Volum CA2/3 Hippocampal Posterior Dikaitkan Dengan Keupayaan Mengingat Ingatan Autobiografi dalam Individu Berprestasi Rendah Bahagian 2

Jumlah subfeld tidak berbeza merentas kumpulan prestasi.

Kami seterusnya menyiasat sama ada volum subbidang berbeza antara kumpulan berprestasi rendah dan lebih tinggi, atau antara kumpulan berprestasi paling tinggi dan paling rendah (n=20 dalam setiap kumpulan). Tiada perbezaan yang dikenal pasti untuk mana-mana subfeld (Jadual 5).

Memandangkan hubungan yang signifikan dalam kumpulan berprestasi rendah disetempatkan kepada CA2/3 posterior, kami juga membandingkan volum CA2/3 posterior antara kumpulan berprestasi rendah dan lebih tinggi dan mendapati tiada perbezaan di antara mereka (volume min berprestasi rendah {{7 }}.05 mm3, SD=34.25; min volum berprestasi lebih tinggi=206.10 mm3, SD=39.84; F(1,192)=0.78, p=0.38). Ini menunjukkan bahawa mungkin tidak ada hubungan linear yang mudah antara volum CA2/3 posterior dan keupayaan ingatan autobiografi.

Hubungan linear bermaksud terdapat hubungan garis lurus antara dua pembolehubah iaitu perubahan dalam satu pembolehubah akan secara langsung mempengaruhi perubahan pembolehubah yang lain. Ingatan merujuk kepada keupayaan ingatan manusia, iaitu keupayaan untuk merekod dan menyimpan maklumat untuk diingat dan digunakan.

Terdapat hubungan penting antara lineariti dan ingatan. Secara umumnya, penyelidikan menunjukkan bahawa lebih kuat hubungan linear, lebih baik ingatan.

Sebagai contoh, jika kita mempertimbangkan hubungan linear antara masa belajar seseorang dan markah yang mereka perolehi dalam peperiksaan, kita dapati bahawa adalah wajar bagi seseorang untuk menghabiskan lebih banyak masa belajar dan mendapat gred yang lebih baik. Begitu juga, jika kita mempertimbangkan hubungan linear antara jumlah tidur seseorang dan ingatan mereka pada hari berikutnya, kita juga boleh mendapati bahawa lebih banyak tidur membawa kepada ingatan yang lebih baik.

Sebaliknya, jika hubungan linear lemah, ingatan mungkin terjejas. Sebagai contoh, jika kita mempertimbangkan hubungan antara diet seseorang dan ingatan mereka, kita mungkin tidak menemui hubungan linear yang jelas. Walau bagaimanapun, kita tahu bahawa kekurangan zat makanan atau kekurangan nutrien penting tertentu boleh menjejaskan fungsi normal otak dan dengan itu ingatan.

Oleh itu, kita boleh membuat kesimpulan bahawa hubungan antara hubungan linear dan ingatan adalah sangat penting, dan ia boleh menjejaskan pembelajaran, kerja, kehidupan dan kesihatan kita. Untuk meningkatkan daya ingatan kita, kita harus memberi tumpuan kepada perhubungan linear dan membangunkan tabiat pembelajaran dan hidup yang baik untuk meningkatkan fungsi kognitif dan kebolehan berfikir kita. Dapat dilihat bahawa kita perlu meningkatkan daya ingatan. Cistanche deserticola boleh meningkatkan ingatan dengan ketara, kerana Cistanche deserticola juga boleh mengawal keseimbangan neurotransmitter, seperti meningkatkan tahap asetilkolin dan faktor pertumbuhan. Bahan-bahan ini sangat penting untuk ingatan dan pembelajaran. , Selain itu, daging daripada daging juga boleh meningkatkan kecairan darah dan menggalakkan pengangkutan oksigen, yang dapat memastikan otak menerima nutrien dan tenaga yang mencukupi, seterusnya meningkatkan daya hidup dan daya tahan otak.

Klik Tahu untuk meningkatkan fungsi kognitif

Untuk menyiasat perkara ini dengan lebih lanjut, kami melakukan analisis tambahan untuk membantu memaklumkan tafsiran keputusan. Daripada membahagikan peserta kepada dua kumpulan berdasarkan skor butiran dalaman memori autobiografi mereka, kami sebaliknya menggunakan volum hippocampal CA2/3 posterior untuk median memisahkan peserta kepada kumpulan volum yang lebih kecil dan lebih besar. Apabila dikaitkan dengan skor ingatan ingatan autobiografi, tiada hubungan signifikan secara statistik ditemui untuk mana-mana kumpulan (kumpulan volum yang lebih kecil: r(93)=0.25, p=0.01, 95 % CI {{10}}.05, 0.43; kumpulan volum lebih besar: r(92)=0.16, p=0.13, 95% CI − 0.05, 0.35).

Perbincangan

Dalam kajian perbezaan individu ini, kami secara manual membahagikan panjang penuh dua hippocampi dalam 201 individu yang sihat. Kami menyenaraikan enam subwilayah—DG/CA4, CA2/3, CA1, subiculum, pra/parasubiculum dan uncus. Ini membolehkan kami mengkaji bagaimana volum subfield hippocampal mungkin berkaitan dengan keupayaan ingatan ingatan autobiografi dengan cara yang paling komprehensif yang dicuba setakat ini. Di seluruh kumpulan, kami tidak menemui bukti untuk perkaitan antara volum mana-mana subbidang dan keupayaan mengingat ingatan autobiografi seperti yang diukur menggunakan butiran dalaman daripada Temuduga Autobiografi40. Ini juga berlaku semasa menyiasat peserta lelaki dan wanita secara berasingan.
Walau bagaimanapun, apabila peserta ditugaskan kepada kumpulan yang lebih rendah dan berprestasi tinggi berdasarkan skor butiran dalaman mereka, kami mendapati bahawa volum CA2/3 dikaitkan secara signifikan dan positif dengan prestasi ingatan ingatan autobiografi khususnya dalam kumpulan berprestasi rendah. Kami selanjutnya mendapati bahawa kesan ini didorong oleh CA2/3 posterior. Sebaliknya, butiran semantik daripada kenangan autobiografi, dan prestasi pada pelbagai ujian memori berasaskan makmal, tidak berkait dengan volum CA2/3. Begitu juga, tiada perkaitan dengan volum subbidang dikenal pasti untuk kumpulan berprestasi tinggi.

