Asas Neural Memori Bekerja dalam ADHD: Beban Berbanding Kerumitan

untuk maklumat lanjut:ali.ma@wecistanche.com

Prerona Mukherjeea, *, Tadeus Hartanto, Ana-Maria Iosifa , J. Faye Dixonb ,a

Stephen P. Hinshaw, Murat Pakyurekc , Wouter van den Bosa , Amanda E. Guyerd e, ,f

Samuel M. McClureg, Julie B. Schweitzera, Catherine Fassbender a, h

Jabatan Psikiatri dan Sains Tingkah Laku dan Institut MIND, University of California, Davis, 2825 50th St., Sacramento, CA 95817, USA

b Jabatan Sains Kesihatan Awam, Universiti California, Davis, Davis, CA 95616, Amerika Syarikat

c Jabatan Psikologi, Universiti California, Berkeley, Tingkat 3, Bangunan Berkeley Way West, 2121 Berkeley Way West, Berkeley, CA 94720, Amerika Syarikat d Jabatan Psikologi Perkembangan, Universiti Amsterdam, Nieuwe Achtergracht 129-B, 1018 WS Amsterdam, Belanda

e Jabatan Ekologi Manusia, Universiti California, Davis, 1 Shields Ave, Davis, CA 95616, Amerika Syarikat

f Pusat Minda dan Otak, Universiti California, Davis, 267 Cousteau Pl, Davis, CA 95618, Amerika Syarikat

g Jabatan Psikologi, Arizona State University, Tempe, AZ 85287, Amerika Syarikat

h Pusat Pengajian Psikologi, Universiti Bandar Dublin, Kampus DCU Glasnevin, Dublin 9, Ireland

Cistanche dan cistanche deserticola ma boleh meningkatkan daya ingatan

A B S T R A C T

sedang bekerjaingatanDefisit (WM) adalah kunci dalam gangguan hiperaktif kekurangan perhatian (ADHD). Walau bagaimanapun, WM tidak terjejas secara universal dalam ADHD. Selain itu, asas saraf untuk defisit WM dalam ADHD belum ditubuhkan secara konklusif, dengan kawasan termasuk korteks prefrontal, cerebellum, dan caudate terlibat. Percanggahan ini mungkin berkaitan dengan pengkonsepan kapasiti WM, seperti beban (jumlah maklumat) berbanding kerumitan operasi (penyelenggaraan-ingat atau manipulasi). Sebagai contoh, berbanding individu neurotipikal (NT), operasi WM yang kompleks boleh terjejas dalam ADHD, manakala operasi yang lebih mudah terhindar. Sebagai alternatif, semua operasi mungkin terjejas pada beban yang lebih tinggi. Di sini, kami membandingkan kesan kedua-dua komponen kapasiti WM ini: beban dan kerumitan operasi, antara ADHD dan NT, secara tingkah laku dan saraf. Kami membuat hipotesis bahawa kesan beban WM akan lebih besar dalam ADHD, dan pengaktifan saraf akan diubah. Peserta (julat umur 12-23 tahun; 50 ADHD (18 perempuan); 82 NT (41 perempuan)) memanggil semula tiga atau empat objek (beban) dalam susunan ke hadapan atau ke belakang (kerumitan operasi) semasa pengimbasan pengimejan resonans magnetik berfungsi. Kesan diagnosis dan tugas dibandingkan dengan prestasi dan penglibatan saraf. Dari segi tingkah laku, kami mendapati interaksi yang ketara antara diagnosis dan beban, dan antara diagnosis, beban dan kerumitan. Secara saraf, kami mendapati interaksi antara diagnosis dan beban di striatum kanan, dan antara diagnosis dan kerumitan dalam cerebellum kanan dan gyrus occipital kiri. Kumpulan ADHD menunjukkan hipo-pengaktifan berbanding kumpulan NT semasa beban yang lebih tinggi dan kerumitan yang lebih besar. Ini memberitahu mekanisme masalah fungsi yang berkaitan dengan WM pada remaja dan dewasa muda dengan ADHD (cth, prestasi akademik) dan campur tangan pemulihan (cth, WM-latihan).

1. Pengenalan

Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) ialah gangguan perkembangan saraf yang biasa berlaku awal, dengan anggaran prevalens 5-6 peratus, selalunya berterusan sehingga dewasa (Asherson et al., 2016). Defisit yang ketara dalam ADHD berfungsiingatan(WM), dengan beberapa penyelidikan mencadangkan bahawa WM mungkin merupakan kemerosotan teras dalam ADHD (Martinussen et al., 2005; Rapport et al., 2001). Kemerosotan WM dikaitkan dengan gejala utama seperti ketidakpedulian dan hiperaktif dalam ADHD (Orban et al.,

2018; Rapport et al., 2009; Campez et al., 2020). Kapasiti WM merujuk kepada keupayaan untuk mengekalkan atau memanipulasi maklumat secara mental, mengikut input persepsi (Baddeley et al., 1974). Tidak dinafikan, kemerosotan yang berkaitan dengan WM boleh mempunyai pengaruh yang mendalam terhadap pelbagai fungsi, menjejaskan bidang kehidupan, seperti pencapaian akademik (Simone et al., 2018; Fried et al., 2019), pemprosesan emosi (Groves et al., 2020), hubungan sosial (Kofler et al., 2011). Oleh itu, pemahaman yang lebih komprehensif tentang kemerosotan berkaitan WM dalam ADHD boleh mempunyai implikasi penting.

Salah satu faktor yang merumitkan dalam penyelidikan WM ialah perbezaan dalam mentakrifkan konstruk WM. Sesetengah teori WM membezakan antara penyelenggaraan dan manipulasi, hanya melayakkan manipulasi sebagai WM sebenar, dengan penyenggaraan hanya mengingati semula (Rapport et al., 2013), manakala yang lain menganggap kedua-duanya sebagai operasi WM yang mempunyai kerumitan yang berbeza-beza (D'Esposito et al., 1999). Rypma et al., 2002; Jolles et al., 2011). Kesetiaan maklumat yang disimpan dalam WM dikurangkan apabila kerumitan operasi yang dijalankan pada maklumat meningkat (cth, penyelenggaraan berbanding manipulasi). Kesan negatif yang serupa pada WM diperhatikan apabila jumlah maklumat yang dikekalkan (iaitu, beban) meningkat. Oleh itu, kapasiti WM mungkin dipengaruhi oleh beban, kerumitan operasi, atau kedua-duanya.

Model divergen telah dicadangkan untuk menerangkan asas saraf bagi konstruk WM yang berbeza. Satu model WM menyatakan bahawa penyelenggaraan dan manipulasi bergantung pada rangkaian yang berbeza dalam korteks hadapan dan parietal. Penyelenggaraan dianggap merekrut lebih banyak rangkaian ventral, manakala manipulasi bergantung tambahan pada lebih banyak kawasan dorsal (D'Esposito et al., 1999; Crone et al., 2006). Walau bagaimanapun, pada beban yang lebih tinggi, penyelenggaraan juga telah ditunjukkan untuk melibatkan rangkaian dorsal (Rypma et al., 2002; Miller, 1956; Braver et al., 1997; Tan et al., 2006; Jaeggi et al., 2009; Zarahn et al. al., 2005). Oleh itu, manipulasi boleh dianggap sebagai tugas WM beban tinggi dan bukannya komponen yang boleh dipisahkan dengan rangkaian otak yang berdedikasi. Sangat sedikit kajian telah menguji ini dengan membandingkan secara langsung penyelenggaraan pada beban yang lebih tinggi dengan manipulasi (Jolles et al., 2011; Veltman et al., 2003; Cannon et al., 2005). Dua kajian sedemikian mendapati penyelenggaraan pada beban yang lebih tinggi merekrut kawasan yang sama sebagai manipulasi, termasuk korteks prefrontal dorsolateral (DLPFC) (Veltman et al., 2003; Cannon et al., 2005) manakala satu lagi tidak menemui pengambilan DLPFC untuk manipulasi (Jolles et al. , 2011). Kerja lain menunjukkan kapasiti WM, terutamanya keupayaan untuk melakukan manipulasi, disokong oleh pengaktifan DLPFC yang sepadan dan meningkat dengan usia (Jolles et al., 2011; Crone et al., 2006; Federico et al., 2014).

