気晴らしや中断によってワーキングメモリにおける干渉を調査するために、認知パラダイム
Summary
小説の認知パラダイムがワーキングメモリタスク中に、出席することインタラプタによる干渉対ツー無視する不正解の選択肢によって干渉の行動と神経相関を解明するために開発されています。本稿では、このパラダイムのいくつかの変異体は、詳細で、より若い/高齢者では、このパラダイムを用いて得られたデータが見直されています。
Abstract
目標指向行動は、多くの場合、1つは、または他の（二次）タスクの目標の一部として注意が必要な情報を遮断することにより無視しようとすることに関係のない情報による気晴らしの形態のいずれかで、外部環境からの干渉によって損なわれています。外部干渉の両方の形態は、有害なワーキングメモリ（WM）の情報を維持する能力に影響を与えることが示されています。新たな証拠は、外部干渉のこれらの異なるタイプの行動に異なる効果を発揮し、異なる神経機構によって媒介され得ることを示唆しています。よりよい出席中断対無関係な気晴らしの明確な神経行動への影響を特徴づけることは、トップダウンの注意、外部干渉の解像度の理解を進めるために不可欠であり、これらの能力は、健康な老化および神経精神状態の劣化になる方法。この原稿が持つGazzaleyラボを開発した新規認知パラダイムを説明します今断続 -出席することに対不正解の選択肢を 、無視することに-により、干渉の行動と神経相関を解明するために使用されるいくつかの異なるバージョンに変更されて。詳細は、刺激の複雑さの複数のレベルで、視覚と聴覚モダリティでの干渉を調査するためにこのパラダイムの変異体に設けられており、脳波（EEG）のために最適化実験タイミングや機能的磁気共鳴画像（fMRI）の研究としています。また、若年層と高齢者の参加者は、このパラダイムを用いて得られたデータは、外部の干渉やワーキングメモリ内の干渉を解決するための年齢関連神経行動変化に関するより広範な文献との関係の文脈で検討し、議論されています。
Introduction
広範な文献は、外部環境1-9からの干渉によってメモリ（WM）を作業中の情報の維持に損害を示しました。外部干渉は、2つの一般的なタイプに分類することができます。中断：別の（二次）タスクの目標の一部として注意が必要気晴らし、および干渉情報：無関係の一つは無視しようとする情報による干渉。内-参加のデザインを使用して、外部からの干渉のこれらのタイプを比較した研究は、外部干渉の処理および解像度で目標に焦点を当てたトップダウン注意の神経行動への影響の評価を可能にします。
最近、Gazzaleyラボは中断 '-出席することから'と 'に–無視する」ワーキングメモリタスクの設定で発生する気晴らしの比較を容易にするパラダイムを設計しました。このパラダイムから新たな証拠がextのこれらの異なるタイプを示唆していますernal干渉は行動に明確な効果を発揮し、2-5,10,11別個の基礎となる神経機構を持っています。このパラダイムは、正常な老化2,3,4,10,11における外部干渉処理の違いを明らかにしました。干渉の文脈における高齢化の赤字は、常に5を発見していないものの、それはまた、顔やシーン2,3,4,12の高レベルの視覚刺激、ドットkinematograms 5,10,11の低レベルの視覚運動、との低レベルの聴覚の動きを使用して断続対ディストラクタによる干渉の識別メカニズムを持っています周波数は5掃引します。
外部干渉とエージング
高齢者は、若い成人2,3,13-18よりもマイナスの影響を示すが、外部干渉は、生涯を通じてワーキングメモリに有害な影響を誘導します。高齢者も若い広告に比べて神経活動の異なるパターンを示しますultsこの干渉3,4,17,21を解決しようとします。しかし、いくつかの研究では、干渉のような年齢関連行動5,19,20または神経5の違いの証拠を見つけることはありません。
この問題は、現時点では未解決のままであるが興味深いことに、干渉の解決に高齢化の影響は、感覚モダリティによって異なるようです。視覚intrasensory干渉が広く（広範レビュー22に要約）加齢性の低下を示すことが示されています。他の研究では、聴覚散漫19,22,26-32の大幅な年齢関連の増加を実証しながら、これとは対照的に、多くの実験は、イントラ感覚聴覚障害19,22-25中は年齢関連の障害を示唆しません。また、（キューとプローブの刺激間の一致または一致しない）妨害刺激の顕著性2、および刺激の複雑さ（高または低処理負荷）5は、干渉と相互作用することができます処理とタスクの目標と年齢全体でその違い。
ここで説明したパラダイムは、トップダウンの注意（タスクの目標の形で）と外部干渉刺激の解像度のメカニズムをプローブすることによって老化干渉文献を補足します。このパラダイムの視覚的な顔＆シーンバージョンからの証拠は、高齢者を無視不正解の選択肢3,4の相対出席インタラプタにさらに大きな脆弱性を実証するとともに、高齢化と干渉型の間の相互作用を示しています。干渉これらのタイプの間の行動と神経の違いを特徴付ける制御能力は加齢に伴ってどのように変化するかを認知理解することが重要です。
