Associatief geheugentekort als functie van leeftijd en stimuli Seriële positie Deel 1

Abstract

Studies hebben aangetoond dat het associatieve geheugen afneemt bij het ouder worden. Hoewel de literatuur geen uitsluitsel geeft over de oorzaak van het tekort, beweren sommige onderzoekers dat dit wordt veroorzaakt door verstoorde coderings- en onderhoudsprocessen in het werkgeheugen (WM).

Het succesvol ophalen van astimulus hangt af van de opeenvolgende presentatie ervan in de leerlijst: stimuli aan het begin of het einde van de leerlijst hebben baat bij een hogere terugvindkans. Deze effecten staan ​​bekend als respectievelijk 'primacy'- en 'recentheid'-effecten. In het geval van het primacy-effect profiteren stimuli op vroege lijstposities van uitgebreide repetitie die resulteert in verbeterde consolidatie en sporen in het langetermijngeheugen (LTM). In het geval van het recentheidseffect blijven doelstimuli op latere seriële posities nog steeds behouden in WM en kunnen daarom moeiteloos worden opgehaald.

Het overwegen van deze effecten zou licht kunnen werpen op de betrokkenheid van WM bij associatieve binding. Zowel gedrags- als neuroimaging-onderzoekers hebben de associatieve achteruitgang bij veroudering bestudeerd. Er is echter geen enkel werk dat leeftijdsverschillen in het geheugen expliciet heeft getest voor items versus associaties als een functie van seriële stimuli. positie (SSP).

In het huidige onderzoek werden 22 jongere en 22 oudere volwassenen gerekruteerd om deel te nemen aan een onderzoek dat gericht was op het testen van de afzonderlijke en gezamenlijke effecten van zowel SSP als veroudering op de geheugenherkenning van items en associaties. In de gebruikte taak werd het ophalen gemanipuleerd voor de herkenningsmodi SSP (begin/midden/einde van de lijst) en item/associaties. Onze hypothese was dat een grotere associatieve achteruitgang zal worden waargenomen bij oudere volwassenen, met name voor recent gepresenteerd materiaal.

De resultaten toonden aan dat beide groepen een aanzienlijk associatief tekort vertoonden op de recentheidsposities; deze afname was additief en kwam niet overeen met het verwachte interactie-effect. Verdere analyse toonde aan dat de bron van achteruitgang in het associatieve geheugen voor stimuli in de recente positie bij oudere volwassenen het gevolg was van een toename van het aantal valse alarmen (FA). Deze resultaten ondersteunen de betrokkenheid van WM-bindende stoornissen bij veroudering.

Invoering

Talrijke onderzoeken hebben leeftijdsafhankelijke achteruitgang van het episodische geheugen aangetoond [1]. Er zijn verschillende hypothesen voorgesteld om de slechte geheugenprestaties van oudere volwassenen te verklaren: vermindering van de aandachtsbronnen of verwerkingscapaciteiten [2, 3], vermindering van de verwerkingssnelheid [4] en het falen van remmende processen [5]. Desalniettemin worden niet alle geheugenprocessen en -componenten op dezelfde manier beïnvloed door de leeftijd [6, 7]; bij oudere volwassenen wordt een eerder grotere geheugenachteruitgang waargenomen wanneer ze proberen verbanden tussen informatie-eenheden te genereren en op te halen, in tegenstelling tot het ophalen van afzonderlijke informatie-eenheden [8 –11].

Veelzijdige/complexe episoden zijn gebaseerd op meerdere soorten (uiteindelijk gerelateerde) informatiebronnen. Het onthouden van een episode vereist het onthouden van de individuele stukjes informatie (dwz "items"), evenals hun associaties met elkaar en andere specifieke of contextuele informatie (dwz "associaties") [12, 13]. Uit onderzoek onder verschillende leeftijdsgroepen is gebleken dat oudere volwassenen zich significant minder doelen en verbanden tussen doelen herinnerden dan jongere volwassenen [14-16].

Deze empirische onderzoeksresultaten bij oudere volwassenen brachten Naveh-Benjamin [17] tot de conclusie dat oudere volwassenen er met het ouder worden vooral niet in slagen verbanden tussen informatie-eenheden (dat wil zeggen associatief geheugen) te coderen en op te halen.