Defisit WM adalah kunci dalam ADHD (Martinussen et al., 2005; Rapport et al., 2001). WM dikaitkan dengan gejala ADHD (Rapport et al., 2009), dan defisit WM berterusan sehingga dewasa (Alderson et al., 2013). Walau bagaimanapun, WM tidak terjejas secara universal dalam ADHD (Martinussen et al., 2005; Rapport et al., 2008; Gathercole dan Alloway, 2006; Vance et al., 2013; Kofler et al., 2019; Nigg, 2005). , dan kepelbagaian ini tidak difahami sepenuhnya. Faktor merumitkan lain mungkin termasuk kemungkinan gangguan WM dalam ADHD mungkin khusus modaliti. Ada kemungkinan WM spatial mungkin lebih terjejas daripada lisan (Martinussen et al., 2005). Walau bagaimanapun, meta-analisis baru-baru ini mendapati WM lisan terjejas dalam ADHD (Ramos et al., 2020). Teori lain mencadangkan bahawa WM mungkin lebih terkesan pada individu yang mengalami gejala lalai (Martinussen dan Tannock, 2006), namun defisit WM juga dikaitkan dengan gejala hiperaktif/impulsif (Kofler et al., 2019).

Dalam kajian semasa, kami mencadangkan bahawa perubahan WM berkaitan ADHD boleh bergantung pada sama ada kapasiti WM ditakrifkan oleh beban dan/atau kerumitan. Oleh itu, operasi WM yang kompleks, seperti manipulasi, boleh terjejas dalam ADHD, dengan operasi yang lebih mudah, seperti ingatan penyelenggaraan, mungkin kurang terjejas, seperti dalam keadaan seperti penyakit Parkinson (Lewis et al., 2003). Sebagai alternatif, kedua-dua manipulasi dan penyelenggaraan pada beban yang lebih tinggi boleh terjejas, seperti yang diperhatikan dalam skizofrenia (Cannon et al., 2005; Hill et al., 2010).

Asas saraf untuk defisit WM dalam ADHD boleh menyumbang lagi kepada heterogeniti dalam penemuan mengenai kemerosotan WM dalam ADHD. Rangkaian otak yang menyokong WM dalam individu neurotipikal (NT) telah dikaji secara meluas, dan sementara korteks prefrontal (PFC), korteks parietal (PC), kawasan motor tambahan (SMA) dan kawasan temporal unggul (D'Esposito et al., 1999). ) secara klasik dikaitkan dengan WM, kajian terbaru mencadangkan cerebellar (Tomlinson et al., 2014; Steinlin, 2007) dan kawasan striatal (O'Reilly dan Frank, 2006; Darki dan Klingberg, 2015) memainkan peranan penting dalam pemprosesan WM. Striatum dikaitkan dengan maklumat gating dalam PFC (Chatham dan Badre, 2015; McNab dan Klingberg, 2008), dan dengan itu penting untuk kapasiti WM (cth, penyelenggaraan) manakala otak kecil terlibat dengan peningkatan kerumitan (Marvel dan Desmond, 2012). ) (cth, manipulasi). Perbezaan struktur telah dilaporkan dalam kedua-dua caudate (Vaidya, 2012; Valera et al., 2007; Hoog-man et al., 2017) dan cerebellum (Steinlin, 2007; Vaidya, 2012; Valera et al., 2007; Baldaçara et. al., 2008; Berquin et al., 1998; Giedd et al., 2001; Casey et al., 2007) dalam ADHD, berbanding NT, dan ulasan utama kemerosotan WM dalam ADHD telah mencadangkan rangkaian fronto-striato-cerebellar boleh memainkan peranan penting dalam defisit WM dalam ADHD (Martinussen et al., 2005; Giedd et al., 2001; Castellanos et al., 2002; Durston, 2003; Bollmann et al., 2017). Oleh itu, kemerosotan WM dalam ADHD boleh didorong oleh sama ada peningkatan dalam beban atau kerumitan, melalui perbezaan dalam pengambilan sistem striatal atau cerebellar berkaitan dengan rangkaian hadapan. Oleh itu, sebagai tambahan kepada menyiasat perbezaan dalam prestasi WM, pemeriksaan asas saraf untuk kemerosotan WM dalam ADHD, sama ada didorong oleh beban atau kerumitan, akan membolehkan pengenalpastian lokus untuk perbezaan WM dalam ADHD.

Untuk membandingkan secara langsung kesan definisi berbeza kapasiti WM dalam ADHD, kami menguji kesan beban WM (rendah berbanding tinggi) dan kerumitan (penyelenggaraan-ingat berbanding manipulasi) dalam paradigma fMRI unitari, dalam sekumpulan individu dengan ADHD. dan kumpulan kawalan NT. Kami membuat hipotesis bahawa prestasi WM akan terjejas dalam ADHD berbanding dengan kumpulan NT dan bahawa perbezaan dalam prestasi ini akan disertai dengan perubahan dalam pengaktifan saraf berkaitan WM. Tambahan pula, berdasarkan hasil kajian tingkah laku terdahulu yang mengkaji kesan beban WM dalam ADHD (cth, Bollmann et al., 2017; Weigard dan Huang-Pollock, 2017); kami membuat hipotesis bahawa, bagi individu dengan ADHD, peningkatan beban akan mengakibatkan penurunan yang tidak seimbang pada prestasi WM berbanding dengan NT, tanpa mengira kerumitan, dan ini akan disertai dengan peningkatan pengambilan rangkaian fronto-striato-cerebellar.

Memahami kekhususan kesan ADHD pada kapasiti WM (kerumitan berbanding beban) boleh menjelaskan aspek kesukaran WM yang memberikan cabaran bagi mereka yang mempunyai ADHD. Selain itu, ia boleh memaklumkan reka bentuk intervensi latihan WM yang diperibadikan dengan membimbing usaha ke arah aspek tertentu operasi WM. Seperti yang dicadangkan dalam kerja terdahulu, menggunakan storan luaran, isyarat, atau menambah maklumat baharu secara berperingkat boleh mengurangkan beban WM dan intervensi yang tertumpu pada aspek ini mungkin lebih bermanfaat (Martinussen et al., 2005).

