Neurofisiologi Perhatian Berkekalan pada Awal Bayi: Menyiasat Hubungan Membujur Dengan Hasil Ingatan Pengiktirafan Bahagian 1

Abstrak

Keupayaan untuk mengekalkan perhatian adalah domain kognitif kritikal yang muncul pada peringkat awal dan meramalkan pelbagai proses kognitif. Di sini, kami menggunakan ukuran denyutan jantung (HR) yang ditentukan bagi perhatian yang berterusan untuk menilai perubahan yang sepadan dalam kuasa electroencephalography (EEG) hadapan pada usia 3 bulan. Kedua, kami mengkaji bagaimana asas saraf perhatian berterusan yang ditentukan oleh HR dikaitkan dengan penglibatan perhatian yang berterusan.

Mengekalkan perhatian dan ingatan adalah masalah yang perlu diberi perhatian oleh orang ramai dalam kehidupan seharian. Ingatan juga terjejas apabila kita menghadapi masalah untuk menumpukan perhatian. Oleh itu, mengekalkan tumpuan yang baik dapat membantu meningkatkan daya ingatan.

Pertama, tidur yang nyenyak adalah kunci untuk mengekalkan tumpuan dan ingatan. Apabila kita kurang tidur, otak kita menjadi letih dan menjadi sukar untuk menumpukan perhatian. Oleh itu, adalah sangat penting untuk memastikan waktu tidur yang mencukupi setiap malam. Selain itu, mengekalkan senaman sederhana juga boleh membantu meningkatkan tumpuan dan ingatan. Senaman sederhana meningkatkan aliran darah dan bekalan oksigen, yang meningkatkan fungsi otak.

Kedua, diet yang baik juga boleh membantu meningkatkan tumpuan dan ingatan. Protein, sayur-sayuran, buah-buahan, dan lemak sihat adalah semua makanan yang baik. Selain itu, mengekalkan pengambilan air yang sederhana juga dapat mengekalkan fungsi otak yang normal.

Selain itu, mengekalkan mood yang gembira dan positif juga boleh membantu tumpuan dan ingatan. Tekanan dan emosi negatif boleh menjejaskan tumpuan dan ingatan, jadi penting untuk kekal positif. Selain itu, rangkaian sosial yang baik dan sokongan sosial yang baik juga boleh membantu mengekalkan fungsi otak yang normal.

Pendek kata, mengekalkan hubungan antara perhatian dan ingatan memerlukan perhatian kita. Tidur yang baik, senaman yang kerap, diet yang sihat, pemikiran yang positif, dan sokongan sosial yang baik adalah kunci untuk mengekalkan fungsi otak yang baik. Mari bersama-sama membentuk tabiat hidup yang baik untuk memastikan otak kita sihat. Dapat dilihat bahawa kita perlu meningkatkan daya ingatan. Cistanche boleh meningkatkan daya ingatan dengan ketara kerana Cistanche ialah bahan perubatan tradisional Cina dengan banyak kesan unik, salah satunya adalah untuk meningkatkan daya ingatan. Keberkesanan daging cincang berasal dari pelbagai bahan aktif yang terkandung di dalamnya, termasuk asid karboksilik, polisakarida, flavonoid, dll. Bahan-bahan ini boleh menggalakkan kesihatan otak melalui pelbagai saluran.

Klik tahu 10 cara untuk meningkatkan ingatan

Ketiga, kami menilai jika langkah-langkah perhatian berterusan saraf atau tingkah laku pada 3 bulan meramalkan skor ingatan pengiktirafan berikutnya pada usia 9 bulan. Tujuh puluh lima bayi dimasukkan pada usia 3 bulan dan memberikan perhatian yang boleh digunakan dan data EEG dan 25 bayi kembali ke makmal pada 9 bulan dan menyediakan data ingatan pengecaman yang boleh digunakan.

Kajian semasa memfokuskan pada kuasa ayunan dalam jalur frekuensi theta (4–6 Hz) semasa fasa fasa perhatian berterusan dan ketidakpedulian yang ditentukan oleh HR. Keputusan menunjukkan bahawa kuasa theta adalah lebih tinggi dengan ketara semasa fasa perhatian yang berterusan. Kedua, kuasa theta yang lebih tinggi semasa perhatian yang berterusan dikaitkan secara positif dengan perkadaran masa dalam perhatian yang berterusan.

