Det nuvarande experimentet kombinerade tre experimentella förfaranden-en hämtning-praxis inlärnings manipulation, en lista-diskriminering uppgift, och en stress-induktion teknik-att undersöka påverkan av olika inlärnings strategier och akut stress på flera mått på episodiskt minne.
Tidigare forskning visade att inlärnings information via återvinnings praxis, som innebär att studera och ta övningstester, resulterade i mindre minnes försämring under stress än inlärnings information genom upprepad studier. Det nuvarande experimentet kombinerade tre experimentella förfaranden för att ytterligare undersöka minnesmekanismer som ligger till grund för effekten av återvinning praxis i samband med stress. En lista-diskrimineringsuppgift genomfördes, där deltagarna lärde sig två distinkta ord listor. Detta kombinerades med en återvinnande-öva manipulation, som hälften av deltagarna engagerade i praktiken testning och hälften engagerade i konventionella studier under inlärning. En vecka senare genomgick deltagarna stress induktion, med hjälp av Trier social stress test. Före och efter stress induktion, avslutade deltagarna tester av objekt och källa minne (dvs. lista diskriminering). Kombinationen av dessa tre förfaranden gav informativa resultat: återvinning praxis, i samband med stress, förbättrat objekt minne men inte käll minne i förhållande till konventionella studier. Begränsningar och framtida anvisningar för användningen av denna metod diskuteras.
Fall av akut psykisk stress försämrar i allmänhet minnes hämtning1. Att till exempel utföra en offentlig uppgift med högt tryck minskar mängden information som individer senare kan minnas2,3,4,5,6. Detta gemensamma konstaterande tillskrivs till stor del den neurala påverkan av det mänskliga stresshormonet kortisol. När kortisolnivåer är förhöjd efter stress, kortisol binder till glukokortikoidreceptorer i hippocampus7,8, försämrar återinsamling av tidigare inlärda information9.
I nyare forskning, de skadliga effekterna av stress på minne hämtning eliminerades när deltagarna studerade stimuli med hjälp av mycket effektiv inlärning strategi hämtning praktiken10. Deltagarna lärde sig antingen en ord lista via upprepad studie, eller genom att studera följt av flera försök att fritt påminna om orden (dvs. återvinning praxis). En dag senare, när minnet testades efter stress induktion, de som lärt sig via upprepad studera ihåg färre ord än sina icke-stressade motsvarigheter, medan de som lärt sig genom upprepad testning visade ingen minnes försämring.
För att bättre förstå varför hämtnings praxis så effektivt buffrat minne mot skadliga effekter av akut stress, är det bra att ta en närmare titt på de minnes processer som påverkas. Den tidigare studien undersökte bara objekt minnet genom att deltagarna minns de ord som de hade lärt sig10. I den här studien granskades käll minnet mer noggrant för att avgöra om hämtnings praxis också stödde minne för det sammanhang i vilket varje objekt lärde sig. Detta tillvägagångs sätt informerades av forskning som visar att hämtnings praxis ökar minnet för kontextuell information i samband med en given inlärnings episod (t. ex. när varje objekt har lärt sig, där varje objekt har lärt sig)11.
För att avgöra hur hämtnings praxis interagerar med akut stress för att påverka både objekt-och käll minnet var det nödvändigt att kombinera tre experimentella procedurer. För det första genomfördes en standard manipulation för återvinning-praxis där deltagarna antingen studerade stimuli flera gånger eller engagerade i att studera följt av fri återkallande. För det andra användes en lista-diskrimineringsuppgift för att separat undersöka objekt-och käll minnet. Detta innebar att deltagarna lär sig stimuli från två temporally-segregerade och färgkodade listor som kunde differentieras på ett senare minnes test. För det tredje användes en allmänt använd metod för psykologisk stress induktion, där deltagarna måste ge ett kort tal och lösa matematiska problem samtidigt som de bedöms12.
Episodiska minnen är förknippade med kontextuell information. För att få en djupare förståelse för hur psykologisk stress och olika inlärnings strategier påverkar episodiskt minne, är det viktigt att fundera på hur dessa variabler påverkar de kontextuella elementen i minnet. Kontexten i samband med ett minne (t. ex. där minnet förvärvades, när det förvärvades) kunde undersökas på oändligt många sätt. Detta protokoll tog ett steg framåt för att undersöka minnet för sammanhang med användning av en lista-diskrimineringsuppgift, som bedömer källan till ett givet minne. Den nya kombinationen av en lista-diskrimineringsuppgift med stress induktion och en hämtning-praxis kodnings manipulation tillåtet för ett test av minnesmekanismer som ligger till grund för effektiviteten av återvinning praxis för buffring minne mot akut stress10 .
