Erken Bebeklik Döneminde Sürekli Dikkatin Nörofizyolojisi: Tanıma Belleği Sonuçlarıyla Boylamsal İlişkilerin Araştırılması Bölüm 1

Soyut

Dikkati sürdürme yeteneği, bebeklik döneminde ortaya çıkan ve çok sayıda bilişsel sürecin habercisi olan kritik bir bilişsel alandır. Burada, 3 aylıkken frontal elektroensefalografi (EEG) gücünde karşılık gelen değişiklikleri değerlendirmek için kalp atış hızı (HR) tanımlı sürekli dikkat ölçüsünü kullandık. İkinci olarak, İK tanımlı sürekli dikkatin sinirsel temellerinin sürekli dikkat katılımıyla nasıl ilişkili olduğunu inceledik.

Dikkat ve hafızanın sürdürülmesi, insanların günlük hayatta dikkat etmesi gereken bir sorundur. Konsantrasyon sorunu yaşadığımızda hafıza da etkilenir. Bu nedenle, iyi bir konsantrasyonu sürdürmek hafızanın geliştirilmesine yardımcı olabilir.

Öncelikle iyi bir gece uykusu, konsantrasyon ve hafızayı korumanın anahtarıdır. Uykusuz kaldığımızda beynimiz yorulur ve konsantre olmak zorlaşır. Bu nedenle her gece yeterli uyku süresinin sağlanması çok önemlidir. Ek olarak, orta düzeyde egzersizi sürdürmek, konsantrasyon ve hafızanın geliştirilmesine de yardımcı olabilir. Orta derecede egzersiz kan akışını ve oksijen kaynağını artırır, bu da beyin fonksiyonunu iyileştirir.

İkincisi, iyi bir beslenme aynı zamanda konsantrasyon ve hafızanın geliştirilmesine de yardımcı olabilir. Protein, sebze, meyve ve sağlıklı yağların hepsi iyi besinlerdir. Ek olarak, orta derecede su alımının sürdürülmesi de normal beyin fonksiyonunun korunmasını sağlayabilir.

Ayrıca mutlu ve olumlu bir ruh halini sürdürmek de konsantrasyona ve hafızaya yardımcı olabilir. Stres ve olumsuz duygular konsantrasyonu ve hafızayı etkileyebilir, bu nedenle pozitif kalmak önemlidir. Ayrıca iyi bir sosyal ağ ve iyi bir sosyal destek de normal beyin fonksiyonunun korunmasına yardımcı olabilir.

Kısacası dikkat ve hafıza arasındaki ilişkiyi sürdürmek dikkatimizi gerektirir. İyi uyku, düzenli egzersiz, sağlıklı beslenme, olumlu bir zihniyet ve iyi sosyal destek, iyi beyin fonksiyonlarını korumanın anahtarıdır. Beynimizi sağlıklı tutmak için birlikte iyi yaşam alışkanlıkları geliştirelim. Belleği geliştirmemiz gerektiği görülebilir. Cistanche hafızayı önemli ölçüde geliştirebilir çünkü Cistanche birçok benzersiz etkiye sahip geleneksel bir Çin tıbbi malzemesidir ve bunlardan biri hafızayı geliştirmektir. Kıymanın etkinliği, içerdiği karboksilik asit, polisakkaritler, flavonoidler vb. dahil olmak üzere çeşitli aktif bileşenlerden gelir. Bu bileşenler, çeşitli kanallar aracılığıyla beyin sağlığını geliştirebilir.

Belleği geliştirmenin 10 yolunu bilin'e tıklayın

Üçüncüsü, 3 aylık nöral veya davranışsal sürekli dikkat ölçümlerinin 9 aylık sonraki tanıma hafızası puanlarını öngörüp öngörmediğini değerlendirdik. Yetmiş beş bebek 3 aylıkken dahil edildi ve kullanılabilir dikkat ve EEG verileri sağladı ve 25 bebek 9 ayda laboratuvara geri döndü ve kullanılabilir tanıma hafızası verileri sağladı.

Mevcut çalışma, HR tanımlı sürekli dikkat ve dikkatsizlik aşamaları sırasında teta (4-6 Hz) frekans bandındaki salınım gücüne odaklanmaktadır. Sonuçlar, sürekli dikkatin aşamaları sırasında teta gücünün önemli ölçüde daha yüksek olduğunu ortaya çıkardı. İkincisi, sürekli dikkat sırasındaki daha yüksek teta gücü, sürekli dikkatte geçirilen zamanın oranıyla pozitif olarak ilişkiliydi.

