراحت و نمرات بازیابی موفق

کودکان TD همبستگی بیشتری بین FC در حالت استراحت و SUCCESS نسبت به کودکان ASD در شبکه های هیپوکامپ چپ نشان دادند (شکل 4). این شبکه ها به شرح زیر بودند: ROI هیپوکامپ قدامی چپ و شکنج فرونتال تحتانی چپ، ROI هیپوکامپ قدامی چپ و قشر جلوی پیشانی خلفی چپ، ROI هیپوکامپ قدامی چپ و قشر سینگولیت خلفی، و ROI هیپوکامپ میانی خلفی و ROI هیپوکامپ میانی پیشانی چپ. (جدول 3). کودکان ASD FC در حالت استراحت بیشتر از کودکان TD در هیچ شبکه ای نشان ندادند.

همبستگی بین FC در حالت استراحت و نمرات بازیابی موفق در هر گروه

در TD، قدرت اتصال بین ROIهای هیپوکامپ قدامی راست و قشر اکسیپیتوتمپورال چپ و بین ROIهای هیپوکامپ قدامی راست و قشر پری فرونتال پشتی جانبی راست، همبستگی مثبت قابل توجهی با نمرات بازیابی موفق نشان داد (شکل 5 و جدول 4). آن ضرایب همبستگی (Pearson's r) به ترتیب 0.45 و 0.45 بود، و تخمین‌های غیرمستقل پس‌اکنونی بودند که تخمین‌های دایره‌ای هستند و احتمالاً متورم هستند (Kriegeskorte و همکاران، 2010).

در ASD، قدرت اتصال بین هیپوکامپ خلفی چپ و لوبول جداری تحتانی چپ و بین هیپوکامپ خلفی چپ و قشر کمربندی خلفی با نمرات بازیابی موفق همبستگی منفی معنی‌داری نشان داد (شکل 6 و جدول 4). آن ضرایب همبستگی (r پیرسون) به ترتیب -0.59 و -0.64 بود، و همانطور که در بالا نشان داده شده است، تخمین‌های غیرمستقل پس‌هک بودند. هیچ ارتباط معنی داری دیگر شناسایی نشد.

بحث

جوانان ASD یادگیری و تشخیص نام تصویری مشابهی را با جوانان TD نشان دادند که نشان‌دهنده اتصال بینایی-شنوایی دست نخورده است. علیرغم عملکرد قابل مقایسه یادگیری و شناخت، جوانان ASD نسبت به همتایان TD خود دستاوردهای بازیابی کمتری را نشان دادند. افزایش حافظه کمتر به حافظه غیر قابل انعطاف در ASD اشاره دارد. بنابراین، یادگیری غیر معمول در دوران کودکی می تواند عاملی مرتبط با شناخت و رفتار غیر معمول در ASD باشد.

حافظه رابطه‌ای ممکن است شامل همبستگی مثبت بین حافظه موفق و اتصال عصبی در میان افراد TD باشد. FC در حالت استراحت بین هیپوکامپ قدامی و نواحی بینایی بالاتر پس از یادگیری رابطه ای با عملکرد بازیابی بهتر مرتبط بود (Murty et al., 2017). به همین ترتیب، گزارش شده است که FC در حالت استراحت هیپوکامپ قدامی می تواند حافظه انجمنی را بهتر پیش بینی کند (Persson et al., 2018). در میان بزرگسالان جوان سالم، هیپوکامپ قدامی راست و قشر پری فرونتال پشتی جانبی راست در بازیابی موفقیت آمیز پایدار نقش دارند (هاشیموتو و همکاران، 2011). در رابطه با این، شبکه هیپوکامپ قدامی ممکن است با بلوغ حافظه مرتبط باشد (Demaster & Ghetti، 2013).

در مطالعه ما، عملکرد موفق حافظه با شبکه هیپوکامپ قدامی راست در TD همبستگی مثبت داشت، در حالی که با شبکه هیپوکامپ قدامی چپ در ASD همبستگی منفی داشت. ما هیچ ارتباط مثبتی با شبکه های هیپوکامپ در ASD شناسایی نکردیم. یافته‌های ما مبنی بر اینکه FC در شبکه‌های هیپوکامپ چپ جوانان ASD نسبت به جوانان TD کمتر بود با گزارش قبلی که FC ضعیف جهانی را در جوانان ASD شناسایی می‌کرد مطابقت داشت (Yerys et al., 2017). در بزرگسالان سالم، هیپوکامپ راست با یک شبکه توزیع شده متصل می شود، در حالی که هیپوکامپ سمت چپ با نواحی لیمبیک جلویی متصل است (رابینسون و همکاران، 2016). عدم تقارن راست-چپ در رشد حجم هیپوکامپ، هم در TD و هم در ASD، گزارش شده است (Reinhardt et al., 2020). جانبی شدن عملکردی هیپوکامپ می تواند در رشد حافظه در کودکان TD نقش داشته باشد و رشد غیر معمول در جانبی شدن هیپوکامپ ممکن است با مشکلات افراد ASD در تعامل اجتماعی، ارتباط و رفتارهای انعطاف ناپذیر مرتبط باشد.