Terdapat hanya dua kajian yang diterbitkan yang telah mengkaji hubungan antara volum subfield hippocampal dan ingatan ingatan autobiografi28,29. Penemuan kami secara meluas sejajar dengan Palombo et al.29 yang, hanya mengkaji badan hippocampus, mendapati bahawa jumlah gabungan ROI yang terdiri daripada DG/ CA4/CA2/3 dikaitkan dengan skor butiran dalaman. Kami kini boleh melanjutkan keputusan sebelumnya ini dalam empat cara utama. Pertama, kerana kami mempunyai sampel yang begitu besar, kami dapat memastikan bahawa perkaitan antara volum subfield dan keupayaan ingatan autobiografi hanya terbukti pada individu yang berprestasi rendah, dan bukan pada mereka yang prestasinya melebihi median.

Palombo et al.'s29 n=30 mungkin tidak mencukupi untuk mendedahkan perbezaan ini. Kesan CA2/3 kami tidak dapat dijelaskan oleh umur, IQ, nisbah jantina atau pengimbas yang digunakan, yang tidak berbeza antara kumpulan. Kedua, kami lebih tepat dari segi ruang dalam menentukan CA2/3 sebagai subkawasan utama, berbanding ROI yang kurang bermaklumat dan lebih besar. Ketiga, kerana kami membahagikan keseluruhan panjang hippocampus, kami menunjukkan bahawa kesannya didorong oleh CA2/3 posterior. Ini penting kerana subbidang berbeza dalam keterkaitannya di sepanjang paksi anterior-posterior hippocampus11,19,20,33,35. Keempat, dengan meneliti butiran semantik daripada kenangan autobiografi dan pelbagai ujian ingatan berasaskan makmal yang lain, kami memastikan bahawa hubungan dengan volum CA2/3 adalah khusus untuk ingatan ingatan autobiografi.

Kami juga ambil perhatian bahawa subkategori butiran dalaman yang paling dikaitkan dengan volum CA2/3 posterior dua hala ialah "peristiwa". Ia hanya gagal mencapai kepentingan statistik apabila diperbetulkan untuk berbilang perbandingan. Kategori acara mengandungi butiran mengenai kejadian atau penyingkapan cerita, termasuk individu yang hadir, tindakan dan reaksi. Memandangkan ini adalah butiran teras di tengah-tengah kenangan autobiografi, mungkin tidak mengejutkan bahawa kategori ini nampaknya paling dikaitkan dengan volum CA3 posterior dua hala dalam peserta yang berprestasi rendah.

Penemuan kami mungkin mencadangkan bahawa individu yang berprestasi rendah mendapat manfaat paling banyak daripada volum CA2/3 posterior yang lebih besar, dengan orang yang berprestasi lebih tinggi tidak menunjukkan peningkatan volum. Ini boleh mencerminkan keperluan otak untuk mengimbangi sumber kerana meningkatkan jumlah kawasan otak boleh mendatangkan kos. Sebagai contoh, dalam pemandu teksi London berlesen, kemahiran navigasi mereka yang sangat dipertingkatkan dan volum hippocampal posterior yang lebih besar (berbanding dengan kawalan) didapati disertai dengan jumlah yang lebih sedikit dalam hippocampus anterior52,53 dan prestasi yang lebih lemah pada beberapa ujian memori visuospatial anterograde54. Dalam populasi umum, boleh jadi apabila keupayaan mengingat ingatan autobiografi individu berada pada tahap tertentu, terdapat kefungsian yang mencukupi sehingga peningkatan selanjutnya dalam volum CA2/3 tidak lagi bermanfaat kerana potensi kos yang terlibat.

Penemuan kami juga mencadangkan bahawa ia mungkin bermaklumat untuk memeriksa secara khusus jumlah CA2/3 posterior pada orang yang telah dicirikan sebagai mempunyai "memori autobiografi yang sangat kekurangan"2. Ini adalah individu yang sihat tetapi mempunyai ingatan ingatan autobiografi yang lemah, terutamanya dari segi pengurangan visualisasi ingatan autobiografi mereka, dan bilangan butiran dalaman yang lebih rendah apabila mengingati kenangan dari zaman kanak-kanak atau remaja mereka. Ramalan mungkin bahawa volum CA2/3 mereka akan menjadi yang paling berkurangan antara kawalan yang sihat.

Dari segi pesakit, kenangan autobiografi terkini dan jauh terdedah kepada kehilangan butiran dalaman dalam konteks kerosakan dua hala fokus kepada CA323. Selain itu, analisis teori graf bagi data fMRI keadaan rehat 7 T mendedahkan bahawa kerosakan CA3 pada pesakit ini mengganggu integrasi fungsi merentasi subsistem lobus temporal medial (MTL) rangkaian lalai. Kehilangan integrasi fungsi dalam kawasan subsistem MTL adalah ramalan prestasi perolehan ingatan autobiografi dalam pesakit. Secara keseluruhannya, penemuan ini menunjukkan bahawa CA3 diperlukan untuk mendapatkan semula kenangan autobiografi lama selepas pemerolehan awal mereka dan ia memainkan peranan dalam penyepaduan berfungsi merentasi rangkaian kawasan otak yang biasanya terlibat dalam ingatan episod autobiografi.