2. Bahan dan kaedah

2.1. Peserta

2.1.1. Butiran peserta

Kami mengumpul data pengimejan (lihat bahagian berikut untuk maklumat tentang parameter pengimejan dan butiran pengambilan) daripada 78 remaja dan dewasa muda (AYA) dengan Gabungan pembentangan ADHD (iaitu, menunjukkan peningkatan simptom kedua-dua ketidakpedulian dan hiperaktif/impulsif) dan perbandingan kumpulan 86 NT AYA, sebahagian daripada kajian longitudinal. Kami merekrut peserta dari Universiti California, Davis (UCD), sistem pengambilan subjek berasaskan Institut MIND, UCD dan klinik psikiatri pesakit luar dan gangguan perkembangan saraf komuniti, papan buletin kampus UCD dan komuniti melalui pengiklanan yang disasarkan pada risalah dan sosial media. Dua puluh peserta dengan ADHD dan empat peserta NT telah dikecualikan kerana ketepatan tingkah laku yang rendah (ditakrifkan sebagai kurang daripada dua sisihan piawai di bawah prestasi min merentas semua peserta dan semua keadaan), dan 8 peserta ADHD disebabkan pergerakan kepala yang berlebihan semasa pengimbasan (ditakrifkan sebagai mempunyai lebih daripada 25 peratus isipadu ditinggalkan kerana melebihi had pergerakan isipadu-ke-isipadu 1 mm). Kami menganalisis data MRI daripada peserta yang tinggal, termasuk 50 ADHD dan 82 peserta NT.

Peserta berumur 12-23 tahun dan termasuk 41/41 dan 18/32 wanita / lelaki dalam kumpulan NT dan ADHD, masing-masing (Jadual 1). Daripada peserta ADHD, 28 pada masa ini diberi ubat perangsang (12 methylphenidate, 16 amphetamine), dan dua ubat bukan perangsang. Peserta yang diberi ubat mengambil masa 48-96 jam

cuti ubat sebelum imbasan pengimejan resonans magnetik berfungsi (fMRI), dengan kelulusan doktor preskripsi mereka, sepadan dengan lima separuh hayat ubat yang ditetapkan. Lihat bahagian Maklumat Tambahan untuk maklumat tentang status sosioekonomi peserta.

2.1.2. Prosedur diagnostik

Dua ahli psikologi berlesen dalam pasukan kami (JBS dan JFD) menilai data saringan untuk menentukan kelayakan untuk kajian berdasarkan Manual Diagnostik dan Statistik Gangguan Mental - Edisi Ke-5 (DSM 5). Induk (Conner-3 Skala Penilaian Ibu Bapa – CPRS-3) dan skala penilaian guru (Conners-3 Skala Penilaian Guru – CTRS-3) (Conners, 2008) telah dilengkapkan, manakala peserta dewasa mempunyai Conners' Adult ADHD Rating Scale (CAARS) dengan ibu bapa, pasangan atau rakan rapat (terutamanya ini dilengkapkan oleh ibu bapa) melengkapkan borang Pemerhati CAARS pada peserta. Kehadiran kanak-kanak ADHD untuk peserta ADHD dewasa juga telah disahkan (atau ketiadaan untuk NT) melalui skala penarafan retrospektif yang dilengkapkan oleh ibu bapa pada Barkley Adult ADHD Rating Scale-IV (BAARS-IV). Seorang ahli psikologi berlesen daripada pasukan kami menemu bual selanjutnya ibu bapa untuk menjelaskan diagnosis (atau ketiadaannya) jika perlu. Lihat di bawah untuk prosedur saringan untuk ketidakupayaan pembelajaran akademik.

2.1.3. Kriteria kemasukan/pengecualian kajian

Kriteria kemasukan kajian memerlukan peserta berumur antara 12–25 tahun, biasanya membangun untuk kumpulan NT atau memenuhi kriteria DSM-5 untuk ADHD, Persembahan Gabungan atau Hiperaktif/Impulsif untuk kumpulan ADHD. (Semua peserta dalam kumpulan ADHD kajian ini memenuhi kriteria untuk persembahan Gabungan; tiada untuk Persembahan Hiperaktif/Impulsif). Kriteria pengecualian kajian termasuk (a) Skor IQ Skala Penuh < 80="" (skor="" iq="" adalah="" berdasarkan="" skala="" kepintaran="" weschler="" untuk="" kanak-kanak="" (wisc-iv;="" n="91)" atau="" skala="" kepintaran="" dewasa="" wechsler="" (wais;="" n="" {{6="" }}),="" bergantung="" pada="" umur);="" (b)="" ujian="" positif="" untuk="" ketidakupayaan="" pembelajaran="" matematik="" atau="" membaca="" (skor="" ujian="" pencapaian="" individu="" wechsler–edisi="" ketiga="" (wiat-iii)="">< 80);="" (c)="" sebarang="" sejarah="" trauma="" kepala="" yang="" dilaporkan="" oleh="" ibu="" bapa,="" gangguan="" neurologi="" atau="" masalah="" perubatan="" utama;="" (d)="" ubat="" psikoaktif="" yang="" ditetapkan="" selain="" ubat="" adhd="" (iaitu="" perangsang="" atau="" atomoxetine);="" (e)="" memenuhi="" kriteria="" dsm="" untuk="" sebarang="" diagnosis="" paksi="" i="" lain="" selain="" adhd,="" gangguan="" menentang="" pembangkang,="" atau="" gangguan="" tingkah="" laku;="" (f)="" skrin="" dadah="" positif="" pada="" hari="" sesi="" pengimejan="" untuk="" dadah="" terlarang;="" (g)="" ujian="" kehamilan="" positif="" (perempuan);="" (h)="" sebarang="" kontra-="" indikasi="">

Kami memperoleh kebenaran bertulis ibu bapa dan persetujuan/keizinan anak daripada semua peserta. Lembaga Kajian Institusi UCD meluluskan projek itu.

2.2. Pengimejan

Kami menggunakan pengimbas MRI Siemens 3T TIM Trio (Perubatan Siemens, Erlangen, Jerman) dengan 32-gegelung kepala saluran untuk pengimejan. Imej berfungsi T2* telah diperoleh (saiz voxel=3.4 mm × 3.4 mm × 3.4 mm, ketebalan kepingan=3.4 mm isotropik, 36 kepingan berjalin, masa ulangan (TR)=2 .0 s, masa pengujaan (TE)=25 ms, sudut flip=90◦ , matriks 64 × 64, medan pandangan (FOV)=220 mm). Tugas WM termasuk empat larian, setiap larian terdiri daripada 182 jilid. Selain itu, imbasan anatomi MPRAGE telah dikumpul (TR {{20}}.9 s, TE=3.06 ms, FOV=256 mm, matriks=256 × 256, sudut flip=7◦ , ketebalan kepingan=1 mm, 208 keping). Rangsangan eksperimen telah dibentangkan menggunakan E-Prime 2.0 (Psy- chology Software Tools, Inc., Sharpsburg, PA).

2.3. Paradigma

Peserta melakukan versi Pesanan GambarIngatanParadigma (Crone et al., 2006) menggunakan paradigma eksperimen berasaskan reka bentuk berkaitan peristiwa (Rajah 1.1). Dalam tugasan ini, setiap empat larian terdiri daripada tempoh penetapan 4000 ms, diikuti dengan 15 percubaan. Setiap percubaan bermula dengan blok pengekodan, yang terdiri daripada empat imej yang ditunjukkan pada selang 1000 ms. Muatan telah diubah dengan menggantikan gambar keempat dengan asterisk dalam 3 ujian beban, yang peserta diarahkan untuk mengabaikannya. Ini diikuti dengan blok arahan 5000 ms, di mana peserta diberitahu untuk mengingat item dalam susunan yang dibentangkan (iaitu ke hadapan; F) atau dalam susunan terbalik (iaitu, ke belakang; B). Ini adalah tempoh minat utama kerana ini adalah apabila objek akan dikekalkan (tertib hadapan) atau dimanipulasi (tertib terbalik). Selepas tempoh penetapan (1000 ms), satu blok probe berlaku, di mana peserta mengingati semula objek yang telah dibentangkan sebelum ini dalam tempoh 8000 ms. Selang antara percubaan 4000 ms, 6000 ms, 8000 ms (min 6000 ms) mengikuti setiap percubaan. Keadaan telah diedarkan secara rawak dalam satu larian.