Ketiga, analisis membujur menunjukkan perkaitan positif yang ketara antara kuasa theta semasa perhatian berterusan pada 9-skor perbandingan gandingan visual bulan supaya kuasa theta yang lebih tinggi meramalkan skor perbandingan gandingan visual yang lebih tinggi pada 9 bulan. Keputusan ini menyerlahkan perkaitan antara sistem perhatian dan rangsangan yang mempunyai implikasi membujur untuk proses ingatan pengecaman seterusnya.

Kata kunci

Perhatian Bayi; EEG; Pembangunan; Ingatan Pengiktirafan.

1. Pengenalan
Keupayaan untuk mengekalkan perhatian ialah domain kognitif kritikal yang muncul pada masa bayi dan meramalkan pelbagai hasil kognitif merentas perkembangan kanak-kanak (Brandes-Aitken et al., 2019; Johansson et al., 2015, Pérez-Edgar et al., 2010). Majoriti penyelidikan sedia ada yang melihat peramal dan persatuan membujur perhatian berterusan bayi telah bergantung pada metodologi tingkah laku.

Walau bagaimanapun, penggunaan psikofisiologi dan neuroimaging boleh meningkatkan keupayaan kita untuk meramalkan perbezaan individu dalam hasil kognitif, secara membujur (Farah, 2018). Artikel ini mempunyai tiga soalan kajian.

Pertama, adakah kadar denyutan jantung (HR) yang ditakrifkan bagi perhatian berterusan sepadan dengan perubahan dalam ayunan saraf pada usia 3 bulan? Kedua, bagaimanakah ukuran neural perhatian yang berterusan berkorelasi dengan penglibatan dalam perhatian berterusan yang ditentukan oleh HR? Ketiga, adakah perbezaan individu dalam perhatian yang berterusan dan neurofisiologi pada 3 bulan meramalkan hasil ingatan pengiktirafan pada usia 9 bulan?

Perhatian ialah domain kognitif multidimensi, terdiri daripada kedua-dua mekanisme kognitif eksogen (refleksi) dan endogen (bukan refleksif). Perhatian yang berterusan ialah manifestasi kritikal perhatian endogen yang merujuk kepada keupayaan untuk menumpukan perhatian pada rangsangan yang diberikan untuk tempoh yang berpanjangan dengan kehadiran gangguan.

Perhatian yang berterusan berkongsi substrat neurobiologi yang banyak dengan sistem rangsangan fisiologi umum (Richards, 2011). Secara umum, sistem saraf autonomi (ANS) diketahui memodulasi kawasan otak fronto-kortikal yang menyokong proses perhatian yang berterusan (Arnsten, 1998, 2009; Arnsten & Li, 2005). Hubungan ini dimediasi secara kortikal melalui sambungan antara batang otak, talamus, dan input kolinergik dengan korteks hadapan (Reynolds et al., 2013, Reynolds et al., 2013; Sarter et al., 2001).

Oleh itu, pengaktifan ANS mencetuskan kesan hiliran pada keadaan rangsangan bayi yang boleh membawa kepada julat optimum atau suboptimum untuk perhatian dan pemprosesan yang lebih mendalam berlaku.

Interaksi sistem rangsangan dan perhatian dicerminkan dalam fasa perhatian yang berbeza dan boleh diukur (Reynolds & Romano, 2016; Richards, 2011). Khususnya, kaedah psikofisiologi yang boleh dipercayai untuk mengukur perhatian yang berterusan adalah mencirikan nyahpecutan kadar jantung (Richards dan Casey, 1991). Richards (1989) mendapati bahawa semasa tempoh penurunan kadar denyutan jantung, 2-bayi berusia sebulan mengambil masa dua kali lebih lama untuk mengalihkan perhatian visual mereka daripada pusatrangsangan kepada rangsangan periferi, menunjukkan peningkatan tumpuan dan mengurangkan gangguan.