De associatieve achteruitgang werd geformuleerd als het verschil tussen jongere en oudere volwassenen in geheugenherkenning voor afzonderlijke informatie-eenheden (dwz items) versus associaties tussen stimuli, en werd de Associative-Deficit Hypothesis (ADH) genoemd.

Dit leeftijdsgebonden associatieve tekort wordt uitgebreid ondersteund door gedragsgegevens [18-23] en geldt zowel voor het geheugen voor gepaarde stimuli als voor het geheugen voor bron, context, temporele volgorde en locatie, die allemaal bindende processen vereisen [10].

De literatuur biedt geen uitsluitsel over de oorzaak van het onevenredige tekort aan associatieve versus afzonderlijke (dwz items) eenheden van informatieherkenning. Sommige onderzoekers beweren dat het wordt veroorzaakt door verminderde coderings- en onderhoudsprocessen in het werkgeheugen (WM).

Cowan, Naveh-Benjamin, Kilb, & Saults [24] gebruikten visuele objecten en hun ruimtelijke locatie in WM om itemveranderingen en bindingstekorten bij jongere en oudere volwassen deelnemers te beoordelen. De resultaten van het experiment lieten een sterke voorkeur zien in de richting van het detecteren van veranderingen , vooral bindende wijzigingen. Chen en Naveh-Benjamin [25] gebruikten een continu herkenningsparadigma en repliceerden een associatieve WM-daling in drie experimenten. Brockmole, Parra, Della Sala, & Logie [26] gebruikten een veranderingsdetectietaak om de achteruitgang van het associatieve geheugen te beoordelen en rapporteerden dat oudere volwassenen verhoudingsgewijs minder gebonden representaties opslaan dan individuele kenmerken in vergelijking met jongere volwassenen.

Ten slotte simuleerden Hara & Naveh-Benjamin [27] het langetermijngeheugen (LTM)-afhankelijke associatieve geheugentekort (zoals waargenomen bij oudere volwassenen) bij jonge volwassenen door WM-bronnen te manipuleren, waardoor de betrokkenheid van WM bij succesvolle associatieve herkenning werd benadrukt.

In tegenstelling tot deze bevindingen vonden andere onderzoekers geen enkel associatief tekort in WM, wat in strijd is met de WM-verklaring. Bopp & Verhaeghen [28] hebben de kwestie van het associatieve tekort in het WM aangepakt met behulp van een herhalingsdetectietaak die het geheugen voor inhoud kan onderscheiden van het geheugen voor context.

In drie experimenten vonden de auteurs geen aspecifiek leeftijdsgebonden tekort aan context in WM.

Parra, Abrahams, Logie & Sala [29] hebben het visuele kortetermijngeheugen onderzocht met behulp van kleurvormconjuncties om associatieve bindingstekorten in WM te testen en concludeerden ook dat binding in WM niet leeftijdsafhankelijk is.

Rekening houden met de oorspronkelijke seriële positiecurve-effecten zou licht kunnen werpen op de betrokkenheid (of het gebrek aan betrokkenheid) van WM bij associatieve binding. Het is bekend dat het succesvol ophalen van een stimulus afhangt van de opeenvolgende presentatie ervan (begin/midden/eind van de lijst) in de leerlijst [30, 31]. Stimuli aan het begin [32, 33] of aan het einde [30, 34-36] van de leerlijst profiteren van een hogere terughaalkans vergeleken met stimuli die op tussenliggende posities worden gepresenteerd.

Deze effecten staan ​​bekend als respectievelijk "primacy"- en "recentheid"-effecten. Neuroimaging-onderzoeken hebben de betrokkenheid van de prefrontale cortex (PFC) [37-40] en structuren in de mediale temporale kwab (MTL) gedocumenteerd, met een specifieke bijdrage van de hippocampus [41-44]. In het geval van het primacy-effect resulteert uitgebreide repetitie voor stimuli op posities op de vroege lijst in een betere terughaalkans; dus verbindt de primacy-verklaring LTM-vorming en WM-processen [45-47].