2.4. Analisis prestasi tingkah laku

Kami menggunakan SAS versi 9.4. (SAS Institute Inc., Cary, NC) untuk menganalisis prestasi tingkah laku. Kami memperoleh ketepatan purata dan masa tindak balas untuk ujian 3 item (3F dan 3B), 4 item (4F dan 4B), ke hadapan (3F dan 4F), dan ke belakang (3B dan 4B). Analisis dilakukan menggunakan model linear kesan campuran (Laird dan Ware, 1982) kerana data dikumpul berulang kali untuk setiap individu merentasi keadaan tugas (kerumitan dan beban). Kelebihan pendekatan ini ialah keupayaan untuk memodelkan varians heterogen secara langsung (merentas kumpulan atau keadaan). Kami menguji untuk

Rajah 1. Paradigma eksperimen dan prestasi tingkah laku. 1.1. Paradigma eksperimen. Setiap daripada empat larian didahului oleh tempoh penetapan 4000 ms, diikuti dengan 15 percubaan. Setiap percubaan bermula dengan blok pengekodan, yang terdiri daripada empat pasang penetapan, diikuti dengan item, selama 1000 ms. Muatan telah diubah dengan menggantikan gambar keempat dengan asterisk dalam 3 ujian beban, yang peserta diarahkan untuk mengabaikannya. Ini diikuti dengan blok arahan 5000 ms, di mana peserta diberitahu untuk mengingat semula item dalam susunan yang dibentangkan (iaitu ke hadapan) atau dalam urutan terbalik (iaitu ke belakang). Ini adalah tempoh minat utama kerana ini adalah apabila objek akan dikekalkan (tertib hadapan) atau dimanipulasi (tertib terbalik). Selepas tempoh penetapan (1000 ms), ini diikuti oleh blok siasatan 8000 ms, di mana peserta diminta mengingat semula objek yang telah dibentangkan sebelum ini. Selang antara percubaan 4000 ms, 6000, 8000 ms (min 6000 ms) mengikuti setiap percubaan. 1.2. Prestasi Tingkah Laku. Interaksi antara diagnosis, kerumitan dan beban adalah ketara (p=0.048). Kami mendapati interaksi yang signifikan antara diagnosis dan beban (p=0.04), tetapi bukan diagnosis dan kerumitan (p=0.62). Individu dengan ADHD menghasilkan lebih banyak ralat, berbanding NT, merentas keadaan. Kedua-dua kumpulan bertindak balas dengan kurang tepat untuk tugas yang lebih sukar - sama ada disebabkan peningkatan beban (4 berbanding 3) atau peningkatan kerumitan (undur berbanding hadapan, atau manipulasi berbanding penyelenggaraan), tetapi ADHD, berbanding kumpulan NT, menunjukkan penurunan ketepatan yang lebih besar disebabkan peningkatan. memuatkan.

perbezaan ketepatan dengan kerumitan (manipulasi berbanding penyelenggaraan), beban (4 berbanding 3), dan diagnosis (ADHD berbanding NT) sebagai faktor. Model tersebut termasuk kesan tetap untuk diagnosis, beban, kerumitan, umur (berpusatkan min), interaksi antara beban, kerumitan dan diagnosis, beban dan diagnosis, kerumitan dan diagnosis, beban dan umur, kerumitan dan umur. Kami juga mengkaji kesan kuadratik umur. Kesan rawak untuk setiap peserta turut disertakan.

2.5. Analisis pengimejan

2.5.1. Prapemprosesan

Kami menganalisis data fMRI menggunakan FSL dan AFNI (Cox, 1996). Dua jilid pertama daripada setiap imbasan telah dibuang untuk penstabilan isyarat. Larian menjalani penyingkiran bukan otak sebelum penjajaran kepada imej MR struktur berwajaran T1-individu dan transformasi ke ruang Institut Neurologi Montreal (MNI). Pendaftaran menggunakan Alat Pendaftaran Imej Linear FMRIB (Greve dan Fischl, 2009). Melicinkan, menggunakan 4 mm lebar penuh pada penapis Gaussian separuh maksimum (FWHM), dan normali-

Zation telah dilakukan seperti dalam kajian terdahulu kami (Fassbender et al., 2011). Saiz voxel ialah 2 mm3. Isipadu yang melebihi gerakan isipadu-ke-isipadu yang melebihi 1 mm telah dikecualikan daripada analisis selanjutnya. Peserta dengan lebih daripada 25 peratus volum yang ditinggalkan telah dikecualikan.

2.5.2. Analisis regresi

Analisis model linear am sesuai dengan tindak balas hemodinamik dengan fungsi pengaktifan boxcar menggunakan masa permulaan setiap keadaan. Parameter pergerakan juga dimasukkan sebagai pembolehubah kacau ganggu. Regressor memodelkan tempoh pengekodan, arahan, ingatan semula dan manipulasi.

2.5.3. Analisis dalam dan antara kumpulan

Untuk mengenal pasti kawasan otak yang diambil untuk kerumitan dan beban WM dalam setiap kumpulan, memfaktorkan kesan umur, kami menjalankan analisis pemodelan kesan campuran linear, yang dilaksanakan oleh 3dLME dalam AFNI, pada peringkat seluruh otak. Kesan tetap dalam model kami ialah diagnosis, kerumitan dan beban. Kami memasukkan interaksi antara diagnosis, kerumitan dan beban, diagnosis dan kerumitan, diagnosis dan beban, umur dan beban, umur dan kerumitan, umur dan diagnosis. Peserta dianggap sebagai pemintas rawak. Umur dimasukkan sebagai kovariat.

Kami menjalankan simulasi Monte Carlo untuk membetulkan berbilang perbandingan dengan nilai p peringkat voxel 0.005, menghasilkan saiz gugusan minimum 182 voxel yang diperlukan untuk mencapai kebarangkalian 0.05 ketara. kelompok hidup secara kebetulan. Simulasi dikira menggunakan 3dClustSim dengan fungsi autokorelasi (ACF), mengelakkan andaian tentang taburan hingar Gaussian (Cox et al., 2017). Anggaran parameter daripada kluster yang ketara, terhasil daripada ANCOVA, telah diekstrak dan diplot (untuk demonstrasi sahaja), untuk mewakili perbezaan antara kumpulan dan keadaan tugas, dengan mengira umur.

Untuk memastikan perbezaan kumpulan tidak dipengaruhi oleh gerakan kepala, kami membandingkan parameter pergerakan purata (dikira daripada punca kuasa dua jumlah kuasa dua pergerakan dalam arah x, y, z) antara kumpulan, menggunakan ujian-t sampel bebas (dua ekor, varians yang sama tidak diandaikan). Tiada perbezaan kumpulan yang ketara ditemui (t=-0.12, df=102.26, p=0.90).

