Gecikme İndiriminin Beyin Yapısı, Çalışma Belleği ve Epizodik Bellek ile İlişkilerinin Araştırılması Bölüm 1

Giriiş:

Daha büyük ve daha geç ödüller yerine daha küçük ve daha erken ödüllerin tercih edilmesi olan gecikme indirimi (DD), psikopatolojiye artan ilginin günlük işleyişi için önemli bir davranışsal olgudur. DD'nin arkasındaki nörobiyolojik mekanizmalar yeterince anlaşılmamıştır ve DD'nin yapısal bağıntılarına ilişkin literatür tutarsızlıklar göstermektedir.

Modern toplumun hızla gelişmesiyle birlikte insanların hayatları giderek daha hızlı hale geliyor ve hafızaları sürekli olarak zayıflıyor. Ancak gecikme indirimi yoluyla bellek yeteneklerimizi geliştirebiliriz.

Gecikmeli indirim bir tüketim stratejisidir, yani ürün satın aldığınızda ödeme yapmadan önce "%50 indirim" veya "ekstra hediye kazanın" gibi promosyon bilgilerini göreceksiniz. Bu çok heyecan verici olacak ama değerli bir şey almadan önce kendi zamanınızın ve paranızın karşılığını ödemeniz gerekecek. Geciken indirimler, anında indirimden şimdi mi yararlanacağınız, yoksa daha büyük bir indirim ya da daha iyi bir hediye mi bekleyeceğiniz konusunda dikkatli düşünmenizi sağlar.

Gecikme indirimi, düşünme ve tepki hızımızı gerektirdiğinden ve net düşünmemizi ve her seçim hakkında bilinçli kararlar almamızı gerektirdiğinden hafıza becerilerimizi geliştirmemize yardımcı olabilir. Bu, düşünme becerilerimizi her gün geliştirmemize ve iş ve yaşamdaki sorunlarla daha iyi başa çıkmamıza yardımcı olabilir.

Gecikme indirimi aynı zamanda neye ihtiyacımız olduğunu anlamamıza da yardımcı olur. Daha iyi bir indirim veya daha iyi bir hediye bekleyerek, anlık satın alma ihtiyacını ortadan kaldırırız ve bize neye ihtiyacımız olduğu hakkında düşünme şansı veririz, böylece bizi daha akıllı satın alma kararları almaya ve zaman ve para israfından kaçınmaya teşvik ederiz.

Erteleme indirimi, bilişsel ve karar verme yeteneklerimizi geliştirmemize, olaylar hakkında daha net düşünmemize ve uygun eylemleri seçmemize yardımcı olabilir. Öyleyse, gecikme indirimini bilişsel ve karar verme yeteneklerimizi geliştirmek için proaktif bir strateji olarak kullanalım. Hafızamızı geliştirmemiz gerektiği görülebilir. Cistanche Deserticola hafızayı önemli ölçüde geliştirebilir çünkü Cistanche Deserticola birçok benzersiz etkiye sahip geleneksel bir Çin tıbbi malzemesidir ve bunlardan biri hafızayı geliştirmektir. Kıymanın etkinliği asit, polisakkaritler, flavonoidler vb. dahil olmak üzere içerdiği birçok aktif bileşenden gelir. Bu bileşenler beyin sağlığını çeşitli şekillerde geliştirebilir.

Kısa Süreli Belleği Nasıl Geliştirebileceğinizi Bilin'e tıklayın

Yöntemler:

Burada, bağlantılı bağımsız bileşen analizini kullanarak bellek performansı ve DD'nin gri ve beyaz madde korelasyonları ile ilişkileri araştırmak için geniş, açık olarak kullanılabilen bir veri kümesinden (n=1196) yararlandık.

Sonuçlar:

Daha büyük DD, daha küçük ön temporal gri madde hacmiyle ilişkiliydi. Eğitim ve gelir kontrol edildikten sonra DD'nin toplam kortikal hacim, subkortikal hacimler, beyaz madde mikroskobik organizasyon belirteçleri, çalışma belleği ve epizodik bellek puanları ile ilişkileri anlamlı değildi.