Üçüncüsü, boylamsal analizler, 9-aylık görsel ikili karşılaştırma puanlarında sürekli dikkat sırasında teta gücü arasında önemli bir pozitif ilişki olduğunu gösterdi; öyle ki, daha yüksek teta gücü, 9. ayda daha yüksek görsel ikili karşılaştırma puanlarını öngördü. Bu sonuçlar, sonraki tanıma hafıza süreçleri için uzunlamasına etkileri olan dikkat ve uyarılma sistemlerinin karşılıklı ilişkisini vurgulamaktadır.

Anahtar Kelimeler

Bebek Dikkati; EEG; Gelişim; Tanıma Belleği.

1. Giriş
Dikkati sürdürme yeteneği, bebeklik döneminde ortaya çıkan kritik bir bilişsel alandır ve çocuk gelişimi boyunca çok sayıda bilişsel sonucun öngörüsüdür (Brandes-Aitken ve diğerleri, 2019; Johansson ve diğerleri, 2015, Pérez-Edgar ve diğerleri, 2010). Bebeğin sürekli dikkatinin yordayıcılarını ve boylamsal ilişkilerini inceleyen mevcut araştırmaların çoğunluğu davranışsal metodolojiye dayanmaktadır.

Ancak psikofizyoloji ve nörogörüntülemenin kullanımı, bilişsel sonuçlardaki bireysel farklılıkları boylamsal olarak tahmin etme yeteneğimizi artırabilir (Farah, 2018). Bu makalede üç araştırma sorusu bulunmaktadır.

Birincisi, sürekli dikkatin kalp atış hızı (HR) ile tanımlanan ölçüsü, 3 aylıkken sinirsel salınımlardaki değişikliklere karşılık gelir mi? İkincisi, sürekli dikkatin sinirsel ölçümleri İK tanımlı sürekli dikkat ile nasıl ilişkilidir? Üçüncüsü, 3 aylık sürekli dikkat ve nörofizyolojideki bireysel farklılıklar, 9 aylıkken tanıma hafızası sonuçlarını öngörüyor mu?

Dikkat, hem eksojen (dönüşlü) hem de endojen (dönüşlü olmayan) bilişsel mekanizmalardan oluşan çok boyutlu bir bilişsel alandır. Sürekli dikkat, dikkati çeldiricilerin varlığında uzun bir süre boyunca belirli bir uyarana odaklama becerisine atıfta bulunan endojen dikkatin kritik bir tezahürüdür.

Sürekli dikkat, genel fizyolojik uyarılma sistemiyle önemli nörobiyolojik substratları paylaşır (Richards, 2011). Genel olarak otonom sinir sisteminin (ANS) sürekli dikkat süreçlerini destekleyen fronto-kortikal beyin bölgelerini modüle ettiği bilinmektedir (Arnsten, 1998, 2009; Arnsten ve Li, 2005). Bu ilişki, beyin sapı, talamus ve ön korteks ile kolinerjik girdiler arasındaki bağlantı yoluyla kortikal olarak aracılık eder (Reynolds ve diğerleri, 2013, Reynolds ve diğerleri, 2013; Sarter ve diğerleri, 2001).

Bu nedenle, ANS'nin aktivasyonu, bir bebeğin uyarılma durumu üzerinde aşağı yönlü etkileri tetikler ve bu da dikkat ve daha derin işlemenin gerçekleşmesi için optimal veya optimal olmayan aralıklara yol açabilir.

Uyarılma ve dikkat sistemlerinin etkileşimi, dikkatin farklı ve ölçülebilir aşamalarına yansır (Reynolds ve Romano, 2016; Richards, 2011). Özellikle, sürekli dikkati ölçmek için güvenilir bir psikofizyolojik yöntem, kalp atış hızı yavaşlamalarını karakterize etmektir (Richards ve Casey, 1991). Richards (1989), kalp hızının yavaşladığı dönemlerde, 2-aylık bebeklerin görsel dikkatlerini merkezi bir noktadan başka yöne kaydırmalarının iki kat daha uzun sürdüğünü buldu.Artan odaklanmayı ve azalan dikkat dağınıklığını gösteren periferik bir uyarana uyarı.