3. Keputusan

3.1. Tingkah laku

Jadual 2 dan Rajah 1.2 meringkaskan keputusan ujian analisis tingkah laku untuk kesan kerumitan dan beban pada ketepatan. Seperti yang ditunjukkan oleh jadual, interaksi antara diagnosis, kerumitan dan beban adalah ketara (p=0.048). Kami mendapati interaksi yang ketara antara diagnosis dan beban (p=0.04), tetapi bukan diagnosis dan kerumitan (p=0.62). Kami mendapati kesan umur yang ketara (p=0.03). Kesan interaksi umur dan beban adalah ketara (p < 0.001).="" kami="" juga="" menguji="" kesan="" kuadratik="" umur="" pada="" prestasi,="" tetapi="" ia="" tidak="" ketara="" (p="Jadual">

Anggaran parameter daripada analisis model kesan campuran linear untuk ketepatan antara kumpulan (NT berbanding ADHD), kerumitan (manipulasi berbanding penyelenggaraan, atau ke belakang berbanding ke hadapan) dan beban (4 berbanding 3), dengan umur sebagai covariate. Kategori rujukan adalah neurotipikal untuk diagnosis, penyelenggaraan untuk kerumitan, dan 3 item untuk beban.

0.06) dan oleh itu tidak disertakan sebagai istilah dalam analisis data fMRI.

3.2. Pengaktifan otak

3.2.1. Kesan keadaan tugas

Untuk analisis neuroimaging, kami bermula dengan menguji kesan utama beban dan kerumitan merentas peserta, dan kami mengenal pasti kawasan yang sebelum ini dikaitkan dengan WM, termasuk PFC ventrolateral dan dorsolateral, striatum, dan cerebellum. Analisis gabungan kesan utama beban dan kerumitan mengenal pasti bahagian besar oksipital, parietal, gyrus temporal tengah, gyrus precentral, DLPFC, cerebellum, dan striatum secara dua hala. Di samping itu, kesan utama kerumitan termasuk kelompok besar dalam PFC medial, precuneus dua hala, dan cerebellum. Kesan utama beban seterusnya termasuk gyrus oksipital dua hala, striatum, VLPFC kiri, dan gyrus precentral kanan. Kesan utama diagnosis termasuk kluster dalam cerebellum, dengan aktiviti puncak dalam penurunan. Kesan utama umur menunjukkan gugusan yang besar dan ketara dengan puncak dalam nukleus lentiform kiri dan termasuk caudate dua hala, cerebellum dua hala memanjang ke atas uvula dan culmen, gyrus frontal inferior dua hala (IFG), gyrus precentral, gyrus frontal tengah, dan inferior dua hala. lobul parietal (Rajah 2.1, Jadual 3.1).

3.2.2. Kesan dalam kumpulan

Dalam kedua-dua kumpulan, ujian untuk kesan beban dan kerumitan mengenal pasti pengaktifan ketara secara dua hala dalam kawasan WM piawai, termasuk PFC sisi, korteks parietal, striatum dan otak kecil (Rajah 2.2, Jadual 3.2).

3.2.3. Interaksi: kumpulan × keadaan tugas

Kami tidak menemui kesan interaksi tiga hala yang ketara (kumpulan × beban × kerumitan). Kesan interaksi kumpulan dan kerumitan yang ketara didapati di cerebellum kanan dan dalam gyrus lingual kiri. Kami juga mendapati kesan interaksi ketara kumpulan dan beban dalam caudate kanan (Rajah 3, Jadual 3.3).

3.2.4. Interaksi: umur × keadaan tugas

Terdapat kesan interaksi ketara umur dan beban dalam lobul paracentral kiri, dan forage dan kerumitan dalam caudate kanan (Jadual 3.4).

3.2.5. Interaksi: umur × kumpulan

Tiada kesan interaksi yang ketara bagi umur dan kumpulan.

4. Perbincangan

Defisit WM telah dilaporkan secara meluas dalam ADHD (Alderson et al.,

Rajah 2. Kesan utama dan kesan dalam kumpulan – semua imej menunjukkan perubahan isyarat peratus (bersamaan dengan nilai beta) yang ditindih pada imej otak, ambang pada p < 0.005,

kelompok diperbetulkan pada p < 0.05.="" semua="" imej="" pengaktifan="" kecuali="" konjungsi="" menggunakan="" peta="" haba="" untuk="" menunjukkan="" pengaktifan="" positif="" yang="" berbeza-beza="" keamatan="" daripada="" merah="" ke="" kuning="" dan="" pengaktifan="" negatif="" dalam="" warna="" biru="" 2.1.="" kesan="" utama="" beban="" (4="" vs.="" 3),="" kerumitan="" (undur="" vs.="" hadapan)="" dan="" gabungan="" dua="" kesan="" utama.="" peta="" konjungsi="" menunjukkan="" beban="" dalam="" warna="" kuning,="" operasi="" dalam="" cyan,="" dan="" pertindihan="" dua="" kesan="" utama="" dalam="" warna="" hijau,="" 2.2.="" kesan="" beban="" (4="" lwn.="" 3)="" secara="" berasingan="" untuk="" nt,="" kesan="" beban="" (4="" lwn.="" 3)="" secara="" berasingan="" untuk="" adhd,="" kesan="" kerumitan="" (undur="" lwn.="" hadapan)="" secara="" berasingan="" untuk="" nt="" dan="" kesan="" kerumitan="" (undur="" lwn.="" hadapan)="" secara="" berasingan="" untuk="" adhd.="" (untuk="" tafsiran="" rujukan="" kepada="" warna="" dalam="" legenda="" angka="" ini,="" pembaca="" dirujuk="" kepada="" versi="" web="" artikel="">

2013), dan mereka telah dikaitkan dengan gejala (Rapport et al., 2009) serta hasil fungsi (Simone et al., 2018; Fried et al., 2019; Kofler et al., 2011; Orban et al., 2018; Rapport et al., 2009; Campez et al., 2020). Kemerosotan WM juga telah ditunjukkan untuk berterusan sehingga dewasa (Alderson et al., 2013). Namun begitu, walaupun terdapat ketaranya kemerosotan berkaitan WM dalam ADHD, tidak jelas sama ada defisit WM ini didorong oleh peningkatan beban WM atau kerumitan operasi, atau kedua-duanya. Perubahan dalam pengaktifan saraf yang mengiringi peningkatan beban WM, berbanding pengaktifan otak yang sepadan dengan kerumitan operasi yang lebih besar juga tidak diketahui, dalam ADHD berbanding NT.

Keputusan kami menunjukkan bahawa dalam semua keadaan, individu dengan ADHD menghasilkan lebih banyak ralat, berbanding NT. Kedua-dua kumpulan bertindak balas dengan kurang tepat untuk tugas yang lebih sukar - sama ada disebabkan peningkatan beban (4 berbanding 3) atau kerumitan yang lebih besar (undur berbanding maju atau manipulasi berbanding penyelenggaraan). Walau bagaimanapun, dalam kumpulan ADHD, peningkatan beban mempunyai kesan yang lebih besar terhadap ketepatan prestasi WM, berbanding kumpulan NT.