Çözüm:

Belirlediğimiz boyutla karşılaştırılabilir büyüklükteki etkilerin, bu alandaki daha önceki birçok çalışmada ortak olan örnek boyutlarıyla tekrarlanması pek olası değildir; bu, literatürdeki uyumsuzlukları açıklayabilir. Verilerimizde tespit edilen etkilerin azlığı ve küçük boyutu, büyük örneklerin istatistiksel yapılarını ve karıştırıcılar için uygun kontrolü barındıran yöntemlerle birlikte kullanılmasının öneminin yanı sıra, beyin yapısı ve bilişsel işlevlerle ilgili çalışmalarda geliştirilmiş görev parametresi güvenilirliğine sahip paradigmalar tasarlama ihtiyacının altını çizmektedir. DD ile yetenekler.

Anahtar Kelimeler:
indirimi geciktirmek; zamanlar arası seçimler; yapısal ağlar; manyetik rezonans görüntüleme; beyin yapısı.

giriiş

Hemen gerçekleşecek bir ödül ile ertelenecek daha büyük bir ödül arasında seçim yapma ikilemiyle karşılaştığımızda, genellikle ilkini seçeriz. Zamansal veya gecikmeli indirim (DD) olarak adlandırılan bu davranış, insanlarda ve hayvanlarda gözlemlenebilir ve ekonomik açıdan bakıldığında, bir kişinin bunları elde etmek için bir gecikmeyi beklemesi gerektiğinde öğelerin öznel değerinde bir azalma olarak yorumlanır (Samuelson 1937; Story ve diğerleri). .2016). İnsanlar hem yiyecek, uyuşturucu ya da seks gibi birincil ödülleri hem de parasal ödülleri göz ardı ederler (Mcclure ve ark. 2007; Odum 2011).

Farklı gecikmelerde verilen ödülleri içeren seçimler (zamanlararası seçimler) her yerde mevcuttur ve önemli sonuçlar doğurabilir. Belirli bir miktar indirim, birçok durumda, örneğin gelecekteki ödüllerin dağıtımının oldukça belirsiz olduğu durumlarda, uyarlanabilir bir özellik olabilir (Story ve ark. 2016).

Bununla birlikte, insanların gelecekteki ödülleri önemsememeleri konusunda bireyler arasında kayda değer farklılıklar vardır ve bağımlılık (Mackillop ve ark. 2011;Amlung ve ark. 2017), şizofreni (Ahn ve ark. 2011) ve depresyon gibi zihinsel bozukluklarda uyumsuz zamanlar arası seçimler sıklıkla gözlemlenmektedir. (Takahashi ve ark. 2008; Pulcu ve ark. 2014). Psikiyatri alanında, psikopatolojinin altta yatan nedenleri ortaya çıkarabilen davranışsal bir boyutu olarak Araştırma Alanı Kriterlerini (Cuthbert ve Insel 2013) karşılama potansiyeli nedeniyle DB'ye büyük ilgi vardır. nörobiyolojik özellikler (Lempert ve ark. 2018).

DD'yi ölçmenin yaygın bir yolu, deneklere hemen verilen daha küçük bir ödül ile gelecekte verilecek daha büyük bir ödül ("bugün 50 ABD Doları veya 6 ayda 100 ABD Doları arasında seçim yapın") arasındaki ikili seçimleri sunmak ve yanıtlarını buna göre tahmin eden bir modele uymaktır. varsayımsal iskonto oranı (Samuelson 1937; Mazur1987). Bu şekilde ölçülen indirgeme düzeyi, en yüksek test-tekrar test güvenilirliğini gösterir ve deneğin bir özelliği olarak kabul edilebilir (Odum 2011; van den Bos ve ark. 2014).

Genel olarak, yapısal beyin farklılıkları ile DD arasındaki bağlantıyı araştıran çalışmalar, ödül değerlemesini, epizodik incelemeyi ve yukarıdan aşağıya kontrolü desteklediği düşünülen bölgelerden oluşan bir ağ üzerinde birleşiyor (Peters ve Büchel 2011; Owens ve ark. 2017), ancak muhtemelen kısmen çelişkili sonuçlar verdiler. örneklem büyüklüğünün küçük olması nedeniyle (Kable ve ark. 2015; Pehlivanova ve ark. 2018). Gri madde hacmi (GMV) veya lateralprefrontal korteks kalınlığı (PFC) (Bjork ve ark. 2009; Cho ve ark. 2013), üst frontal girus (Schwartz ve ark. 2010), medial ile indirim oranları ile negatif ilişkiler rapor edilmiştir. PFC,ön singulat korteks (Bernhardt ve ark. 2014) veputamen (Dombrovski ve ark. 2012).