Neuroimaging-onderzoeken waarbij functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI) wordt toegepast, ondersteunen de differentiële betrokkenheid van MTL-structuren bij dit proces door aan te tonen dat WM-onderhoud de codering van een stimulus in LTM vergemakkelijkt door repetitieprocessen in de hippocampus (voor associaties tussen stimuli [48]) of in de parahippocampus te activeren. cortex (voor afzonderlijke informatie-eenheden [49]). In het geval van het recentheidseffect profiteren doelprikkels op late seriële posities (dwz aan het einde van de leerlijst) ook van een hogere ophaalkans omdat ze nog steeds in WM worden bewaard en daarom moeiteloos kunnen worden opgehaald, vergeleken met stimuli op tussenliggende posities. 30, 46, 50–52].

Rapporten van onderzoeken waarin het effect van de seriële positie van een stimulus op het geheugen van oudere volwassen deelnemers werd getest, hebben aangetoond dat hoewel het primacy-effect afwezig was, het recentheidseffect intact bleef [53, 54]; deze onderzoeken hielden echter geen rekening met associatief geheugen. De laatste tijd hebben we een tekort aan associatief geheugen (zoals waargenomen bij oudere volwassenen) bij jongvolwassen deelnemers gesimuleerd door de seriële positie (SSP) van stimuli en de presentatieduur te controleren. Dit resulteerde in een grotere achteruitgang van het geheugen voor associatief materiaal dat aan het einde van de leerlijst werd gepresenteerd, vergeleken met doelstellingen voor afzonderlijke eenheden (dat wil zeggen items) op vergelijkbare posities [55]. Deze resultaten benadrukken de verschillende voordelen die afzonderlijke informatie-eenheden hebben vanuit een laat-sequentiële positie tijdens het leren, vergeleken met gepaarde informatie-eenheden. De resultaten roepen vragen op over de aard van zowel intacte als verminderde associatieve binding in WM.

Omdat het recentheidseffect het ophalen uit WM weerspiegelt, wordt verwacht dat verminderde WM zal bijdragen aan het associatieve tekort op oudere leeftijd; in dat geval zou het leeftijdsgebonden associatieve tekort het grootst moeten zijn voor het recentheidsgedeelte van de lijst vergeleken met het begin- en middengedeelte van de lijst. Als het leeftijdsgerelateerde associatieve tekort in alle delen van de lijst vergelijkbaar is, ongeacht de seriële positie van de bestudeerde informatie, dan kan dit tekort niet uitsluitend worden toegeschreven aan verminderd WM. Terwijl zowel gedrags- als neuroimaging-onderzoekers de associatieve achteruitgang bij veroudering hebben bestudeerd, is er momenteel geen enkel werk dat leeftijdsverschillen in het geheugen expliciet vergelijkt voor items en associaties als een functie van SSP.

In het huidige onderzoek werden 22 jongere en 22 oudere volwassenen gerekruteerd om deel te nemen aan een onderzoek dat gericht was op het testen van het afzonderlijke en gezamenlijke effect van zowel SSP als veroudering op geheugenherkenning voor items versus associaties. Onze hypothese was dat een grotere associatieve achteruitgang (vergeleken met de verwachte achteruitgang in het geheugen voor items met een vergelijkbare seriële locatie) zal worden waargenomen bij oudere volwassenen, met name voor recent gepresenteerd materiaal (dat wil zeggen stimuli die aan het einde van de leerlijst werden gepresenteerd).

materialen en methodes

Deelnemers

Het aantal deelnemers werd berekend op basis van ons laatste onderzoek dat werd uitgevoerd onder jonge volwassen deelnemers en waarbij vergelijkbare effecten werden getest [55]. De berekening van het geschatte effect en de steekproefgrootte werd uitgevoerd met behulp van MedCalc-software en er werd rekening gehouden met zowel type-1 ( . 0.05) als type-2 ( , 0 .1) fouten, evenals het geschatte verschil tussen gemiddelden (0.26, gebaseerd op eerder onderzoek) en overeenkomstige SD (0.18, 0,29 gebaseerd op eerder onderzoek) voor elke groep. Met behulp van G-power-software berekenden we het geschatte minimumaantal deelnemers voor de totale steekproef op basis van de geschatte effectgrootte (η2p=0.25) van de hoogst veronderstelde interactie (F-test, ANOVA: herhaalde metingen, tussen interactie).