Pada pesakit, kerosakan CA3 adalah sepanjang hippocampus. Satu kajian fMRI yang mengkaji representasi kenangan autobiografi dalam subbidang hippocampal dapat memberi nuansa lebih lanjut. Kenangan autobiografi jauh diwakili terutamanya dalam CA3 posterior. Pembiayaan kami bagi volum CA2/3 posterior yang berkorelasi dengan ingatan autobiografi sejajar dengan keputusan sebelumnya ini, sekurang-kurangnya dalam individu yang berprestasi rendah. Maklumlah, mungkin semua kenangan yang ditimbulkan semasa Temubual Autobiografi40 adalah kenangan autobiografi terpencil.

Malah tempoh yang paling terkini adalah "dalam tahun lepas" dengan kenangan sedemikian juga berkemungkinan telah pun mengalami penyatuan. Hasilnya secara amnya serupa apabila setiap tempoh diperiksa secara berasingan mengenai volum CA2/3 posterior, dan tiada tempoh tunggal mencapai kepentingan statistik apabila diperbetulkan untuk beberapa perbandingan. Memandangkan kebanyakannya hanya terdapat satu memori untuk setiap tempoh, analisis ini berkemungkinan kurang berkuasa berbanding analisis utama kami, di mana kenangan dikumpulkan.

Apakah yang mungkin dilakukan CA2/3 dalam perkhidmatan ingatan ingatan autobiografi, dan mengapa bahagian belakangnya terlibat terutamanya? Kami tidak boleh menangani soalan ini secara langsung dengan data kami, tetapi kami boleh menawarkan beberapa spekulasi. CA3 dianggap sebagai kenderaan untuk penyiapan corak30–32,55,56, yang melibatkan pengembalian semula surih ingatan daripada isyarat separa. Pengiraan ini mempunyai kaitan untuk ingatan ingatan autobiografi. Tiada kajian neuroimaging telah mengkaji secara eksplisit bagaimana penyelesaian corak berkaitan dengan kenangan autobiografi.

Walau bagaimanapun, volum CA2/3 yang lebih besar telah dikaitkan dengan pertindihan saraf yang kurang dalam CA3 antara representasi kenangan serupa klip filem pendek, yang seterusnya dikaitkan dengan kekeliruan yang kurang subjektif semasa mengingat57. Pengarang kajian itu mencadangkan bahawa CA3 yang lebih besar boleh menggalakkan pengurangan kekeliruan pengambilan melalui peningkatan bilangan neuron CA3, atau ketersambungan sisi yang dipertingkatkan dalam CA3, sama ada yang boleh mencetuskan penyiapan corak yang lebih cekap. Mungkin situasi yang sama berlaku dalam kumpulan kami yang berprestasi rendah, dengan volum CA2/3 yang lebih besar memudahkan penyiapan corak yang lebih baik.

Masih terdapat perdebatan tentang bagaimana fungsi berbeza ke bawah paksi panjang hippocampus manusia. Telah dicadangkan bahawa bahagian anterior hippocampus mungkin terlibat dalam membina adegan visual yang membentuk asas ingatan ingatan autobiografi, dengan kawasan hippocampal posterior mengisi tempat kejadian dengan butiran khusus26,58. Sesungguhnya, penglibatan CA2/3 posterior secara khusus dalam ingatan ingatan autobiografi jauh25 mungkin mencerminkan peningkatan penyiapan corak yang diperlukan untuk mengisi kenangan autobiografi jauh.

Perspektif lain berpendapat bahawa hippocampus posterior menyokong perwakilan tempatan yang halus, berbanding dengan perwakilan global berskala besar dalam hippocampus anterior26,34,58. Akibatnya, hasil CA2/3 posterior kami mungkin mencerminkan peningkatan kapasiti untuk menyokong lebih terperinci semasa ingatan ingatan autobiografi. Adalah menarik dalam kajian masa depan untuk mengkaji keupayaan ingatan autobiografi mengenai pemprosesan tempatan dan global sedemikian, dan juga dari segi ketersambungan fungsi18,19,59, yang mungkin memberikan pandangan lanjut tentang aliran maklumat masuk dan keluar dari CA2/3 posterior semasa autobiografi. ingatan ingatan.

Penemuan CA2/3 kami hanya berkaitan dengan ingatan ingatan autobiografi, dengan prestasi pada kebanyakan ujian ingatan lain tidak berbeza antara kumpulan berprestasi rendah dan lebih tinggi. Satu ujian yang mana kumpulan-kumpulan itu bercapah ialah penarikan semula segera dan tertunda bagi ujian Logical Memory (cerita ingat), mungkin ujian ingatan berasaskan makmal yang paling hampir dengan perolehan ingatan autobiografi. Kumpulan yang berprestasi rendah mempunyai markah yang lebih rendah pada ujian ini berbanding kumpulan yang berprestasi lebih tinggi. Walau bagaimanapun, tiada hubungan dalam kumpulan berprestasi rendah antara volum CA2/3 posterior dan sama ada penarikan semula segera atau tertunda pada ujian ini.