Gözlemlenebilir ölçümleri fizyolojik ölçümlerle bütünleştirmek, aktif etkileşim dönemlerine (yani yalnızca etkileşimi yansıtmayan bakma davranışını ölçmek yerine) daha objektif bir pencere sağlar ve indekslenen dikkatin türü hakkında ek bir spesifiklik düzeyi sağlar. Kalp atış hızı ile bakış davranışları arasındaki bu yakın ilişki, sürekli dikkat gelişiminin fizyolojik temellerini daha da vurgulamaktadır. 3 aylıkken, bebeklerin ön dikkat sistemi ve kalp düzenleme sistemleri olgunlaşmaya ve birbirleriyle birlikte modüle olmaya başladıkça, kalp atış hızı yavaşlaması ile sürekli dikkat arasındaki ilişkiler belirgin hale gelir (Reynolds ve Richards, 2008).

3 aylıkken, sürdürülebilir dikkat dönemleri yönetici sistemlerden (örn. görev güdümlü, yukarıdan aşağıya ve istemli) ziyade olgunlaşan uyarı sistemleri (örn. uyarılma) tarafından yönlendirilir, çünkü yönetici beceriler sürecin sonundan önce ortaya çıkmaz. ilk yılın (Colombo, 2002; Ruff & Rothbart, 2001). Uyarılma-dikkat ilişkilerini destekleyen ANS mekanizmalarıyla birlikte kortikal mekanizmalara bakmak, bebeklik döneminde tek başına davranışın ölçülmesiyle başka türlü ortaya çıkamayan bilgileri açıklığa kavuşturabilir.

Elektroensefalografi (EEG), özellikle bebeklik döneminde bilişsel süreçlerin altında yatan doğrudan sinirsel aktiviteyi karakterize etmek için popüler bir nörogörüntüleme yöntemidir. EEG, belirli bilişsel süreçlerle bağlantılı farklı frekans bantlarındaki salınım gücünü indeksleyerek sinir senkronizasyonunu ölçer.

Sürekli dikkat açısından, teta senkronizasyonu (4–7 Hz; Orekhova ve diğerleri, 1999) ve alfa senkronizasyonsuzluğu (6–9 Hz; Ward, 2003) en yaygın olarak incelenmektedir. Xie ve Richards (2017), HR yavaşlaması yoluyla indekslenen bebeğin sürekli dikkati ile EEG salınımları arasındaki ilişkileri inceledi. Yazarlar, 6, 8, 10 ve 12 aylık bebeklerden oluşan kesitsel bir örnek kullanarak, 10- ve 12-aylık bebeklerin sürekli dikkat bölümleri sırasında teta senkronizasyonu ve alfa senkronizasyon bozukluğu gösterdiğini buldular dikkatsizlik dönemleriyle ilgili.

Bu bulgular, Richards ve Reynolds'un kalp atış hızı tanımlı sürekli dikkati olayla ilgili EEG bileşenleriyle ilişkilendiren geçmiş çalışmalarından yola çıkılarak oluşturulmuştur (Reynolds, Courage ve Richards, 2011; Richards, 2003). Bu önemli bir çalışma çünkü sürekli dikkatin kalp atış hızıyla tanımlanan aşamalarıyla ilişkili sinirsel salınım gücündeki gelişimsel farklılıkları gösteren ilk çalışmaydı.

Beyni gözlemlenebilir dikkat davranışına bağlamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.

Bebek dikkatinin bir dizi bilişsel sonucu öngördüğü tespit edildiğinden, sürdürülebilir dikkatin biyolojik temelini yaşamın erken döneminde karakterize etmek kritik öneme sahiptir (Brandes-Aitken ve diğerleri, 2019, 2020; Johansson ve diğerleri, 2015). Dikkatin gelişimi, bebeklik döneminde aktif olan en merkezi ve yaygın süreçlerden biridir (Brandes-Aitken ve diğerleri, 2019; Diamond, 2009).

Dikkat, gelişim boyunca yürütücü işlevler (Johansson ve diğerleri, 2015), duygu düzenleme (Brandes-Aitken ve diğerleri, 2021; Pérez-Edgar ve diğerleri, 2010), hafıza, dil, ve sosyal iletişim (Mundy ve Jarrold, 2010; Salley ve diğerleri, 2016). Sürekli dikkatin hiyerarşik doğasını inceleyen mevcut çalışmalar, yaklaşık 10 aydan itibaren gözlemlenen sürekli dikkatin davranışsal ölçümlerini incelemiştir (Frick ve diğerleri, 2018; Johansson ve diğerleri, 2015; Johansson ve diğerleri, 2016).