Deze berekening resulteerde in ~20 deelnemers voor elke groep en diende als basis voor het geschatte aantal deelnemers dat werd uitgenodigd om deel te nemen aan het huidige onderzoek. Op basis van deze berekening werden 46 deelnemers uitgenodigd om deel te nemen aan het huidige onderzoek, waarvan 22 jonger waren (M(jaar)=24.90±2.12 SD, 9 vrouwen) en 24 ouder (M(jaar) { {9}}.61±8,10 SD, 14vrouwen) volwassenen.

Alle rapporten werden door de deelnemers via zelfrapportage gegeven. Alle deelnemers rapporteerden normaal en intact dagelijks functioneren zonder beperkingen en/of psychiatrische stoornissen. Deelnemers aan de jongere volwassenengroep waren studenten van het Achva Academic College die voor hun deelname werden beloond met studiepunten, een acceptabele procedure in een eerstejaars inleidende academische psychologiecursus. De groep ouderen bestond uit deelnemers die waren gerekruteerd uit de lokale gemeenschap en het bejaardentehuis. Aan de deelnemers en hun verzorgers werd gevraagd naar het dagelijks functioneren.

Hen werd gevraagd eventuele cognitieve/lichamelijke beperkingen te beschrijven en te rapporteren. Uitsluitingscriteria omvatten vroegere/huidige psychiatrische of neurologische stoornissen, huidige sensorische/motorische stoornissen en/of een formele diagnose van leerstoornissen. Deelnemers die voldeden aan een of meer uitsluitingscriteria in hun beschrijving werden uitgesloten van het onderzoek. Twee (oudere) deelnemers werden uitgesloten van het onderzoek en niet opgenomen in de analyse nadat hun zorgverleners hadden gemeld dat bij hen een milde cognitieve stoornis (MCI) was vastgesteld.

Uiteindelijk werden voor elke groep 22 deelnemers in de analyse opgenomen. Het onderzoek werd goedgekeurd door de plaatselijke institutionele beoordelingsraad van het Achva Academic College. Alle deelnemers gaven hun schriftelijke geïnformeerde toestemming voor deelname aan het onderzoek.

Experimenteel ontwerp en hypothesen

In dit onderzoek zijn drie onafhankelijke variabelen gebruikt: SSP (begin, midden en einde van de leerlijst; een variabele binnen het onderwerp); X-test (item versus associatieve herkenning; een variabele binnen het onderwerp); en X-leeftijd (jongere versus oudere volwassenen; een variabele tussen proefpersonen). De afhankelijke variabele was de nauwkeurigheid van het geheugen, berekend als het aantal treffers minus vals alarm (FA) voor elke deelnemer in elke experimentele conditie.

Daarnaast, en om specifiek de cumulatieve associatieve achteruitgang aan te pakken, hebben we de associatieve tekortindex (ADI) berekend die het verschil weergeeft tussen itemherkenning en associatieve herkenningsprestaties. De ADI werd berekend door het aandeel Hits minus het aandeel valse alarmen in associatieve herkenningssporen af ​​te trekken van het aandeel Hits minus het aandeel valse alarmen in itemherkenningssporen (aandeel Hits-FAitem minus aandeel Hits-FA-associatie).

Hogere ADI-scores weerspiegelen een groter associatief tekort. Hoewel de verschillen in item- en associatieve herkenning duidelijk waren voor alle deelnemers, ongeacht hun leeftijd, was onze hoofdhypothese dat het grootste verschil tussen item- en associatieve herkenning (dwz associatief tekort, gemeten via ADI-scores) duidelijk zou zijn voor oudere volwassenen en voor stimuli die zich op het einde van de leerlijst (vergeleken met het materiaal aan het begin/midden van de leerlijst).

Geheugen taak

Er werden 24 afzonderlijke lijsten van twaalf woordparen samengesteld uit een verzameling van 576 woorden die visueel, semantisch en auditief geen verband hielden. De lijsten bestonden uit hoogfrequente Hebreeuwse zelfstandige naamwoorden (gebaseerd op de Hebreeuwse normen [56]). Na elke studielijst voerden de deelnemers onmiddellijk een item of een associatieve test uit voor stimuli die zich op verschillende lijstposities bevonden; begin (4 eerste paren van de leerlijst, om het primacy-effect te beoordelen), midden (4 middelste paren van de leerlijst) en eind. (4 laatste paren van de leerlijst, om het recentheidseffect te beoordelen) van de leerlijst.