Ini mungkin mencerminkan perkaitan tertentu hippocampus posterior dengan pengingatan kenangan terpencil (dialami beberapa bulan atau tahun sebelum ini) dan bukannya kisah yang dialami baru-baru ini dalam ujian Memori Logik. Di samping itu, volum CA2/3 posterior dalam prestasi rendah mungkin dikaitkan dengan sifat ingatan ingatan autobiografi yang jelas, terperinci dan pelbagai mod, berbanding dengan sifat yang lebih mudah bagi ujian memori berasaskan makmal yang lebih terhad. Penjelasan yang mungkin ini sejajar dengan penemuan meta-analisis41 fMRI, dan penyiasatan baru-baru ini terhadap struktur mikro bahan putih42. Kedua-dua kajian ini menunjukkan bahawa ingatan autobiografi dan rangsangan memori berasaskan makmal dikaitkan dengan substrat saraf yang berbeza. Secara umumnya, penemuan kami menambah sokongan lanjut kepada kepentingan yang semakin diiktiraf untuk mengkaji kognisi dunia sebenar untuk mencirikan sepenuhnya hubungan tingkah laku otak60-66.

Beberapa kaveat perlu diambil kira semasa mentafsir penemuan kami. Pertama, keputusan kami menunjukkan bahawa tidak ada hubungan linear yang mudah antara volum CA2/3 posterior dan keupayaan ingatan autobiografi. Sebagai contoh, sementara volum CA2/3 posterior berkorelasi dengan ingatan ingatan autobiografi dalam kumpulan berprestasi rendah, tidak berlaku volum CA2/3 meningkat dalam kumpulan itu dan kemudian meningkat dalam kumpulan berprestasi tinggi. Sememangnya, tiada perbezaan dikenal pasti dalam purata volum CA2/3 dalam kumpulan berprestasi rendah dan lebih tinggi, dan juga tiada sebarang perbezaan dalam purata volum CA2/3 antara ekstrem prestasi tertinggi dan terendah. Tambahan pula, selepas membahagikan sampel kepada dua kumpulan berdasarkan median posterior volum CA2/3, kami mendapati tiada hubungan antara volum dan keupayaan ingatan ingatan autobiografi dalam mana-mana kumpulan. Ini bermakna bahawa individu yang mempunyai keupayaan ingatan ingatan autobiografi yang luar biasa boleh mempunyai volum CA2/3 posterior yang serupa dengan seseorang yang mempunyai daya ingat yang lebih lemah. Ringkasnya, mengetahui volum CA2/3 posterior seseorang tidak semestinya memberitahu tentang keupayaan ingatan autobiografi mereka. Kajian lanjut diperlukan untuk menjelaskan corak penemuan kompleks ini dengan lebih lanjut.

Kedua, kami juga meramalkan bahawa volum subiculum29 dan/atau anterior pre/parasubiculum26,28,33 mungkin dikaitkan dengan keupayaan ingatan ingatan autobiografi. Walau bagaimanapun, hipotesis ini tidak disokong oleh data. Ini tidak bermakna bahawa subiculum, pra/parasubiculum, atau sememangnya mana-mana subbidang lain, tidak diperlukan untuk ingatan ingatan autobiografi, semata-mata bahawa volumnya mungkin tidak menunjukkan faktor asas yang mendorong perbezaan individu. Satu kajian yang mengkaji hubungan antara volum subfield hippocampal dan keupayaan ingatan ingatan autobiografi mendapati bahawa volum pra/parasubikulum dikaitkan dengan kegigihan ingatan autobiografi yang lebih baik dalam tempoh kelewatan lapan bulan28. Kajian membujur ini membenarkan tumpuan pada pengekalan ingatan dari semasa ke semasa, yang tidak mungkin untuk disiasat dalam percubaan semasa, menghalang perbandingan langsung.

Ketiga, dalam kajian semasa, kami menguji sampel besar 201 peserta. Walau bagaimanapun, walaupun dengan saiz sampel ini, kita tidak boleh menolak kewujudan kesan yang sangat kecil yang mungkin menunjukkan perkaitan yang ketara, seperti yang dilihat antara CA2/3 dan ingatan ingatan autobiografi apabila memeriksa sampel kami secara keseluruhan (r(193) { {4}}.10, p=0.15). Sesungguhnya, untuk perhubungan ini mencapai kepentingan statistik, sampel sekurang-kurangnya 500 peserta akan diperlukan, pada masa ini memerlukan 300 jam masa imbasan MRI dan 4000 jam pembahagian subfield hippocampal manual. Kerja masa depan yang ingin mengaitkan perbezaan individu dalam ingatan autobiografi dengan struktur dan fungsi otak mungkin mempertimbangkan untuk menggunakan pendekatan konsortium dan "analisis mega", sebagai contoh, kesusasteraan genetik67. Di samping itu, terdapat keperluan mendesak untuk kaedah pembahagian subbidang automatik yang tepat yang membahagikan hippocampus dengan ketepatan sepanjang keseluruhannya, termasuk memisahkan DG dan CA2/3, dan subiculum dan pra/parasubiculum.

Keempat, walaupun pendekatan perpecahan median sering digunakan dalam kesusasteraan yang diterbitkan, ia bukan tanpa batasan. Melakukan perpecahan median menghasilkan pembentukan dua kumpulan yang lebih kecil dan pengurangan kuasa akibatnya. Tambahan pula, median memisahkan individu yang berada di atas dan di bawah median, walaupun peserta ini berkemungkinan agak serupa. Sebaik-baiknya, peruntukan kepada kumpulan yang lebih rendah dan berprestasi tinggi di sini akan dilakukan menggunakan ukuran bebas keupayaan ingatan ingatan autobiografi, bagaimanapun, terdapat kekurangan ukuran kualiti yang baik.