Öte yandan, daha büyük DD, ventral striatum ve posterior singulat korteksin daha büyük hacmiyle (Schwartzet ark. 2010) ve frontal kutup ve orta frontal girusta (Wang ve ark. 2016), medial prefrontal ve anterior singulattaki lokal GMV artışıyla ilişkilendirilmiştir. bölgeler (Cho ve ark. 2013) ve kaudat (Tschernegg ve ark. 2015); bu olumlu ilişkilerin bazıları yukarıda belirtilen olumsuz olanlarla çelişmektedir. Genç yetişkinlerde bugüne kadar yapılan en büyük çalışma, orta temporal girus ve entorhinal kortekste daha küçük GMV ile daha fazla indirim bulmuştur (Owens ve ark. 2017).

Beyaz madde farklılıklarını DD'ye bağlayan literatür daha da seyrektir ve nispeten küçük örneklemli çalışmalardan oluşmaktadır. DD, üst (Mohammadi ve ark. 2016) ve alt uzunlamasına fasiküllerdeki (Olson ve ark. 2009; Herting ve ark. 2010; Mohammadi ve ark. 2016) ve frontostriatal yollardaki (Peper ve ark. 2013;Hänggi ve ark. 2013) varyasyonla ilişkilendirilmiştir. diğerleri 2016; Hampton ve diğerleri 2017). Olson ve arkadaşları (2009), 79 ergende, alt ve üst uzunlamasına fasiküllerin bazı kısımları, ön talamik radyasyon, unsinat fasikül, alt frontal-oksipital fasikül, kortikospinal yol ve korpuskallozumun spleniumunu içeren beyaz cevher bölgeleri ile bir ilişki bulmuşlardır.

Striatum ve sağ dorsolateralPFC arasındaki yol bağlantısı daha güçlü olan ergen denekler daha az sabırsız olma eğilimindedir ve bu kanalın gelişimi, gençler büyüdükçe indirim yapmadaki azalmayla ilişkilendirilmiştir (van den Bos ve ark. 2015). Bu alanda şu ana kadar yapılan en büyük çalışma (Han ve ark. 2018), yaşlı kişilerde iki taraflı frontal, frontostriatal ve temporoparietal yollarda zamansal iskonto ile beyaz cevher bütünlüğü arasında negatif bir ilişki buldu.

Bahsedilen sinirsel korelasyonlardaki bireyler arası farklılıkların DD'de nasıl farklılıklara yol açtığı hala bilinmemektedir. Bu ilişkinin altında yatan aday bilişsel mekanizmalardan biri de DB ile olumsuz yönde ilişkili olan çalışma belleğidir (WM). (Shamosh ve ark. 2008; Ahn ve ark. 2011). WM eğitiminin, uyarıcı bağımlılığı tedavisi gören yetişkinlerde indirimi azalttığı gösterilmiştir (Bickel ve ark. 2011).

WM ve DD görevlerinin fonksiyonel aktivasyonlarının bir meta-analizi (Wesley ve Bickel 2014), sol lateral PFC'nin arka kısmında, WM ve DD fonksiyonel aktivasyon haritalarının örtüştüğü benzersiz bir bölgeyi belirledi. Bu çalışmanın yazarları, bu alanın aşağıdakilerle ilişkili olduğunu varsaydılar: yakın geçmişe ve öngörülebilir geleceğe ilişkin geçici bilgilerin, bir kararın alınmasında yer alan devam eden yürütme süreçlerine entegre edilmesi. Ayrıca, anlık ve gecikmeli ödülleri karşılaştırırken seçim zorluğu, WM ile ilişkili PFC bölgelerindeki aktiviteyi modüle eder (Jimura ve ark. 2018).

DD ile ilişkili olan diğer bir bilişsel mekanizma ise epizodik hafızadır (EM). Denekler, olumsuz olmasa da olumlu otobiyografik anıları aldıktan sonra daha sabırlı olma eğilimindedir (Lempert ve ark. 2017). Epizodik gelecek düşüncesi, geçmiş deneyimlerin hatırlandığı ortak bölgeleri (medial prefrontal bölgeler, medial ve lateralparietal korteks, lateral temporal korteks ve medialtemporal lob) devreye sokar (Addis ve ark. 2007; Schacter ve ark. 2007;Schacter ve Addis 2009) ve ayrıca azaltır DD (Petersand Büchel 2010; Daniel ve ark. 2015; Bromberg ve ark. 2017;Hu ve ark. 2017). Bu modülasyonun gerçekleşme derecesi, hipokampus ile ön singulat korteks (Peters ve Büchel 2010) ve ayrıca medial PFC (Benoit ve ark. 2011) arasındaki fonksiyonel bağlantı tarafından tahmin edilmektedir.