Data saraf menunjukkan bahawa semua peserta merekrut kawasan otak yang biasanya dikaitkan dengan WM, seperti PFC, PC, SMA, gyrus temporal unggul (D'Esposito et al., 1999), cerebellum (Tomlinson et al., 2014; Steinlin , 2007) dan kawasan striatal (O'Reilly dan Frank, 2006; Darki dan Klingberg, 2015). Aktiviti di kawasan ini meningkat dengan peningkatan beban dan kerumitan yang lebih besar, mencadangkan seni bina saraf perkongsian yang ketara antara aspek kapasiti WM ini. Keputusan kami menunjukkan bahawa penyelenggaraan pada peningkatan beban, serta manipulasi, melibatkan DLPFC merentasi kedua-dua kumpulan, seperti dalam kajian terdahulu (Veltman et al., 2003; Cannon et al., 2005). Kami juga mendapati kesan interaksi yang ketara antara kerumitan operasi dan kumpulan dalam cerebellum dan dalam gyrus lingual, dan antara beban dan kumpulan dalam striatum. Walaupun dalam keadaan yang lebih mudah, beban atau kerumitan, kumpulan NT tidak mempunyai pengaktifan yang berbeza dengan ketara daripada kumpulan ADHD, untuk beban yang lebih tinggi atau kerumitan yang lebih besar, kumpulan NT meningkatkan pengaktifan di kawasan ini, lebih ketara daripada kumpulan ADHD. Secara bersama-sama, perbezaan prestasi dan pengaktifan otak menunjukkan bahawa mereka yang mengalami ADHD gagal meningkatkan pengaktifan otak di kawasan otak utama tertentu apabila kesukaran tugasan meningkat, tetapi ini disertai dengan pengurangan prestasi tingkah laku, berbanding NT, hanya untuk peningkatan dalam beban WM. Ini menunjukkan bahawa beban boleh memberi kesan yang lebih besar daripada kerumitan pada WM dalam ADHD. Sehubungan itu, kami juga mendapati interaksi yang signifikan antara kumpulan, beban dan kerumitan untuk ketepatan tingkah laku, yang boleh mencerminkan perbezaan ini dalam kesan beban dan kerumitan antara kedua-dua kumpulan, tetapi kami tidak menemui kesan interaksi yang sepadan dalam pengaktifan otak.

Di seluruh kumpulan, peserta yang lebih tua bertindak balas dengan lebih tepat untuk semua keadaan, selaras dengan penemuan biasa yang WM bertambah baik dengan usia (Jolles et al., 2011; Crone et al., 2006). Selain itu, ketepatan tugasan menurun kurang sebagai tindak balas kepada peningkatan beban tugasan untuk yang lebih tua berbanding peserta yang lebih muda, merentas kedua-dua kumpulan. Beberapa kawasan otak menunjukkan kesan usia, termasuk caudate dua hala, cerebellum, dan beberapa kawasan frontal dan kawasan parietal inferior. Kami mendapati interaksi yang ketara antara beban dan umur di lobul paracentral kiri, dan antara kerumitan dan umur di caudate kanan. Tiada kawasan menunjukkan interaksi yang ketara dengan kumpulan dan umur, menunjukkan bahawa kedua-dua kumpulan tidak dipengaruhi secara berbeza mengikut umur dalam analisis ini.

Girus lingual telah dikaitkan dengan pengekodan imej kompleks (Machielsen et al., 2000) atau perkataan (Mechelli et al., 2000). Terdahulu fMRI

Nota: DLPFC Dorsolateral Prefrontal Cortex, VLPFC Ventrolateral Prefrontal Cortex, VMPFC Ventromedial Prefrontal Cortex, MFG Middle Frontal Gyrus, IFG Inferior Frontal Gyrus, ITG Inferior Temporal Gyrus, MTG Middle temporal gyrus, STG Superior Temporal Gyrus, Parie Frontal Loferior Temporal IPL, IPL Kajian Gyrus, SPL Superior Parietal Lobule WM dalam ADHD telah menunjukkan perbezaan pengaktifan dalam gyrus lingual. Walau bagaimanapun, arah perbezaan adalah bercampur-campur, yang mungkin disebabkan oleh perbezaan dalam tugas yang digunakan.

Keputusan kami menunjukkan bahawa caudate dan cerebellum mungkin memainkan peranan penting dalam gangguan WM dalam ADHD, untuk beban dan kerumitan masing-masing. Sumbangan striatum dan cerebellum kepada WM telah diketengahkan dalam kajian terdahulu (Tomlinson et al., 2014; O'Reilly dan Frank, 2006; Lewis et al., 2004; Middleton dan Strick, 1994; Watson et al., 2014). Striatum dihipotesiskan untuk mengawal aliran maklumat ke WM (O'Reilly dan Frank, 2006), dan tugas fMRI WM telah menunjukkan pengambilan caudate (Lewis et al., 2004) dan cerebellum (Tomlinson et al., 2014). Kerosakan cerebellar juga telah dikaitkan dengan kemerosotan WM (Tomlinson et al., 2014). Kami selanjutnya menyiasat penggolongan fungsi gugusan cerebellum seperti yang ditunjukkan oleh (Buckner et al., 2011), di mana cerebellum dipisahkan berdasarkan ketersambungan ke rangkaian otak utama, menggunakan rangka kerja rangkaian Yeo{10}} (Yeo et al. , 2011). Puncak keputusan cerebellar kami adalah sebahagian besar

Rajah 3. Kesan interaksi pada pengaktifan otak antara kumpulan (NT vs ADHD) dan kerumitan WM (manipulasi berbanding pengekalan) dan antara kumpulan dan beban (3 berbanding 4) - semua imej menunjukkan perubahan isyarat peratus (bersamaan dengan nilai beta) yang ditindih pada otak imej, ambang pada p < 0.005="" kelompok="" diperbetulkan="" pada="" p="">< 0.05.="" semua="" imej="" pengaktifan="" kecuali="" konjungsi="" menggunakan="" peta="" haba,="" dengan="" pengaktifan="" positif="" dalam="" warna="" merah="" dan="" pengaktifan="" negatif="" dalam="" warna="" biru.="" graf="" menunjukkan="" anggaran="" parameter="" daripada="" kelompok="" penting,="" diekstrak="" dan="" diplot="" untuk="" tujuan="" demonstrasi="" sahaja.="" interaksi="" yang="" ketara="" antara="" kumpulan="" dan="" kerumitan="" dalam="" cerebellum="" kanan="" dan="" gyrus="" lingual="" kiri,="" serta="" kumpulan="" dan="" beban="" dalam="" insula="" dan="" caudate="" kanan="" yang="" diperoleh="" menggunakan="" 3dlme="" dalam="" afni.="" kami="" telah="" memaparkan="" satu="" siri="" kepingan="" bersebelahan="" untuk="" menunjukkan="" tahap="" gugusan="" besar,="" terutamanya="" yang="" memanjang="" dari="" puncak="" di="" insula="" merentasi="" caudate.="" (untuk="" tafsiran="" rujukan="" kepada="" warna="" dalam="" legenda="" angka="" ini,="" pembaca="" dirujuk="" kepada="" versi="" web="" artikel="">

sangat berkaitan dengan rangkaian salience. Walau bagaimanapun, kelompok besar ini juga meluas ke rangkaian limbik, visual, sensorimotor dan rangkaian kawalan frontoparietal. Rangkaian limbik, visual dan sensorimotor dikaitkan dengan pemprosesan emosi, visual dan motor. Rangkaian salience dikaitkan dengan mengutamakan rangsangan yang menonjol dan merekrut rangkaian berfungsi yang sesuai (Menon dan Uddin, 2010; Bressler dan Menon, 2010). Rangkaian kawalan frontoparietal ialah rangkaian kawalan yang berinteraksi dengan dan mengurus tugas dan rangkaian lain untuk menyokong matlamat (Marek dan Dosenbach, 2018).