Framtida forskare kan överväga att ändra den metod som används för att manipulera i detta protokoll. Som anges i resultat, erinrade deltagarna i gruppen för hämtning-övning bara cirka 25% av wordlist objekt under deras fritt återkalla försök i Session 1. Denna låga prestanda är inte optimal vare sig experimentellt eller praktiskt, även om den träff-proportion begränsning som används i det nuvarande protokollet gjorde det möjligt för meningsfull undersökning av effektiviteten i återvinnings praxis. För överensstämmelse med tidigare litteratur10, det nuvarande protokollet krävde att återvinnings gruppen helt enkelt studera varje ord lista en gång och sedan göra fritt återkalla försök utan efterföljande återkoppling eller åter exponering för stimuli. Men forskning tyder på att hämtnings praxis resulterar i mer robust inlärning när deltagarna får återkoppling om sin prestation under de hämtnings-Practice försöken24 och när deltagarna åter exponeras för stimuli mellan varje återvinnande-öva försök25. Sålunda, en mer effektiv hämtning-praxis manipulation kan innebära flera cykler av studier, fri-Recall testning, och återkoppling om korrekthet.
Den lista-diskrimineringsprocedur som användes i det aktuella experimentet var bara något effektiv, eftersom vissa deltagare uppvisade resultat på slumpnivå. Den här uppgiften lånades från tidigare forskning, där käll minnet testades inom några minuter efter ord listans kodnings procedur26,27. Den veckas fördröjning mellan kodning och minnes testning som genomfördes i det aktuella protokollet kan ha bidragit till den observerade risk nivån lista-diskriminering prestanda. För att förbättra listan-diskriminering prestanda så att alla effekter av stress och hämtning praxis kan bli mer uppenbar, framtida forskare kan överväga att förkorta kvarhållningsintervallet mellan kodning och testning. Ett vecko intervall som används i detta protokoll kan dock vara önskvärt eftersom det efterliknar mer realistiska omständigheter (t. ex. information om lärande i dag och erinrar om det en vecka från nu). För att bibehålla denna försening men förbättra deltagarnas möjlighet att diskriminera föremål som lärs ut från de två ord listorna, kan forskarna överväga att göra de två kodnings avsnitten (dvs. lära sig de två ord listorna) mer distinkta. Som exempel kan kodning av de två ord listorna separeras med ett längre tidsintervall eller så kan ord listorna kodas på olika fysiska platser.
Utöver begränsningarna i protokollen för hämtning och lista-diskriminering uppvisade den stress induktions procedur som användes i det aktuella experimentet begränsad effekt. Deltagarna visade bara en måttlig ökning av kortisol över de tre mätningarna. Eftersom denna exakta metod för stress-induktion har framgångs rikt inducerad starkare stress svar i tidigare experiment28,29, de nuvarande resultaten är sannolikt på grund av prov skillnader snarare än en ineffektiv paradigm. Kvinnor, särskilt de som tar p-piller, ofta visar en avtrumpad kortisol svar på akuta stressfaktorer15. I den här studien rekryterades ett i stort sett kvinnligt prov (73% kvinnor), vilket kan ha bidragit till lägre efter stress kortisol på grupp nivå. Det finns flera alternativ för att kontrol lera problemet. Framtida forskare kan välja att rekrytera ett manligt endast prov30, inkludera kön som en oberoende variabel i statistiska analyser4, eller inkludera preventiv medel och menstruations cykeln fas som variabler i analyser på kortisol1. Dessa alternativ kräver dock ytterligare överväganden. Den första begränsar generaliserbarhet av fynd, och den andra och tredje kräver större urvals storlekar att redovisa för tillsats av variabler till den statistiska modellen.