Kelima, perlu juga diperhatikan bahawa perjanjian antara penilai untuk menggambarkan CA2/3 adalah lebih rendah daripada kebanyakan subbidang lain, yang menonjolkan cabaran untuk mengkaji kawasan kecil ini. Walau bagaimanapun, nilainya adalah serupa dengan yang dilaporkan dalam kajian terdahulu19,25,28,57,68 dan berada dalam julat yang ditakrifkan sebagai menunjukkan kebolehpercayaan "baik" dalam literatur, dengan subbidang yang lebih besar mempunyai kebolehpercayaan "cemerlang"69. Oleh itu, kami yakin dalam persempadanan CA2/3 kami, tetapi perkara ini harus diingat semasa mentafsir keputusan.
Keenam, kajian perbezaan individu yang berkuasa baik yang mengaitkan ingatan autobiografi dengan struktur dan fungsi otak kekal jarang berlaku. Analisis aspek data lain daripada kohort yang dilaporkan di sini tidak mengenal pasti hubungan antara isipadu jirim kelabu hippocampal keseluruhan, anterior, atau posterior atau struktur mikro bahan kelabu (seperti mielinasi dan besi) dengan keupayaan ingatan ingatan autobiografi8,43. Sebaliknya, ciri struktur mikro jirim putih khusus yang berkaitan dengan halaju pengaliran akson dikaitkan dengan perbezaan individu dalam keupayaan ingatan ingatan autobiografi, tetapi bukan rangsangan memori berasaskan makmal42. Penyiasatan menggunakan sampel besar lain telah mengenal pasti hubungan antara volum tiang temporal dan ingatan ingatan autobiografi pada orang dewasa yang lebih tua yang sihat70 dan corak yang berbeza bagi ketersambungan fungsi keadaan rehat dalam kedua-dua orang dewasa yang lebih muda dan lebih tua antara ingatan ingatan autobiografi dan ukuran kawalan59. Penyiasatan seperti ini, bersama-sama dengan kajian lanjut tentang subbidang hippocampal, diharapkan akan membantu membina pemahaman yang lebih lengkap tentang sebab kebolehubahan yang besar itu wujud dalam populasi umum dalam kapasiti mereka untuk mengingati pengalaman seharian mereka. Kami juga ambil perhatian bahawa terdapat pendekatan yang berbeza untuk menentukan metrik optimum keupayaan ingatan ingatan autobiografi59,70 dan langkah kawalan29,44,45 daripada Temuduga Autobiografi40. Kerja masa depan boleh membandingkan kaedah yang berbeza ini dan bagaimana ia berkaitan dengan volum subfield hippocampal.

Akhirnya, kajian semasa memberi tumpuan khusus kepada individu muda yang sihat. Variasi dalam volum subfield akibat penuaan atau penyakit mungkin mempunyai hubungan yang berbeza dengan prestasi ingatan autobiografi. Kajian subfield hippocampal masa depan harus mengkaji perbezaan individu dalam jenis kohort ini sebagai tambahan kepada individu muda yang sihat.

Akhirnya, kajian semasa memberi tumpuan khusus kepada individu muda yang sihat. Variasi dalam volum subfield akibat penuaan atau penyakit mungkin mempunyai hubungan yang berbeza dengan prestasi ingatan autobiografi. Kajian subfield hippocampal masa depan harus mengkaji perbezaan individu dalam jenis kohort ini sebagai tambahan kepada individu muda yang sihat.

Kaedah

Peserta.

Dua ratus satu orang yang sihat telah dimasukkan dalam kajian ini, 104 perempuan dan 97 lelaki. Seperti yang diperincikan dalam penerbitan terdahulu8,42,43, julat umur dihadkan kepada 20–41 tahun untuk mengehadkan kemungkinan kesan penuaan (min umur=29.05 tahun, SD=5.65). Peserta mempunyai bahasa Inggeris sebagai bahasa pertama mereka dan tidak melaporkan sejarah keadaan psikologi, psikiatri atau neurologi. Orang yang mempunyai hobi atau pekerjaan yang diketahui dikaitkan dengan hippocampus (cth pemandu teksi London berlesen) dikecualikan. Dua ratus tujuh belas peserta pada mulanya direkrut, bagaimanapun, kualiti imbasan untuk enam belas peserta terlalu lemah untuk segmentasi hippocampal yang tepat dan mereka kemudiannya dikecualikan. Para peserta telah dibayar balik £10 sejam untuk mengambil bahagian yang dibayar semasa tamat pengajian.

Semua peserta memberikan persetujuan termaklum secara bertulis, dan kajian itu dijalankan dengan kelulusan Jawatankuasa Etika Penyelidikan University College London (ID projek: 6743/001). Semua kaedah telah dilakukan mengikut garis panduan dan peraturan yang berkaitan.

Saiz sampel lebih daripada 200 peserta telah ditentukan semasa reka bentuk kajian supaya sesuai kerana ia kukuh untuk menggunakan pendekatan statistik yang berbeza apabila menjawab berbilang soalan yang diminati. Secara khusus, sampel membenarkan kuasa yang mencukupi untuk mengenal pasti saiz kesan sederhana semasa menjalankan analisis korelasi pada tahap alfa 0.01 dan apabila membandingkan korelasi pada tahap alfa 0.0571. Sampel lebih daripada 200 peserta juga telah dicadangkan sebagai sesuai untuk penyelidikan neuroimaging korelasi yang serupa dengan yang dilakukan di sini36,37.

Temu bual autobiografi.

Ujian yang digunakan secara meluas ini digunakan untuk mengukur keupayaan ingatan ingatan autobiografi. Peserta diminta untuk memberikan kenangan autobiografi dari masa dan tempat tertentu dalam empat tempoh masa—awal kanak-kanak (sehingga umur 11 tahun), tahun remaja (berumur dari 11 hingga 17), dewasa (dari umur 18 tahun hingga 12 bulan sebelum temu duga; dua kenangan diminta) dan tahun terakhir (kenangan dari 12 bulan yang lalu); oleh itu, lima kenangan semuanya dituai. Rakaman perihalan memori ditranskripsikan untuk pemarkahan kemudian.