Disebabkan peranan striatum yang dicadangkan dalam memasukkan maklumat ke dalam WM (Chatham dan Badre, 2015; McNab dan Klingberg, 2008), keputusan kami menunjukkan ketidakupayaan kumpulan ADHD untuk meningkatkan aktiviti striatal dengan beban mungkin menunjukkan kegagalan untuk meningkatkan prestasi. Memandangkan otak kecil dikaitkan dengan melaksanakan tugas dengan kerumitan WM yang lebih besar (Marvel dan Desmond, 2012), pengaktifan otak kecil yang lebih rendah untuk kerumitan yang lebih tinggi dalam kumpulan ADHD, mungkin mewakili ketidakupayaan untuk meningkatkan pengambilan wilayah ini untuk memadankan kerumitan yang lebih besar. Walau bagaimanapun, kami tidak melihat ini ditunjukkan dalam prestasi, yang boleh didorong oleh kesukaran yang lebih besar yang dibentangkan oleh tugas manipulasi, terutamanya pada beban tinggi, untuk semua peserta.

Kepentingan rangkaian fronto-striato-cerebellar dalam ADHD, merentas modaliti, telah berulang kali diserlahkan (Martinussen et al., 2005; Valera et al., 2007; Hoogman et al., 2017; van Ewijk et al., 2012; Giedd. et al., 2001; Casey et al., 2007; Castellanos et al., 2002). Khususnya, pengurangan volumetrik telah diperhatikan dalam cerebellum (Valera et al., 2007; Baldaçara et al., 2008; Berquin et al., 1998; Wyciszkiewicz et al., 2017; Seidman et al., 2005 (Valeraudate) et al., 2007; Castellanos et al., 2002; Seidman et al., 2005; Frodl dan Skokauskas, 2012); bersama-sama dengan integriti bahan putih yang lebih rendah dalam rangkaian frontostriatal-cerebellar (Nagel et al., 2011) pada kanak-kanak dengan ADHD, berbanding NT. Secara fungsional, kajian WM terhadap kedua-dua kanak-kanak (Martinussen et al., 2005) dan orang dewasa (Alderson et al., 2013) dengan ciri ADHD mempunyai perbezaan dalam pengambilan rangkaian fronto-striato-cerebellar. Kajian FMRI mendapati kurang pengaktifan semasa tugas WM dalam cerebellum (Mackie et al., 2007), caudate (Martinussen et al., 2005; Fassbender et al., 2011; Roman-Urrestarazu et al., 2016) atau kedua-duanya (Massat et al., 2012) pada kanak-kanak dengan ADHD, berbanding NT. Pada orang dewasa dengan ADHD, kami sebelum ini telah menunjukkan menggunakan tomografi pelepasan positron, peningkatan aliran darah serebrum serantau di kawasan yang lebih teragih, termasuk cerebellum, berbanding NT (Schweitzer et al., 2004). Satu lagi kajian WM dalam ADHD dewasa melaporkan cerebellar kurang pengaktifan, walaupun tiada pengurangan dalam prestasi WM (Mechelli et al., P. Mukherjee et al.2000). Oleh itu, penemuan kami dalam caudate dan cerebellum, disokong oleh petunjuk sebelumnya tentang kepentingan mereka dalam ADHD dan dalam WM. Perbezaan dalam keputusan antara kajian mungkin disebabkan oleh umur peserta, prestasi dan kesukaran tugas.

Kekuatan kajian kami terletak pada kriteria kemasukan kami yang menghasilkan kehomogenan relatif dalam gejala klinikal dalam kumpulan ADHD kami; Semua peserta dikehendaki menunjukkan impulsif yang merosakkan klinikal, sebagai tambahan kepada gejala ADHD yang lain. Had potensi kajian ini ialah kriteria ketat untuk mengecualikan peserta dengan prestasi rendah (iaitu, terlalu sedikit ujian yang betul), yang boleh memihak keputusan kami terhadap individu berprestasi tinggi dengan ADHD, mengehadkan implikasi klinikal. Tradeoff ini diperlukan untuk membandingkan pengaktifan otak dengan lebih dipercayai untuk majoriti populasi kita. Oleh kerana kajian ini adalah sebahagian daripada kajian membujur, kami juga memilih untuk menggunakan tugasan dengan keadaan di mana beban memberi ruang kepada peserta untuk meningkatkan prestasi (iaitu, 4 beban) apabila peserta kami matang dan semua mencapai usia dewasa, apabila 3 tugas item boleh menghasilkan prestasi dengan kesan siling. Memandangkan data semasa kami adalah keratan rentas, kerja masa hadapan juga harus menyiasat bagaimana hubungan antara fungsi eksekutif dan sistem frontostriatal-cerebellar dalam ADHD berbeza-beza secara membujur dengan perkembangan berkenaan dengan kerja.ingatandan fungsi kritikal lain. Kami berhasrat untuk menyiasat soalan ini pada masa hadapan apabila set data membujur kami berkembang.

Terdapat perbezaan yang signifikan dalam fungsi intelektual antara kumpulan kami dengan ujian kumpulan ADHD pada tahap intelektual yang lebih rendah daripada kumpulan NT kami. Gangguan ini dikaitkan dengan keupayaan kognitif yang lebih rendah dan kecerdasan intelek berskala penuh (FSIQ) selalunya jauh lebih rendah dalam ADHD daripada kawalan neurotipikal (Frazier et al., 2004). Ini tidak menghairankan kerana bekerjaingatandan proses lain yang menuntut perhatian semasa ujian IQ berkemungkinan menurunkan skor IQ dan dengan itu, mengawalnya berkemungkinan akan mengatasi kawalan ADHD dalam model statistik. Yang penting, IQ kumpulan untuk kedua-dua peserta ADHD dan NT berada dalam julat purata hingga julat purata tinggi, dan oleh itu, kami tidak fikir bahawa perbezaan dalam fungsi intelek berkemungkinan merugikan kumpulan ADHD.

Defisit WM adalah kunci dalam ADHD (Martinussen et al., 2005; Rapport et al., 2001). WM dikaitkan dengan gejala ADHD (Rapport et al., 2009), dan defisit WM berterusan sehingga dewasa (Alderson et al., 2013). Walau bagaimanapun, WM tidak terjejas secara universal dalam ADHD (Martinussen et al., 2005; Rapport et al., 2008; Gathercole dan Alloway, 2006; Vance et al., 2013; Kofler et al., 2019; Nigg, 2005), dan heterogeniti ini tidak difahami sepenuhnya. Faktor merumitkan lain mungkin termasuk kemungkinan gangguan WM dalam ADHD mungkin khusus modaliti. Ada kemungkinan WM spatial mungkin lebih terjejas daripada lisan (Martinussen et al., 2005); walau bagaimanapun, meta-analisis baru-baru ini mendapati WM lisan terjejas dalam ADHD (Ramos et al., 2020). Teori lain mencadangkan bahawa WM mungkin lebih terkesan pada individu yang mengalami gejala lalai (Martinussen dan Tannock, 2006), namun defisit WM juga dikaitkan dengan gejala hiperaktif/impulsif (Kofler et al., 2019).