Hesaplamalı bir perspektiften bakıldığında, zamansal indirimin, gelecekteki ödüllerin öznel değerinin, bu ödüllerin bellekteki temsillerini bulma yeteneğine bağlı olduğu ve zamanda daha uzaktaki olaylarla ilişkili ödüllerin varsayılan bir durumda bulunmasının daha zor olduğu bir arama sürecinden oluştuğu öne sürülmüştür. temsil alanına bu nedenle daha küçük bir öznel değer atanır (Kurth-Nelson ve ark.2012). Dolayısıyla bu arama süreci, ödül temsillerini depolamak için EM'ye ve alternatiflerin maliyet ve faydalarını dikkate almak için WM'ye dayanır (Wesley ve Bickel 2014).

Bu çalışmada, geniş bir genç yetişkin kohortu olan Human Connectome Project (HCP) veri kümesinden (Van Essenet ark. 2013) (http://www.humanconnectome.org) elde edilen davranışsal ve nörogörüntüleme verilerini analiz ettik. Spesifik olarak, korteks ve korteks altı yapıların hacminin yanı sıra gri ve beyaz madde yapısının kapsamlı bir kovaryans ağları setini (yani yapısal ölçümlerin güçlü bir şekilde ortak değişen değerlerine sahip bölgelerin ağları) araştırdık. Daha büyük DD, anterior temporal korteksteki daha küçük GMV ile koreleydi, ancak büyük numune boyutuna rağmen, toplam kortikal hacim, subkortikal hacimler veya beyaz maddenin mikroskobik organizasyonunun belirteçleri ile olan ilişkilerin hiçbiri anlamlı değildi. Ayrıca, HCP veri kümesindeki görevlerde WM veya EM'nin DD ile ilişkisine dair hiçbir kanıt bulamadık.

Malzemeler ve yöntemler
Katılımcılar

HCP katılımcıları, manyetik rezonans görüntüleme için uygun olan ve önemli bir nöropsikiyatrik bozukluk, madde bağımlılığı, kardiyovasküler hastalık geçmişi olmayan 1.196 genç yetişkindi (ortalama=28.9, SD=3.7 yıl, 547 erkek ve 646 kadın) veya Mendel genetik hastalığı. Tüm katılımcılar yazılı bilgilendirilmiş onam verdi (Van Essen ve ark. 2012). Farklı bilişsel görevler ve görüntüleme yöntemleri için geçerli verileri olan deneklerin sayısı ve demografik özellikleri Tablo 1'de gösterilmektedir. Aşağıdaki her analize, ilgili değişkenler için tam verileri olan tüm denekleri dahil ettik. Veri seti başka bir yerde daha detaylı olarak anlatılmıştır (Van Essen ve ark. 2013).

DD görevi

Katılımcılara bilgisayarlı zamanlar arası seçim görevi uygulandı. Birkaç denemede, onlara hemen verilecek daha küçük bir ödül ile gelecekte verilecek daha büyük bir ödül arasındaki ikili seçenekler sunuldu (Şekil 1A). Seçimler varsayıma dayalıydı (yani deneklere seçtikleri tutar ödenmiyordu). Katılımcıların sunulan ödüllere ilişkin öznel değerlerini hiperbolik bir indirim fonksiyonuyla (Mazur 1987) k indirim oranıyla modelledik. Daha büyük k değerleri gelecekteki ödüllerde daha fazla indirim anlamına gelir ve daha sabırsız davranışı yansıtır.

Küçük ve büyük ölçekli denemeler için ayrı ayrı tahmin edilen indirim oranları oldukça ilişkili olduğundan ve bir parametre geri kazanım analizi, bunları ayrı ayrı uygulamanın önemli ölçüde daha kötü iyileşmeye yol açtığını gösterdiğinden, modeli yerleştirirken tüm denemeleri kullandık. Görev ve modelin yanı sıra yardımcı analizler hakkında daha fazla ayrıntı için Ek Malzemeye bakın.