Ukuran hasil utama Temubual Autobiografi ialah bilangan min butiran dalaman yang disertakan dalam perihalan peristiwa dari seluruh lima kenangan autobiografi. Butiran dalaman ialah yang menerangkan peristiwa yang dimaksudkan (iaitu butiran episod) dan termasuk peristiwa, tempat, masa dan maklumat persepsi, serta pemikiran dan emosi yang berkaitan dengan peristiwa itu sendiri. Kami menggunakan bilangan min butiran semantik yang disertakan dalam lima kenangan autobiografi, sebagai langkah kawalan. Butiran semantik berkaitan dengan maklumat semantik tentang atau berkaitan dengan peristiwa lalu dan tidak dianggap mencerminkan keupayaan ingatan autobiografi.

Pemarkahan berganda telah dilakukan pada 20% daripada data. Pekali korelasi antara kelas, dengan model kesan rawak dua hala mencari persetujuan mutlak, telah dikira untuk butiran dalaman dan semantik. Ini dilakukan untuk ingatan individu dan sebagai purata semua lima kenangan merentasi setiap peserta. Untuk butiran dalaman, pekali ialah 0.94 dan 0.97, dan untuk butiran semantik, ia ialah 0.80 dan 0. 84 masing-masing. Sebagai rujukan, pekali korelasi antara kelas antara 0.75 dan 0.90 dianggap mempunyai kebolehpercayaan yang baik, dan pekali korelasi antara kelas 0.90 dan ke atas dianggap mempunyai kebolehpercayaan yang sangat baik69.

Ujian berasaskan makmal.

Anggaran IQ peserta diperolehi daripada Ujian Kefungsian Premorbid46. Bilangan respons yang betul telah ditukar kepada anggaran IQ Skala Penuh (FSIQ) mengikut prosedur pemarkahan standard.

Lapan ujian ingatan berasaskan makmal turut diberikan kepada peserta. Ini adalah ujian ingatan yang sering digunakan dalam tetapan neuropsikologi. Tugasan telah dilaksanakan dan diberi markah selaras dengan protokol piawai dan diterbitkan. Secara khusus:

Ingat kembali senarai lisan dinilai menggunakan ingat semula serta-merta dan tertunda bagi Ujian Pembelajaran Verbal Auditori Rey 47. Ingat kembali visuospatial telah diperiksa menggunakan penarikan balik tertunda Kompleks Rey–Rey-Osterrieth Rajah 48. Memori pengecaman telah disiasat menggunakan Ujian Ingatan Pengecaman Warrington untuk Perkataan dan Wajah49. Peserta juga menjalani tugas "Mati atau Hidup" yang menyiasat pengetahuan umum sama ada individu terkenal telah mati atau masih hidup, memberikan ukuran ingatan semantik50. Akhirnya, keupayaan untuk mengingat semula naratif pendek telah diperiksa menggunakan ingatan segera dan tertunda bagi subujian Memori Logik bagi Skala Memori Wechsler IV51.

Ambil perhatian bahawa ingatan autobiografi mengimbas kembali data dan data daripada ujian berasaskan makmal yang dilaporkan di sini telah dimasukkan dalam analisis komponen utama sebelum ini yang berusaha untuk memeriksa struktur data tingkah laku ini—lihat Clark et al.72 untuk butiran lanjut.

pemerolehan data MRI.

Seperti yang diperincikan dalam penerbitan terdahulu8, 42, 43, tiga pengimbas MRI digunakan untuk mengumpul data neuroimaging. Semua pengimbas ialah sistem Siemens Magnetom TIM Trio dengan 32-gegelung kepala saluran dan terletak di pusat pengimejan neuro yang sama, menjalankan perisian yang sama. Urutan telah dimuatkan secara identik pada pengimbas individu. Persediaan dan kedudukan peserta mengikut protokol yang sama untuk setiap pengimbas.

Peserta diimbas menggunakan urutan MRI struktur yang dioptimumkan untuk pengimejan resolusi tinggi hippocampus. Data dikumpul menggunakan jujukan gema putaran turbo 3D T2-papak tunggal dengan sudut fip berubah-ubah73 digabungkan dengan pengimejan selari untuk pada masa yang sama mencapai resolusi imej tinggi 5{{10}}0 μm , kecekapan pensampelan yang tinggi dan masa imbasan yang singkat sambil mengekalkan nisbah isyarat-ke-bunyi yang mencukupi. Selepas pengujaan papak paksi tunggal, imej dibacakan dengan parameter berikut: resolusi=0.52 × 0.52 × 0.5 mm, matriks=384 × 328, sekatan=104, ketebalan sekatan=0.5 mm, pensampelan berlebihan partition=15.4%, medan pandangan=200×171 mm, masa gema (TE)=353 ms, TR=3200 ms, GRAPPA×2 dalam arah pengekodan fasa (PE), lebar jalur=434 Hz/piksel, jarak gema=4.98 ms, faktor turbo dalam arah PE=177, tempoh kereta api gema{ {31}}, purata=1.9. Untuk pengurangan bias isyarat disebabkan, sebagai contoh, variasi spatial dalam profil kepekaan gegelung, imej telah dinormalisasi menggunakan pra-imbasan, dan penapis keamatan lemah digunakan seperti yang dilaksanakan oleh pengilang pengimbas. Untuk meningkatkan nisbah isyarat-ke-bunyi bagi imej anatomi yang digunakan untuk pembahagian, tiga imbasan telah diperoleh untuk setiap peserta, dengan jumlah masa imbasan selama 39 minit. Setiap imbasan struktur telah diperiksa secara visual untuk kualiti. Apabila kualiti imbasan telah terjejas disebabkan oleh artifak pergerakan, ia telah dibuang. Imbasan berkualiti tinggi untuk setiap peserta telah didaftarkan bersama, ditolak dan dipuratakan.