なぜ高齢者は被出席することインタラプタ解決に悪化赤字を示していますか？高齢者は、彼らが提示されたときに断続の過度の処理によって損なわれ、または第一の目標関連のの表現を再活性化することができないことによるものです中断後に、または断続の長期処理によるtimuli彼らは33本または関連なくなった後に？これらの質問に対処するために、現在のパラダイムのデザインは前、間、および干渉の異なるタイプの後の時点での神経活動の比較を可能にします。例えば、出席中断中活動に対する無視気晴らしによって誘発された神経活動を比較することによって、一つはワーキングメモリに干渉の解像度にトップダウン注意の具体的な影響を確認することができます。
いくつかの研究は、それぞれ、機能的磁気共鳴画像（fMRI）と脳波（EEG）を使用して、高空間分解能と時間分解能で両方の外部干渉の異なるタイプの神経相関を理解するために、この干渉パラダイムの複数のバリアントを実装しています。このパラダイムは、視覚と聴覚のドメインでの干渉との間の重要な違いを明確にするために使用されてきました干渉の刺激の複雑さと合同の、ならびに影響。ここでは、パラダイムの変異体は、詳細に記載されています。
Protocol
Representative Results
Discussion
小説の認知パラダイムは、気晴らしや中断により作業メモリ干渉の調査において有効性を示しました。このパラダイムとそのいくつかの変異体は、感覚モダリティ、刺激の複雑さのレベル、および画像化法を横切っての使用を拡張する、詳述されます。
実験を開始する前に、事前に画面のすべての参加者に適切な認知と知覚能力を確保します。低レベルの知覚刺激を用?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
このパラダイムの開発者、特にウェズリークラップ、アンベリー、ジョティミシュラ、マイケル·ルーベンス、セオドアZantoに感謝します。この作品は、NIHの助成金5R01AG0403333（AG）によってサポートされていました。
Materials
| Computer for stimulus presentation | Dell | Optiplex GX620 | hardware/software requirements will vary based on stimulus presentation software |
| Cathody Ray Tube (CRT) monitor | ViewSonic | G220fb | 21"; recommended due to its superior latency relative to that of LCD monitors in displaying visual stimuli; chair should be positioned 75 cm away |
| E-Prime software | Psychology Software Tools, Inc. | E-Prime 2.0 Standard | a different experimental presentation software can be used in place of E-Prime (e.g. Presentation (Neurobehavioral Systems), or PsychoPy (open-source); E-Prime and Presentation are compatible with Microsoft Windows, PsychoPy is compatible with Microsoft Windows, Mac OS X, and Linux) |
| Keyboard/response pad for Behavioral or EEG experiments | Keyboard: Razer; Response Pad: Cedrus | Keyboard: BlackWidow Ultimate; Response Pad: RB-830 | any standard computer keyboard is acceptable, though response pads may offer more precise timing (ie: Cedrus RB-830 guarantees 1 ms resolution) |
| Keyboard/response pad for MRI experiments | Curdes | Package 904 | ensure that keypad is MR-compatible |
| Headphones (for auditory behavioral experiments) | Koss | UR29 | |
| EEG-compatible Headphones (for auditory EEG experiments) | Etymotic | ER3-50; ER3-21; ER3-14A | |
| MRI-compatible Headphones (for auditory MR experiments) | Etymotic | SD-AU-EAER30 |
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