Mengintegrasikan langkah yang boleh diperhatikan dengan langkah fisiologi menyediakan tetingkap yang lebih objektif ke dalam tempoh penglibatan aktif (iaitu, berbanding hanya mengukur tingkah laku yang kelihatan, yang mungkin tidak mencerminkan penglibatan) dan tahap kekhususan tambahan tentang jenis perhatian yang sedang diindeks. Hubungan rapat antara kadar denyutan jantung dan tingkah laku yang kelihatan lebih menekankan asas fisiologi perkembangan perhatian yang berterusan. Menjelang usia 3 bulan, perkaitan antara nyahpecutan HR dan perhatian yang berterusan menjadi jelas, apabila sistem perhatian anterior dan sistem pengawalan jantung bayi mula matang dan memodulasi antara satu sama lain (Reynolds & Richards, 2008).

Pada usia 3 bulan, tempoh perhatian yang berterusan lebih berkemungkinan didorong oleh sistem amaran yang matang (iaitu, rangsangan) daripada sistem eksekutif (iaitu, dipacu tugas, atas ke bawah, dan kehendak), kerana kemahiran eksekutif tidak muncul sebelum tamat. tahun pertama (Colombo, 2002; Ruff & Rothbart, 2001). Melihat mekanisme kortikal bersama-sama dengan mekanisme ANS yang menyokong persatuan-perhatian rangsangan boleh menjelaskan maklumat yang tidak jelas daripada mengukur tingkah laku sahaja pada awal bayi.

Electroencephalography (EEG) ialah kaedah pengimejan neuro yang popular untuk mencirikan aktiviti saraf langsung yang mendasari proses kognitif terutamanya dalam masa bayi. EEG mengukur penyegerakan saraf dengan mengindeks kuasa ayunan dalam jalur frekuensi berbeza yang dikaitkan dengan proses kognitif tertentu.

Berkenaan dengan perhatian yang berterusan, penyegerakan theta (4–7 Hz; Orekhova et al., 1999), dan penyahsegerakan alfa (6–9 Hz; Ward, 2003) paling kerap diperiksa. Xie dan Richards (2017) mengkaji hubungan antara perhatian yang dikekalkan oleh bayi, diindeks melalui nyahpecutan HR, dan ayunan EEG. Menggunakan sampel keratan rentas bayi pada umur 6, 8, 10 dan 12 bulan, pengarang mendapati bahawa 10- dan 12-bayi berusia sebulan menunjukkan penyegerakan theta dan penyahsegerakan alfa semasa episod perhatian yang berterusan relatif kepada episod kurang perhatian.

Penemuan ini dibina daripada kerja lepas daripada Richards dan Reynolds yang menghubungkan perhatian berterusan yang ditentukan kadar jantung dengan komponen EEG yang berkaitan dengan peristiwa (Reynolds, Courage, & Richards, 2011; Richards, 2003). Ini adalah kajian yang penting kerana ia adalah yang pertama menunjukkan perbezaan perkembangan dalam kuasa ayunan saraf yang dikaitkan dengan fasa yang ditentukan kadar jantung bagi perhatian yang berterusan.

Kajian lanjut diperlukan untuk menghubungkan otak dengan tingkah laku perhatian yang boleh diperhatikan.

Mencirikan asas biologi perhatian yang berterusan pada awal kehidupan adalah kritikal kerana perhatian bayi didapati meramalkan pelbagai hasil kognitif (Brandes-Aitken et al., 2019, 2020; Johansson et al., 2015). Perkembangan perhatian adalah salah satu proses yang paling utama dan meresap aktif semasa bayi (Brandes-Aitken et al., 2019; Diamond, 2009).

Perhatian merentasi pembangunan ke dalam pelbagai domain pembangunan yang lebih kompleks termasuk fungsi eksekutif (Johansson et al., 2015), peraturan emosi (Brandes-Aitken et al., 2021; Pérez-Edgar et al., 2010), ingatan, bahasa, dan komunikasi sosial (Mundy & Jarrold, 2010; Salley et al., 2016). Kajian sedia ada yang melihat sifat hierarki perhatian berterusan telah mengkaji ukuran tingkah laku perhatian berterusan yang diperhatikan bermula sekitar 10 bulan (Frick et al., 2018; Johansson et al., 2015; Johansson et al., 2016).