Segmentasi subbidang hippocampal.

Bagi setiap peserta, kami menghuraikan subbidang hippocampal secara manual, secara dua hala, pada purata ruang asal dan imej struktur beresolusi tinggi yang ditolak mengikut metodologi yang diterangkan oleh Dalton et al.22 menggunakan perisian ITK Snap versi 3.2.0. Topeng dicipta untuk subkawasan berikut: DG/CA4, CA2/3, CA1, subiculum, pra/parasubiculum dan uncus (Rajah 1). Segmen subfeld telah dijalankan oleh dua penyegmen (IAC dan MAD).

Kebolehpercayaan segmentasi hippocampal dinilai menggunakan ukuran kebolehpercayaan antara dan intra-penilai. Fokus utama kami adalah pada kebolehpercayaan antara penilai, dengan setiap penyelidik secara bebas membahagikan kedua-dua hippocampi daripada 20 peserta yang sama (10% daripada jumlah keseluruhan). Memandangkan segmentasi hippocampal mengambil masa kira-kira 8 jam bagi setiap peserta, segmentasi sampel penuh dilakukan selama 3.5 tahun (dari Julai 2018 hingga Disember 2021). Segmentasi hippocampal bebas untuk menilai kebolehpercayaan telah dilakukan sepanjang tempoh ini, berfungsi juga untuk memberikan ukuran ketekalan dari semasa ke semasa; sama ada penyelidik untuk menyimpang daripada protokol segmentasi dalam tempoh 3.5 tahun, maka kita akan tahu ini kerana langkah antara penilai akan berkurangan.

Analisis kebolehpercayaan telah dilakukan untuk setiap subbidang menggunakan metrik tindih Dadu74 yang menghasilkan skor antara 0 (tiada tindihan) dan 1 (tindih sempurna). Pekali korelasi antara kelas juga dikira (menggunakan model kesan rawak dua hala mencari persetujuan mutlak), di mana pekali korelasi antara kelas antara 0.75 dan 0.90 dianggap mempunyai kebolehpercayaan yang baik, dan pekali korelasi antara kelas 0.90 atau ke atas dianggap mempunyai kebolehpercayaan yang sangat baik69.

Metrik kebolehpercayaan antara penilai adalah bersamaan dengan yang dilaporkan dalam literatur yang masih ada19,25,28,57,68,75–77. Kebolehpercayaan antara penilai dadu ialah 0.85 untuk DG/CA4, 0.68 untuk CA2/3, 0.78 untuk CA1, 0.8{{21 }} untuk subiculum, 0.70 untuk pra/parasubiculum, dan 0.83 untuk uncus. Pekali korelasi antara kelas ialah 0.91 untuk DG/CA4, 0.75 untuk CA2/3, 0.91 untuk CA1, 0.90 untuk subiculum, 0.76 untuk pra/parasubiculum, dan 0.97 untuk uncus. Keputusan bagi setiap daripada 20 analisis kebolehpercayaan antara penilai Dadu individu (termasuk tarikh setiap segmentasi) disediakan dalam Jadual Tambahan S7. Pada semua titik masa, skor kebolehpercayaan antara penilai Dadu adalah sejajar dengan mata masa dan penerbitan sebelumnya, menunjukkan tahap konsistensi yang tinggi sepanjang 3.5 tahun, serta kebolehpercayaan yang tinggi antara kedua-dua penyegmen.

Kebolehpercayaan intra-penilai juga tinggi untuk kedua-dua penyegmen. Untuk IAC, kebolehpercayaan intra-penilai Dadu (lebih 5 peserta, diukur secara purata 32.8 bulan (SD=13.22) adalah 0.91 untuk DG/CA4, {{10 }}.81 untuk CA2/3, 0.86 untuk CA1, 0.86 untuk subiculum, 0.80 untuk pra/parasubiculum dan 0.89 untuk uncus, dengan pekali korelasi antara kelas 0.96 untuk DG/CA4, 0.93 untuk CA2/3, {{36} }.85 untuk CA1, 0.99 untuk subiculum, 0.83 untuk pra/parasubiculum dan 0.97 untuk uncus. Untuk MAD (seperti yang dilaporkan sebelum ini dalam Ruj.22. ), kebolehpercayaan intra-penilai dadu (lebih 6 peserta, diukur selang 3 bulan) ialah 0.86 untuk DG/CA4, 0.76 untuk CA3/2, {{56} }.85 untuk CA1, 0.86 untuk subiculum, 0.75 untuk pra/parasubiculum dan 0.87 untuk uncus dengan pekali korelasi antara kelas { {68}}.91 untuk DG/CA4, 0.84 untuk CA2/3, 0.89 untuk CA1, 0.95 untuk subiculum, 0.72 untuk pra/parasubiculum dan 0.96 untuk uncus.

Setiap subbidang, kecuali uncus, juga dibahagikan kepada bahagian anterior dan posterior8,34. Selaras dengan kesusasteraan38,39, anterior ditakrifkan sebagai meneruskan dari hirisan pertama di mana hippocampus boleh diperhatikan pada tahap paling anterior sehingga hirisan akhir uncus (apeks pakcik), dan hippocampus posterior ditakrifkan dari yang pertama. hiris mengikut apeks pakcik sehingga hirisan terakhir pemerhatian pada tahap paling belakangnya (Rajah 1).

Analisis statistik.

Analisis dilakukan dalam R 4.1. Data diringkaskan menggunakan min dan sisihan piawai.