Kaveat yang ketara dalam kajian WM dalam ADHD ialah heterogeniti dalam penemuan defisit WM dalam ADHD (Martinussen et al., 2005; Rapport et al., 2008; Gathercole dan Alloway, 2006; Vance et al., 2013; Kofler et al. , 2019; Nigg, 2005). Walaupun majoriti kajian terdahulu dalam WM mendapati defisit dalam ADHD (Martinussen et al., 2005; Rapport et al., 2001), beberapa kajian telah gagal menemui sebarang kemerosotan (Martinussen et al., 2005; Rapport et al., 2008). ; Gathercole dan Alloway, 2006; Vance et al., 2013; Kofler et al., 2019; Nigg, 2005). Heterogenitas ini tidak difahami sepenuhnya. Salah satu sebab perbezaan dalam keputusan mungkin adalah bahawa WM dan ADHD adalah kedua-dua konstruk yang kompleks dan heterogen (Martinussen dan Tannock, 2006; Castellanos et al., 2002; Fosco et al., 2020) dan spesifik tugas kognitif boleh menyebabkan kecacatan saiz yang berbeza-beza. Sebagai contoh, beberapa kajian mendapati kemerosotan WM lebih dikaitkan dengan gejala ADHD yang lalai (Martinussen dan Tannock, 2006), manakala yang lain mendapati ia lebih dikaitkan dengan gejala hiperaktif/impulsif (Kofler et al., 2019). Selain itu, WM ialah sistem berbilang komponen, dan salah satu model WM yang paling penting melibatkan komponen eksekutif pusat umum domain, yang mengawal operasi yang akan dilakukan dan komponen storan khusus domain (fonologikal berbanding visuospatial) (Martinussen dan Tannock, 2006; Castella-nos et al., 2002; Fosco et al., 2020). Satu kajian baru-baru ini yang mengkaji sub-komponen eksekutif pusat: menyusun semula, mengemas kini dan memproses dwi dalam ADHD, mendapati kemerosotan yang paling ketara dalam penyusunan semula, manakala pengemaskinian dan kebolehan dwi-pemprosesan adalah purata atau lebih tinggi pada kebanyakan individu dengan ADHD (Fosco et al. , 2020). Walau bagaimanapun, Fosco dan rakan sekerja juga mendapati keterukan gejala ADHD berkaitan dengan kebolehan eksekutif pusat, diambil secara komposit, menonjolkan kepentingan proses bersama merentas sub-komponen eksekutif pusat (Fosco et al., 2020). Ini lebih rumit oleh modaliti WM. WM Spatial mungkin lebih terjejas daripada WM lisan dalam ADHD seperti yang dicadangkan oleh semakan mani (Martinussen et al., 2005). Walau bagaimanapun, meta-analisis mendapati WM lisan terjejas dalam ADHD (Ramos et al., 2020). Dalam kajian semasa, kami telah menumpukan pada WM lisan dalam individu dengan diagnosis pembentangan gabungan, menampilkan kedua-dua simptom lalai dan hiperaktif, dan membandingkan kesan kerumitan WM, yang ditakrifkan sebagai sebarang manipulasi maklumat yang disimpan dalam WM berbanding penyelenggaraan mudah, berbanding Beban WM, berkaitan dengan jumlah maklumat sebagai beban WM. Membongkar dengan tepat dimensi WM yang relevan untuk memahami ADHD masih dalam peringkat awal, tetapi kerja kami sesuai dengan literatur dewasa yang bertujuan untuk menggambarkan bidang fungsi WM yang tidak normal dan normal.

Kesimpulannya, walaupun WM terjejas dalam ADHD, kesusasteraan bercampur-campur mengenai sifat hubungan antara ADHD dan WM (Martinussen et al., 2005; Rapport et al., 2008). Iaitu, tidak diketahui sama ada semua operasi WM terjejas pada beban yang lebih tinggi, atau jika hanya operasi yang lebih kompleks, seperti manipulasi, terjejas. Kebanyakan kajian terdahulu tentang WM dalam ADHD, dan kajian pengimejan otak khususnya, telah memberi tumpuan kepada penyelenggaraan (Martinussen et al., 2005; Roman-Urrestarazu et al., 2016; Massat et al., 2012), dan tidak ada yang membandingkan penyelenggaraan secara langsung dan manipulasi dan beban yang berbeza dalam eksperimen yang sama. Kami mendapati bahawa dalam AYA dengan ADHD bukan sahaja operasi yang lebih kompleks seperti manipulasi tetapi juga penyelenggaraan pada beban yang lebih tinggi terjejas dalam ADHD. Sesungguhnya, kami menunjukkan bahawa secara tingkah laku kesan beban yang lebih besar adalah lebih daripada peningkatan kerumitan, dalam ADHD, walaupun kedua-duanya menunjukkan impak secara saraf, dengan kumpulan ADHD kurang mengaktifkan cerebellum untuk kerumitan yang lebih besar dan caudate untuk beban yang lebih tinggi. Penemuan ini meningkatkan kekhususan pemahaman kita tentang defisit WM dalam ADHD dengan menjelaskan aspek kesukaran WM yang lebih mencabar bagi mereka yang mempunyai ADHD. Ini seterusnya boleh memaklumkan reka bentuk intervensi pemulihan.

Pembiayaan

Kerja ini disokong oleh geran Institut Kesihatan Mental Kebangsaan R01 MH091068 (Schweitzer) dan U54 HD079125 (Abbeduto).

Pendedahan kewangan

Dr. Hinshaw menerima royalti buku daripada Oxford University Press dan St. Martin's Press. Encik Hartanto dan Dr. Mukherjee, Fassbender, Iosif, van den Bos, Guyer, Pakyurek, McClure dan Schweitzer melaporkan tiada kepentingan bersaing.

penyata sumbangan pengarang CRedit

Prerna Mukherjee: Pengkonsepan, Metodologi, Perisian, Analisis formal, Penyusunan data, Penyiasatan, Penulisan - draf asal, Penulisan - semakan & penyuntingan, Visualisasi, Pentadbiran projek. Tadeus Hartanto: Penyiasatan, Perisian, Penyusunan data. Ana-Maria Iosif: Analisis formal, Penulisan - semakan & penyuntingan. J. Faye Dixon: Penyiasatan, Penulisan - semakan & penyuntingan. Stephen P. Hinshaw: Penulisan - semakan & penyuntingan. Murat Pakyurek: Siasatan. Wouter van den Bos: Menulis - menyemak & menyunting Amanda E. Guyer: Menulis - menyemak & menyunting. Samuel McClure: Pengkonsepan, Metodologi, Penulisan - semakan & penyuntingan, Penyeliaan. Julie B. Schweitzer: Pengkonsepan, Penyiasatan, Penulisan - semakan & penyuntingan, Penyeliaan, Pemerolehan pembiayaan, Pentadbiran projek. Catherine Fassbender: Pengkonsepan, Metodologi, Penyiasatan, Penulisan - semakan & penyuntingan, Visualisasi, Penyeliaan, Pentadbiran projek.

Ucapan terima kasih

Kami ingin menghargai sokongan baik semua peserta penyelidikan kami, serta Catrina A. Calub, Erin Calfee, Lauren Boyle, Laurel Cavallo, Maria BE Bradshaw, Jessica Nguyen, Steven J. Riley, dan Dr. J. Daniel Ragland .

Lampiran A. Data tambahan

Data tambahan kepada artikel ini boleh didapati dalam talian di https://doi. org/10.1016/j.nicl.2021.102662.