Walau bagaimanapun, seni bina saraf yang menyokong perhatian berterusan yang muncul dalam beberapa bulan pertama kehidupan bayi mungkin menetapkan asas untuk kebolehan kognitif peringkat tinggi secara longitudinal.

1.1. Kajian semasa

Dalam kajian semasa, kami menyiasat corak perhatian berterusan dan aktiviti saraf yang ditentukan oleh HR pada usia 3 bulan dan persatuan membujur dengan kebolehan ingatan pengecaman seterusnya pada usia 9 bulan. Kajian semasa mempunyai tiga persoalan kajian:

1. Adakah langkah-langkah yang ditentukan oleh HR bagi perhatian berterusan mencirikan ayunan saraf yang berbeza pada usia 3 bulan? Kami membuat hipotesis bahawa aktiviti saraf akan lebih tinggi semasa fasa perhatian berterusan yang ditentukan oleh HR.

2. Adakah ayunan saraf yang ditakrifkan HR sepadan dengan penglibatan dalam perhatian berterusan yang ditentukan HR? Kami membuat hipotesis bahawa aktiviti saraf akan dikaitkan dengan penglibatan perhatian yang lebih berterusan.

3. Adakah langkah-langkah yang ditentukan oleh HR bagi perhatian yang berterusan dan aktiviti saraf yang sepadan pada 3 bulan meramalkan hasil ingatan pengecaman membujur pada usia 9 bulan? Kami membuat hipotesis bahawa aktiviti saraf yang lebih besar semasa perhatian berterusan yang ditentukan oleh HR pada 3 bulan akan dikaitkan dengan skor ingatan pengiktirafan yang lebih tinggi pada 9 bulan.

2. Kaedah

2.1. Peserta

Sampel awal termasuk 100 bayi (63 lelaki; umur M=3.46 bulan, SD=0.38) yang diambil daripada acara komuniti, perkhidmatan keluarga, penyedia penjagaan kesihatan dan risalah yang disiarkan di perniagaan tempatan di sekitar New Bandar York. Sampel akhir hanya termasuk bayi yang memberikan data EEG yang boleh digunakan (N=75; Lihat protokol untuk data berkaitan pergeseran). Peserta dikecualikan daripada mengambil bahagian dalam kajian ini berdasarkan kelahiran sebelum kehamilan 36 minggu, kelahiran berganda, atau kehadiran gangguan perkembangan.

Keluarga telah dijemput untuk mengambil bahagian dalam kajian apabila bayi berumur 3 bulan. Lihat Jadual 1 untuk demografi peserta pada sampel analitik. Kajian ini dijalankan mengikut garis panduan yang ditetapkan dalam Deklarasi Helsinki, dengan persetujuan bertulis yang dimaklumkan diperoleh daripada ibu bapa atau penjaga untuk setiap kanak-kanak sebelum sebarang penilaian atau pengumpulan data. Semua prosedur penyelidikan telah diluluskan oleh LHDN [BERMASKID UNTUK BUTA].

2.2. Protokol

Bayi dan penjaga mereka melawat makmal pada 3 (Umur M=3.48, SD=0.39) dan 9 bulan (Umur M=9.48, SD=0. 53). Pada 3-titik masa bulan EEG dan ECG bayi direkodkan semasa tugas perhatian dan semasa berehat, dan respons kepada soal selidik sosio-demografi telah dikumpulkan. Pada 9-titik masa bulan, tugas memori pengecaman visual telah ditadbir dan data yang kelihatan seperti bayi telah direkodkan.

Daripada sampel awal (N=100), 7 bayi tidak memberikan data EEG kerana isu tingkah laku, 8 fail EEG hilang akibat masalah teknikal pemerolehan data, 7 fail EEG tidak dapat digunakan kerana artifak yang berlebihan dan 3 tidak memberikan data EEG perhatian berterusan yang mencukupi (Lihat Bahagian 2.3.4). Oleh itu, sampel analitik termasuk 75 bayi pada 3 bulan.