Bununla birlikte, bebekliğin ilk birkaç ayında sürekli dikkatin ortaya çıkmasını destekleyen sinirsel mimari, uzun vadeli olarak yüksek düzeydeki bilişsel yeteneklerin temelini oluşturabilir.

1.1. Mevcut çalışma

Bu çalışmada, 3 aylıkken HR tanımlı sürekli dikkat ve sinirsel aktivite kalıplarını ve 9 aylıkken daha sonraki tanıma hafıza yetenekleriyle boylamsal ilişkileri araştırdık. Mevcut çalışmanın üç araştırma sorusu vardır:

1. HR tarafından tanımlanan sürekli dikkat ölçümleri, 3 aylıkken farklılaşmış nöral salınımları karakterize ediyor mu? İK tanımlı sürekli dikkatin aşamalarında sinirsel aktivitenin daha yüksek olacağını varsaydık.

2. İK tarafından tanımlanan sinirsel salınımlar, İK tarafından tanımlanan sürekli dikkat ile örtüşüyor mu? Sinirsel aktivitenin daha fazla sürekli dikkat katılımıyla ilişkili olacağını varsaydık.

3. HR tarafından tanımlanan sürekli dikkat ve buna karşılık gelen 3 aylık sinirsel aktivite ölçümleri, 9 aylık boylamsal tanıma hafızası sonuçlarını öngörüyor mu? HR tanımlı sürekli dikkat sırasında 3 ayda daha fazla nöral aktivitenin, 9 ayda daha yüksek tanıma hafızası puanlarıyla ilişkili olacağını varsaydık.

2. Yöntemler

2.1. Katılımcılar

İlk örnek, topluluk etkinliklerinden, aile hizmetlerinden, sağlık hizmeti sağlayıcılarından ve New York çevresindeki yerel işletmelere gönderilen el ilanlarından alınan 100 bebeği (63 erkek; yaş M=3.46 ay, SD=0.38) içeriyordu. York Şehri. Nihai örnek yalnızca kullanılabilir EEG verileri sağlayan bebekleri içeriyordu (N=75; Yıpranmayla ilgili veriler için protokole bakın). Katılımcılar, 36. gebelik haftasından önce doğum yapmaları, çoğul doğum yapmaları veya gelişimsel bozuklukların varlığı nedeniyle bu çalışmaya katılmaktan çıkarıldı.

Aileler, bebekler 3 aylıkken çalışmaya katılmaya davet edildi. Analitik örnekteki katılımcı demografik bilgileri için Tablo 1'e bakın. Bu çalışma, Helsinki Bildirgesi'nde belirtilen kurallara uygun olarak, herhangi bir değerlendirme veya veri toplamadan önce her çocuğun ebeveyni veya vasisinden yazılı bilgilendirilmiş onam alınarak gerçekleştirildi. Tüm araştırma prosedürleri [KÖRLEME İÇİN MASKELENMİŞ] IRB tarafından onaylandı.

2.2. Protokol

Bebekler ve bakıcıları laboratuvarı 3 yaşında (Yaş M=3.48, SD=0.39) ve 9 ayda (Yaş M=9.48, SD=0) ​​ziyaret etti. 53). 3-aylık zaman noktasında, bir dikkat görevi sırasında ve dinlenme sırasında bebek EEG'si ve EKG'si kaydedildi ve sosyo-demografik anketlere verilen yanıtlar toplandı. 9-aylık zaman noktasında, görsel tanıma hafızası görevi uygulandı ve bebeğe benzeyen veriler kaydedildi.

İlk örnekten (N=100) 7 bebek davranış sorunları nedeniyle EEG verileri sağlamadı, 8 EEG dosyası veri toplama teknik sorunları nedeniyle kaybedildi, 7 EEG dosyası aşırı artefaktlar nedeniyle kullanılamaz durumdaydı ve 3 bebek yeterli sürekli dikkat EEG verisi sağlamadı (Bkz. Bölüm 2.3.4). Dolayısıyla analitik örnek 3 aylık 75 bebeği içeriyordu.