Vissa ytterligare metod förändringar bör övervägas. Först, för att bättre kartlägga efter stress ökning av kortisol och efterföljande återhämtning period, forskare bör samla in mer saliv prov. Till exempel, vissa forskare väljer att samla prover varje 5-10 min efter uppkomsten av stress i upp till en timme efter stress induktion31. För det andra kan forskarna överväga att manipulera stress mellan-ämnen. I den nuvarande upprepade åtgärder design, frågor som deltagare trötthet kunde blanda ihop effekterna av stress som observerades. En mellan-motiv design med en icke-stressade kontroll grupp skulle utrota dessa potentiella problem. Dessutom, handlingen att hämta objekt på pre-stress test kan ha förmedlade hämtning-praxis fördelar på efter stress test, effektivt minska fördelarna med hämtning-praxis kodning manipulation. En mellan-ämnen manipulation av stress, med endast ett minnes test (post-stress), skulle eliminera denna potentiella problem. För det tredje bör forskarna överväga den känslomässiga effekten av distraktörs uppgiften genomförs mellan stress induktion och minnes testning under session 2. Med deltagare titta på en sitcom (dvs., kontoret) kan framkalla en positiv stämning. Inklusive en post-sitcom mått på deltagarnas humör tillstånd skulle ge en mer exakt förståelse för hur humör och fysiologisk stress påverka efterföljande minnes prestanda. Som en sista anmärkning bör ett ytterligare utgångs mått för stats ångest läggas till i början av session 1 i detta protokoll. För att undersöka om studie praxis och återvinnings praxis Differentiellt påverkar ångest nivåer under session-1-kodning, är detta inledande mått nödvändigt för jämförelse med det mått som tas i slutet av session 1.
I det här protokollet användes en ny kombination av tre experimentella förfaranden – en manipulation av återvinnings metoder, en uppgift om att diskriminera en lista och en TSST-metod för stress induktion – för att undersöka en potentiell minnesmekanism som ligger bakom effektiviteten i återvinnings praxis på att skapa stress beständiga minnen. Resultaten av denna metod visade att i samband med stress, hämtning praxis förbättrat minne för de objekt som har lärt sig men inte förbättra minnet för källan till objekten. Dessa fynd talar till effekten av att kombinera dessa förfaranden för att undersöka frågor som rör återvinning praxis, de kontextuella delarna av episodiskt minne, och/eller akut psykisk stress. Framtida forskning undersöker frågor som rör ett eller flera av dessa ämnen bör överväga att använda dessa tekniker, men med hänsyn till de ändringar som beskrivs ovan.
The authors have nothing to disclose.
Detta arbete finansierades av den amerikanska armén Combat kapacitets utveckling Command (CCDC) Soldier Center. De åsikter som uttrycks i denna artikel är enbart de av författarna och återspeglar inte den officiella politik eller ståndpunkter i den amerikanska armén, försvarsdepartementet, eller någon annan avdelning eller organ i den amerikanska regeringen. Författarna tackar Abbie Gantner för hennes hjälp med data insamling.
Blank paper | N/A | N/A | Paper is given to participants for speech preparation during stress induction |
Clipboard equipped with blank sheets of paper and a list of 50 math subtraction tasks with answers (e.g., 4782 – 17). | N/A | N/A | The experimenter holds the clipboard during stress induction. (S)he takes notes on the blank paper during participants' speeches, and refers to the math problems for the math-subtraction portion of stress induction. |
Computers (two) | N/A | N/A | Necessary for presenting stimuli, administering memory tests, and recording participants' responses. |
Crovial storage box (recommended) | N/A | N/A | Helpful for storing saliva samples until the time of analysis. |
Cryovials (2 mL) | N/A | N/A | Needed for collection of saliva samples for cortisol analysis. The present paradigm required three cryovials per participant. |
Cubicle desks with chairs (two of each) | N/A | N/A | Cubicles are helpful for limiting distractions during encoding and memory testing. |
Freezer | N/A | N/A | Needed for storing saliva samples until the time of analysis. Freezer must maintain a temperature of approximately 0 degrees fahrenheit. |
Smoothie-sized straws | N/A | N/A | Helpful for passing saliva from the mouth into each cryovial. |
Stimulus presentation software (recommended) | E-Prime 3.0 (recommended) | Helpful for precision in stimulus presentation (e.g., 2 s presentation rate for words during experimental session 1) and video presentation (e.g., Planet Earth during session 1). Also helpful for administration of recognition tests and recording participant responses (session 2). | |
The State Trait Inventory for Cognitive and Somatic Anxiety | N/A | N/A | Necessary for assessing subjective stress. Borrowed from Grös, Antony, Simms, and McCabe (2007). |
Video camera with tripod | N/A | N/A | Necessary for stress-induction procedure. Camera needs to appear to record participants, but does not need to be capable of recording. |