علاوه بر این، کاهش اتصال مشهود در شبکه‌های هیپوکامپ چپ افراد ASD، استفاده از سیستم‌های حافظه محلی را پیشنهاد می‌کند که ممکن است با حافظه غیر رابطه‌ای مرتبط باشد. استفاده مستقل از هیپوکامپ قدامی چپ و نواحی جداری نیز می تواند نتایج موفقیت آمیز حافظه شرکت کنندگان ASD ما را توضیح دهد. جداسازی شبکه برای بازیابی اطلاعات پیچیده و مرتبط، از جمله حافظه مرتبط با خود (شلدون و همکاران، 2016)، ممکن است حافظه ساده انجمنی (تصویر-نام) را در جوانان ASD تقویت کند. با توجه به دستاوردهای حافظه کمتر آنها در آزمون تشخیص، جوانان ASD در این مطالعه ممکن است از یادگیری مبتنی بر آیتم یا اتصال ساده به جای استراتژی های حافظه مانند یادگیری رابطه ای استفاده کرده باشند (Wojcik et al., 2018). بهبود کمتر مرتبط با سن در یادگیری و شناخت در افراد ASD ممکن است به اتکای آنها به فرآیندهای حافظه اولیه، ساده و زودرس اشاره کند.

ما افزایش حافظه کمتری را در گروه ASD نسبت به گروه TD مشاهده کردیم زیرا عملکرد یادگیری و بازیابی آنها قابل مقایسه بود. اگرچه سطح شانس یادگیری و شناخت هر دو دسته بالا بود، تفاوت گروه فقط از نظر سود تشخیص داده شد. یادگیری رابطه‌ای کم و بازیابی غیرقابل انعطاف در دوران کودکی ممکن است رفتارهای محدود و تکراری را در بیماران مبتلا به ASD افزایش دهد (Gaigg و همکاران، 2015؛ لوپز و همکاران، 2005؛ Wojcik و همکاران، 2018). عادت کردن و توانایی تعمیم کمتر ممکن است با ویژگی های حافظه بیماران مرتبط باشد. در عین حال، یک حافظه آیتم قوی ممکن است حافظه رابطه‌ای ضعیف را در کودکان مبتلا به ASD جبران کند، که می‌تواند به توسعه عملکردی به یاد ماندنی که قابل مقایسه با کودکان TD است کمک کند.

محدودیت ها

اولین محدودیت ما این است که از معیارهای حذف سخت گیرانه تر (FD > 0.2 میلی متر) برای حرکت سر استفاده نکردیم زیرا این امر باعث کاهش بیشتر حجم نمونه می شد (Satterthwaite et al., 2012). با این وجود، معیارهای ما با مطالعات قبلی ASD مطابقت دارد (فلاح پور و همکاران، 2016؛ گائو و همکاران، 2019). محدودیت دیگر این است که تفاوت های جنسی در هر دو ASD و توسعه شبکه هیپوکامپ ممکن است یک عامل مخدوش کننده در این مطالعه باشد (لای و همکاران، 2017؛ رایلی و همکاران، 2018). سطوح شانس بالای هر دو دسته یادگیری و تشخیص دسته می تواند قابلیت اطمینان GAIN و DECAY را مختل کند، اگرچه سطح بسیار بالاتر از شانس در هر دو آزمون تشخیص صحیح فوری و تاخیری پاسخ های تصادفی کمتری را پیشنهاد می کند. در نهایت، علاوه بر نمره SUCCESS، نمرات DECAY و GAIN کمتر (نماینده تغییرات کمتر حافظه) می تواند حافظه سفت و سخت را نشان دهد. با این حال، تعداد کمی از پاسخ ها در این مطالعه ارزیابی آن همبستگی های عصبی را محدود می کند.

نتیجه

یادگیری و تشخیص جفت تصویر-نام در کودکان مبتلا به ASD دست نخورده بود، اما این افراد تغییرات حافظه کمتری نسبت به همسالان TD خود نشان دادند. سیستم‌های حافظه محلی که تا حد زیادی به شبکه‌های هیپوکامپ وابسته نیستند ممکن است در حافظه سفت و سخت در ASD دخیل باشند و پردازش حافظه رابطه‌ای مستقل و کمتر ممکن است با افزایش حافظه کمتر در این افراد مرتبط باشد. این ویژگی‌های حافظه غیرمعمول در افراد ASD ممکن است رفتارهای غیرقابل انعطاف آنها را در برخی موقعیت‌ها اغراق کند، یا - برعکس - رفتارهای غیر معمول آنها ممکن است منجر به خاطرات سفت و سخت و کمتر مرتبط شود. در پرتو این، یافته های ما ممکن است درک ما از رشد حافظه در افراد مبتلا به ASD را افزایش دهد. راهبردها و مکانیسم‌های یادگیری حاصل ممکن است برای مربیان، والدین و افراد مبتلا به ASD مورد علاقه باشد، که ممکن است پس از آن بتوانند از این بینش‌ها برای بهبود اثربخشی آموزش ویژه استفاده کنند.