Pada 9-titik masa bulan, subset 25 bayi kembali ke makmal dan memberikan data ingatan pengecaman yang boleh digunakan. Pergeseran dalam sampel kajian dikaitkan terutamanya dengan permulaan pandemik-19 COVID. Pengujian untuk kajian semasa bermula pada Mac 2018 dan telah dihentikan pada Mac 2020. Untuk menilai bias berkaitan pergeseran, kami menjalankan ujian-t untuk menilai perbezaan kovariat antara setiap titik masa. 3-Sampel bayi bulan yang kembali pada 9 bulan tidak berbeza dengan ketara daripada 3-sampel bulan yang tidak kembali dari segi pendapatan kepada keperluan, pendidikan ibu atau kuasa EEG (t Kurang daripada atau sama dengan 1.1, p Lebih besar daripada atau sama dengan .23).

2.3. Bahan dan ukuran

2.3.1. Ciri keluarga dan rumah tangga

Keluarga diberi soal selidik untuk mendapatkan maklumat demografi termasuk umur ibu dan bayi, bangsa, dan etnik. Penjaga juga melaporkan tentang tahap pendidikan tertinggi mereka yang dicapai dan pendapatan isi rumah tahunan. Nisbah pendapatan kepada keperluan keluarga (ITN) ialah jumlah pendapatan isi rumah dibahagikan dengan garis kemiskinan persekutuan untuk bilangan orang dewasa dan kanak-kanak yang sepadan di rumah dan digunakan sebagai ukuran status sosioekonomi dalam analisis.

2.3.2. Ukuran perhatian berterusan yang ditentukan oleh HR

Kajian ini menggunakan rangsangan dan prosedur yang sama seperti Xie et al. (2017) untuk mengukur perhatian yang berterusan. Para peserta duduk di atas riba penjaga mereka sambil dipersembahkan dengan video Sesame Street dinamik pada monitor komputer yang besar. Kamera di hadapan bayi merakam muka bayi, manakala kamera di belakang peserta merakam rangsangan. 4-Video minit itu terdiri daripada beberapa watak dari Sesame Street, seperti 'Elmo' dan 'Big Bird,' yang bergerak dari sisi ke sisi, menghilang, menyanyi dan menari.

Video ini telah berulang kali ditunjukkan untuk menimbulkan tempoh perhatian yang berterusan pada bayi muda (Xie et al., 2017). Perhatian visual kepada rangsangan telah dikodkan secara manual secara retroaktif dengan perisian Net Station 5.1. Data kadar jantung telah diedit dan diproses menggunakan perisian QRSTool untuk mengalih keluar artifak dan mengenal pasti degupan jantung. Selang antara degupan (IBI, atau masa dalam milisaat antara degupan jantung) digunakan untuk menilai kadar denyutan jantung dengan IBI yang lebih panjang menunjukkan kadar denyutan jantung yang lebih perlahan, dan sebaliknya.

Tempoh perhatian berterusan bayi dikategorikan berdasarkan rupa bayi dan penurunan kadar denyutan jantung. Kriteria untuk mengkategorikan tempoh perhatian berterusan bayi memerlukan penetapan visual bayi kepada rangsangan yang dipasangkan dengan kadar denyutan jantung yang menurun (Richards, 2011). Khususnya, fasa perhatian berterusan yang ditentukan HR bermula apabila bayi melihat skrin dan median lima nilai IBI berturut-turut adalah lebih rendah daripada median lima IBI sebelum permulaan pandangan.

Fasa perhatian berterusan yang ditentukan oleh HR berakhir (dan fasa tidak memberi perhatian bermula) apabila median lima nilai IBI berturut-turut adalah lebih tinggi daripada median lima IBI sebelum permulaan pandangan. Semua fasa perhatian berlaku semasa melihat rangsangan eksperimen. Untuk mencirikan penglibatan perhatian yang berterusan, kami mengira perkadaran masa dalam fasa perhatian mampan yang ditentukan oleh HR (saat dalam perhatian yang berterusan/jumlah saat penglihatan visual (Tonnsen et al., 2018; Xie & Richards, 2016). Kami juga mengira rupa- mentakrifkan fasa perhatian dan ketidakpedulian berterusan (berdasarkan bayi melihat atau tidak melihat rangsangan komputer) untuk menilai nilai ditambah dengan memasukkan nyahpecutan HR ke dalam pencirian perhatian berterusan kami.

For more information:1950477648nn@gmail.com