Stimuli werden visueel gepresenteerd en één voor één centraal weergegeven op een 15-inch computerscherm. De vier replicaties voor elk van de zes condities (3 (stimuli seriële positie) X 2 (test)) werden willekeurig aan de deelnemers gepresenteerd en elke stimulus werd alleen gebruikt. voor één van de tests (dwz elke stimulus werd slechts één keer gebruikt in het experiment). Figuur 1 beschrijft het experimentele paradigma.

Artikelherkenningstest

Deelnemers kregen vier woorden te zien, afkomstig uit slechts één lijstpositie (begin/midden/eind). Van de vier woorden waren twee woorden doelwitten, dat wil zeggen woorden die in de leerlijst waren verschenen, en twee waren afleiders, dat wil zeggen nieuw geïntroduceerde woorden. De deelnemers kregen te horen dat de lijst doelwitten en afleiders bevatte, en kregen de opdracht om zo snel en accuraat mogelijk op elke stimulus te reageren met een aangewezen "ja"-toets voor doelwitten en een "nee"-antwoordsleutel voor afleiders.

Associatieve herkenningstest

Deelnemers kregen vier paar woorden te zien, afkomstig uit slechts één lijstpositie (begin/midden/eind). Van de paren waren twee paren doelwitten, dwz woordparen die in de leerlijst waren verschenen, en 2 waren afleiders, dwz herschikte paren. Afleiders waren items die op de leerlijst waren verschenen, maar nu opnieuw werden gecombineerd tot nieuwe (afleider)paren. Opnieuw gecombineerde paren zijn gemaakt op basis van vergelijkbare lijstposities en zijn niet door de hele lijst gemengd. Deelnemers werden opnieuw geïnformeerd dat de lijst doelen en nieuwe paren bevatte, en kregen de opdracht om zo snel en nauwkeurig mogelijk op elk paar te reageren met dezelfde sleutels als in de itemherkenningstest.

Procedure

Jongere deelnemers werden individueel getest in daarvoor bestemde kamers op het Achva Academisch College en oudere deelnemers in het bejaardentehuis. Deelnemers kregen instructies en zo nodig ook verduidelijkingen vóór aanvang van de eerste leerlijst. Deelnemers kregen te horen dat ze op het punt stonden 24 leerlijsten te bekijken en dat elke lijst zou worden gevolgd door een item of een associatietest.

Deelnemers werd gevraagd zowel de individuele items als de paren die in de leerlijst voor de komende tests werden gepresenteerd, te leren en te onthouden. Bij elke test bekeken de deelnemers twaalf woordparen op de computermonitor, één voor één, met een snelheid van twee seconden per paar. Alle tests in het huidige experiment waren in eigen tempo; dat wil zeggen dat het geteste materiaal gedurende 1,5 seconde op het scherm verscheen.

Een reactie gedurende dit tijdsbestek (1,5 seconde) veroorzaakte het verschijnen van de volgende stimulus. Als er binnen 1,5 seconde geen reactie werd geregistreerd, verdween de stimulus van het scherm en verscheen de volgende stimulus pas nadat er een reactie was geregistreerd. In alle teststappen veroorzaakte alleen de reactie op een stimulus het verschijnen van de volgende stimulus. Bij elk type geheugentest (itemherkenning of associatieve herkenning) werden de deelnemers getest op slechts één van de drie stimulilocaties: vier woorden aan het begin van de leerlijst (voor het testen van het primacy-effect), vier woorden in het midden van de leerlijst. en nog eens vier woorden aan het einde van de leerlijst (voor het testen van het Therecency-effect).

Elke stimuluslijstlocatie werd individueel getest met een andere test. Deelnemers waren vóór de eigenlijke testfase blind voor de locatie van de stimulus, dwz ze kregen een item of een associatietest te zien, maar maakten pas aan het begin van de test kennis met de locatie van de stimulus uit de leerlijst.

For more information:1950477648nn@gmail.com