WM ve EM puanları

Katılımcılar NIH Araç Kutusu Listesi SıralamaÇalışma Belleği Testini (LSWMT) (Tulsky ve ark. 2014) ve bir2-geri WM görevini (Barch ve ark. 2013) tamamladılar. Ayrıca sözel EM, Penn Word Hafıza Testi (PWMT) (Gur ve ark. 2001) ile ve sözel olmayan EM ise NIH Toolbox Resim Dizisi Hafıza Testi (PSMT) (Tulsky ve ark. 2014) ile değerlendirilmiştir. Box-Cox, bunları normal şekilde dağıtılmış ve ardından standartlaştırılmış hale getirmek için dönüştürüldü (dönüşüm üssü: LSWMT: 0,90;2-geri: 3,88; PWMT: 4,46; PSMT: 1,31). Görevlerle ilgili daha fazla ayrıntı Ek Malzemede verilmektedir.

Manyetik rezonans görüntüleme

Veri toplama ve işleme

Yapısal T1-ağırlıklı ve difüzyon ağırlıklı görüntüleme (DWI) taramaları elde edildi (tarama parametreleri ve veri işleme ayrıntıları için Ek Malzemeye bakın). FreeSurfer ile kortikal kalınlık ve alan, toplam kortikal hacim ve subkortikal yapıların (akkumbens, amigdala, kaudat, hipokampus, pallidum, putamen ve talamus) hacimlerinin yüzeye dayalı haritaları FreeSurfer ile oluşturuldu (Fischland Dale 2000). Ayrıca bireysel GMV haritaları (modüle edilmiş gri madde olasılık görüntüleri) üretmek için T1-ağırlıklı görüntüleri voksel bazlı bir morfometri (Ashburnerand Friston 2000) hattı (FSL-VBM) (Douaud ve diğerleri 2007) ile işledik. GMV haritalarının analizi, etkilerin önceden belirlenmiş anatomik yapılara uygun bölgelerde meydana geleceğini varsaymadığı için yapısal hacimlerle ilgili öncekini tamamlar. Farklı gri madde ölçümleri ve bunların dahil edilme gerekçeleri hakkında daha fazla ayrıntı Ek Malzemede verilmektedir.

DWI verilerinden, beyin dokusundaki su protonlarının difüzyonu üzerindeki kısıtlamaları nedeniyle beyaz maddenin mikroskobik yapısına duyarlı fraksiyonel anizotropi (FA) ve ortalama yayılma (MD) haritalarını hesapladık (Le Bihan ve ark. 2001). FA ve MD haritaları, genel olarak çalışma katılımcılarında ortak olan tüm lif demetlerinin merkezleriyle sınırlı bireysel haritalar elde etmek için sistem tabanlı mekansal istatistiklere (TBSS) (Smithet ark. 2006) sunuldu (yol iskeletleri, daha fazla ayrıntı için Ek Malzemeye bakın).

Alkolizmin Genetiği, Bucholz, et al. (1994), HCP bataryasına dahildir). Eğitim ve gelirin kaydedilmediği beş vaka, R. için fare paketi kullanılarak cinsiyet ve yaşa göre atfedildi.

Bağımsız bileşen analizi

Gri madde yapısı yöntemlerini (kortikal kalınlık ve alan haritaları ve GMV görüntüleri), verileri konular genelinde bir dizi bileşene ayıran veri odaklı bir yöntem olan bağlantılı bağımsız bileşen analizini (bağlantılı-ICA) kullanarak ortaklaşa 50 bileşene ayırdık. biyolojik olarak makul olduğu gösterilen değişkenlik (kovaryans ağları) (Groveset ark. 2011, 2012; Douaud ve ark. 2014; daha fazla ayrıntı için bkz. Ek Malzeme). Her bileşen, her bir konu için bir tane olmak üzere, mekansal bir harita ve bir dizi puanla ve her bir girdi yöntemine (kalınlık, alan ve GMV) karşılık gelen göreceli ağırlıklarla ilişkilendirilir.

Bir deneğin belirli bir bileşene ilişkin puanı, o bileşenin deneğin haritasındaki katkısının işaretli büyüklüğünü yansıtır. Benzer şekilde beyaz madde yapı yöntemlerini de (FA ve MD) 50 bileşene ayırdık. Sonuçların değişen bileşen sayısına karşı sağlamlığını doğrulamak için, veriler 50 yerine 100 bileşene ayrıştırılarak bu analizler tekrarlandı.

For more information:1950477648nn@gmail.com