Dalam analisis utama kami, kami menyiasat hubungan antara setiap volum subbidang dan bilangan butiran dalaman daripada Temubual Autobiografi menggunakan korelasi separa, dengan bootstrapping dilakukan 10,000 kali untuk mengira selang keyakinan. Pakej ppopcornv1.178 dan RVAideMemoire v0.9.81.2 telah digunakan untuk melakukan ini. Enam kovariat dimasukkan dalam setiap korelasi separa: umur, jantina, IQ skala penuh, pengimbas, jumlah isipadu hippocampal, dan jumlah isipadu intrakranial. Untuk analisis yang menyiasat peserta lelaki dan perempuan secara berasingan, jantina tidak dimasukkan sebagai kovariat. Untuk analisis yang menyiasat isipadu subfield anterior dan posterior, jumlah isipadu hippocampal anterior atau posterior dimasukkan sebagai kovariat dan bukannya jumlah isipadu hippocampal. Analisis kawalan dilakukan secara sama tetapi volum subbidang dikaitkan dengan sama ada jumlah butiran semantik daripada Temu Bual Autobiografi atau Memori Logik serta-merta atau tertunda skor ingatan semula.

Di mana perbandingan dibuat antara butiran dalaman dan korelasi kawalan, perbezaan statistik telah diuji menggunakan teknik yang diterangkan oleh Meng et al.79. Pendekatan ini memanjangkan transformasi Fisher, membolehkan ujian dan perbandingan yang lebih tepat bagi dua korelasi yang berkaitan. Perbandingan korelasi dilakukan menggunakan pakej warna R v1.1.380. Memandangkan perbandingan korelasi dilakukan hanya apabila korelasi yang signifikan telah dikenalpasti sebelum ini (Bonferroni diperbetulkan pada p<0.0042—see main text), a ttwo-sidedp-value<0.05 was deemed significant

Peserta juga diperuntukkan kepada kumpulan berprestasi rendah atau lebih tinggi bergantung pada markah mereka berbanding bilangan median butiran dalaman keseluruhan sampel. Jika jumlah butiran dalaman mereka adalah kurang daripada atau sama dengan median, mereka diberikan kepada kumpulan berprestasi rendah (n=101), manakala markah lebih besar daripada median menghasilkan peruntukan kepada kumpulan berprestasi tinggi (n =100). Di samping itu, 20 peserta dengan bilangan butiran dalaman tertinggi diperuntukkan kepada kumpulan yang berprestasi paling tinggi, dan 20 markah terendah diperuntukkan kepada kumpulan berprestasi paling rendah. Perbandingan volum subbidang hippocampal antara kumpulan berprestasi rendah dan lebih tinggi, dan antara pemain berprestasi paling tinggi dan paling rendah telah dibuat menggunakan ANCOVA univariat sehala dengan kovariat yang sama seperti korelasi separa, menggunakan kereta pakej R v3.{{8 }}.

Perbandingan kumpulan berprestasi rendah dan lebih tinggi pada ukuran lain (Jadual 4) dilakukan menggunakan ujian-t untuk pembolehubah selanjar atau ujian khi kuasa dua untuk pembolehubah kategori. Perbezaan dianggap penting berikutan nilai p dua belah<0.05.

Ketersediaan data

Data yang dianalisis semasa kajian ini dimasukkan ke dalam fail Set Data Tambahan

Rujukan

1. LePort, AKR et al. Penyiasatan tingkah laku dan neuroanatomi memori autobiografi yang sangat unggul (HSAM). Neurobiol. Belajar. Mem. 98, 78–92 (2012).

2. Palombo, DJ, Alain, C., Söderlund, H., Khuu, W. & Levine, B. Ingatan autobiografi (SDAM) yang teruk pada orang dewasa yang sihat: Sindrom mnemonik baharu. Neuropsychologia 72, 105-118 (2015).

3. Palombo, DJ, Sheldon, S. & Levine, B. Perbezaan individu dalam ingatan autobiografi. Trend Cogn. Sci. 22, 583–597 (2018).

4. Scoville, WB & Milner, B. Kehilangan ingatan baru-baru ini selepas lesi hippocampal dua hala. J. Neurol. Pembedahan saraf. Psikiatri 20, 11–21 (1957).

5. Winocur, G. & Moscovitch, M. Transformasi memori dan penyatuan sistem. J. Int. Neuropsikol. Soc. 17, 766–780 (2011).

6. McCormick, C., Ciaramelli, E., De Luca, F. & Maguire, EA Membandingkan dan membezakan kesan kognitif kerosakan korteks prefrontal hippocampal dan ventromedial: Kajian kajian lesi manusia. Neurosains 274, 295–318 (2018).

7. Clark, IA & Maguire, EA Mengingati pemeliharaan dalam amnesia hippocampal. Annu. Psikol Rev. 67, 51–82 (2016).

8. Clark, IA et al. Adakah volum hippocampal menerangkan perbezaan prestasi pada tugas yang bergantung kepada hippocampal??Neuroimage 221, 117211 (2020).

9. Van Petten, C. Hubungan antara volum hippocampal dan keupayaan ingatan dalam individu yang sihat merentasi jangka hayat: Kajian dan meta-analisis. Neuropsychologia 42, 1394-1413 (2004).

10. Maguire, EA, Valentine, ER, Wilding, JM & Kapur, N. Laluan untuk mengingati: Otak di sebalik memori unggul. Nat. Neurosci. 6, 90–95 (2003).

11. Duvernoy, H., Cattin, F. & Risold, P. Te Human Hippocampus 4th ed. (Springer, 2013).

12. Amaral, D. & Lavanex, P. Hippocampal Neuroanatomy: Te Hippocampus Book (Oxford University Press, 2007).

For more information:1950477648nn@gmail.com