9-aylık zaman noktasında, 25 bebekten oluşan bir alt grup laboratuvara geri döndü ve kullanılabilir tanıma belleği verileri sağladı. Çalışma örneğindeki yıpranma, öncelikle COVID-19 salgınının başlangıcına bağlanıyor. Mevcut çalışmanın testleri Mart 2018'de başladı ve Mart 2020'de durduruldu. Yıpranmayla ilgili önyargıyı değerlendirmek için, her zaman noktası arasındaki ortak değişkenlerdeki farklılıkları değerlendirmek üzere t-testleri yaptık. 9 ayda geri dönen 3-aylık bebek örneği, gelir/ihtiyaçlar, anne eğitimi veya EEG gücü açısından geri dönmeyen 3-aylık örnekten önemli ölçüde farklı değildi (t Daha az veya 1,1'e eşit, p 0,23'ten büyük veya eşit).

2.3. Malzemeler ve önlemler

2.3.1. Aile ve ev özellikleri

Ailelere anne ve bebek yaşı, ırk ve etnik köken gibi demografik bilgileri elde etmek için anketler verildi. Bakıcılar ayrıca aldıkları en yüksek eğitim düzeyini ve yıllık hane gelirlerini de bildirdiler. Aile geliri-ihtiyaç oranı (ITN), toplam hane gelirinin evdeki yetişkin ve çocuk sayısına karşılık gelen federal yoksulluk sınırına bölünmesiyle elde edilir ve analizlerde sosyoekonomik durumun ölçüsü olarak kullanılır.

2.3.2. İK tanımlı sürekli dikkat ölçüsü

Bu çalışma, Xie ve arkadaşlarıyla aynı uyaranları ve prosedürü kullanıyor. (2017) sürekli dikkati ölçmek için. Katılımcılar, büyük bir bilgisayar monitöründe kendilerine dinamik bir Susam Sokağı videosu sunulurken bakıcılarının kucağına oturdular. Bebeğin önündeki kamera bebeğin yüzünü kaydederken, katılımcıların arkasındaki kamera da uyarıyı kaydetti. 4-dakikalık video, Susam Sokağı'ndan 'Elmo' ve 'Büyük Kuş' gibi bir yandan diğer yana hareket eden, ortadan kaybolan, şarkı söyleyen ve dans eden birkaç karakterden oluşuyordu.

Bu videoların küçük bebeklerde sürekli dikkat dönemlerini ortaya çıkardığı defalarca gösterilmiştir (Xie ve diğerleri, 2017). Uyaranlara verilen görsel dikkat, Net Station 5.1 yazılımıyla geriye dönük olarak manuel olarak kodlandı. Kalp atış hızı verileri, artefaktları kaldırmak ve kalp atışlarını tanımlamak için QRSTool yazılımı kullanılarak düzenlendi ve işlendi. Atışlar arası aralıklar (IBI'ler veya kalp atışları arasındaki milisaniye cinsinden süre), kalp hızlarını değerlendirmek için kullanıldı; daha uzun IBI'ler, daha yavaş kalp hızlarını gösterirken, bunun tersi de geçerlidir.

Bebeğin sürekli dikkatinin dönemleri, bebeğin görünümüne ve kalp atış hızındaki yavaşlamaya göre kategorize edildi. Bebeğin sürekli dikkat dönemlerini kategorize etme kriterleri, bebeğin azalan kalp hızıyla eşleştirilmiş uyarana görsel olarak sabitlenmesini gerektiriyordu (Richards, 2011). Spesifik olarak, HR tanımlı sürekli dikkat aşamaları, bebek ekrana bakarken başladı ve ardışık beş IBI değerinin ortancası, bir bakış başlangıcından önceki beş IBI'nin ortancasından daha düşüktü.

Ardışık beş IBI değerinin ortancası, bir bakış başlangıcından önceki beş IBI'nin ortancasından daha yüksek olduğunda, HR tanımlı sürekli dikkat aşamaları sona erdi (ve dikkatsizlik aşamaları başladı). Dikkatin tüm aşamaları deneysel uyaranlara bakma sırasında gerçekleşir. Sürdürülebilir dikkat katılımını karakterize etmek için, İK tanımlı sürekli dikkat aşamalarındaki zamanın oranını hesapladık (sürekli dikkatteki saniyeler/toplam görsel bakma saniyeleri (Tonnsen ve diğerleri, 2018; Xie ve Richards, 2016). HR yavaşlamasını sürekli dikkat karakterizasyonumuza dahil ederek katma değeri değerlendirmek için sürekli dikkat ve dikkatsizlik aşamalarını (bebeğin bilgisayar uyaranlarına bakması veya bakmamasına dayanarak) tanımladı.

For more information:1950477648nn@gmail.com