Mar a Mhúnann Iompar an Inchinn Agus an Inchinn Iompar: Léargais Ó Fhorbairt na Cuimhne

Le haghaidh tuilleadh eolais:ali.ma@wecistanche.com

Cuimhne foinsefeabhsaíonn sé go mór le linn óige. Ceaptar go bhfuil dlúthbhaint ag an bhfeabhsúchán seo le haibiú hippocampal. Toisc gur bhain staidéir roimhe seo úsáid go príomha as dearaí trasghearrtha chun an caidreamh idircuimhne foinseagus feidhm hippocampal, tá sé fós anaithnid cé acu athruithe san inchinn roimh feabhsuithe icuimhnenó vice versa. Chun aghaidh a thabhairt ar an mbearna seo, bhain an staidéar reatha úsáid as dearadh fadaimseartha luathaithe (n=200, 100 fireannach) chun 4- agus 6-leanaí daonna 3 bliana d’aois a leanúint. Lorgaíomar athruithe forbartha icuimhne foinseagus nascacht feidhme intreach hippocampal agus measúnú ar dhifríochtaí idir na cohóirt 4- agus 6-bliain d'aois sa chaidreamh réamh-mheasta idircuimhne foinseathruithe agus nascacht fheidhmiúil intreach hippocampal in éagmais tasc éilitheach. Ag teacht le staidéir roimhe seo, bhí méaduithe a bhaineann le haois ifoinsecuimhneagus nascacht fheidhmiúil intreach idir an hippocampus agus na réigiúin cortical arb eol go bhfuil baint acu le linn ionchódú cuimhne. Léiríodh i dtorthaí núíosacha gur thuar athruithe ar chumas cuimhne go luath sa saol nascacht níos déanaí idir an hippocampus agus na réigiúin cortical agus go raibh nascacht feidhme intreach hippocampal tuartha ag athruithe níos déanaí sa chuimhne foinse. Tugann na torthaí seo le fios gur próisis idirghníomhacha, déthreocha iad eispéiris iompraíochta agus forbairt inchinne, sa chaoi is go múnlaíonn taithí athruithe san inchinn sa todhchaí agus a mhúnlaíonn an inchinn athruithe iompraíochta sa todhchaí. Tugann na torthaí le fios freisin go raibh an t-am agus an suíomh tábhachtach, mar go raibh na héifeachtaí breathnaithe ag brath ar aois leanaí agus ar ROIanna sonracha na hinchinne. Le chéile, cuireann na torthaí seo léargas criticiúil ar an gcaidreamh idirghníomhach idir próisis chognaíocha agus a mbunús néareolaíoch le linn na forbartha.

Eochairfhocail: dearadh fadaimseartha luathaithe; forbairt inchinne;cuimhne eipeasóideach;nascacht fheidhmiúil hippocampal;forbairt cuimhne; cuimhne foinse

Fengji Geng, 1,3 Morgan Botdorf, 2 agus Tracy Riggins2

1An Roinn Curaclaim agus Eolaíochtaí Foghlama, Ollscoil Zhejiang, Campas Zijingang, Hangzhou, 310058, 2An Roinn Síceolaíochta,

Ollscoil Maryland, Páirc an Choláiste, Maryland 20742, agus Ospidéal 3Children, Scoil Leighis Ollscoil Zhejiang, Cliniciúil Náisiúnta

An tIonad Taighde um Shláinte Leanaí, Hangzhou, 310052

Ráiteas Tábhachta

Tá sé léirithe ag staidéir thrasghearrtha go bhfuil an cumas cuimhneamh ar shonraí comhthéacsúla eispéiris roimhe seo (.i.cuimhne foinse) a bhaineann le forbairt hippocampal le linn óige. Ní fios cé acu an dtagann athruithe feidhmiúla hippocampal roimh fheabhsuithe icuimhnenó vice versa. Trí úsáid a bhaint as dearadh fadaimseartha luathaithe, fuaireamar amach go luathcuimhne foinseathruithe tuartha níos déanaí nascacht feidhme hippocampal intreach agus go bhfuil an nascacht tuartha athruithe cuimhne foinse níos déanaí. Tugann na torthaí seo le tuiscint gur próisis idirghníomhacha, déthreocha iad eispéiris iompraíochta agus forbairt inchinne, sa chaoi is go múnlaíonn taithí athruithe san inchinn sa todhchaí agus a mhúnlaíonn an inchinn athruithe iompraíochta sa todhchaí. Ina theannta sin, bhí éagsúlacht sna hidirghníomhaíochtaí seo mar fheidhm d’aois leanaí agus réigiún inchinne, ag cur béime ar an tábhacht a bhaineann le peirspictíocht forbartha agus idirghníomhaíochtaí inchinn-iompraíochta á imscrúdú.

Cliceáil chuig siopa vitimín Cistanche agus Cistanche mar chuimhne

Réamhrá

Tagann feabhas suntasach ar chuimhne foinse le linn óige (eg, Riggins, 2014). Go sonrach, le haois, éiríonn leanaí níos fearr ag tuairisciú agus ag coinneáil sonraí comhthéacsúla ar eispéiris saoil (Bauer, 2007). Tá dlúthbhaint ag an bhforbairt seo le haibiú hippocampal, mar is léir ó dhifríochtaí a bhaineann le haois agus cuimhne i struchtúr agus feidhm hippocampal trasna na forbartha (féach Ghetti agus Bunge, 2012 le haghaidh athbhreithnithe; Sastre et al., 2016; Tang et al., 2018; Riggins et al., 2020). Bhain staidéir roimhe seo úsáid go príomha as dearaí trasghearrtha chun an caidreamh idir forbairt inchinne agus cuimhne a mheas, rud nach ligeann d’iniúchadh a dhéanamh ar fhíorathruithe forbartha agus a d’fhéadfadh tionchar a bheith ag fachtóirí mearbhall orthu, amhail éifeachtaí cohóirt. Mar sin, ní fios cé acu a thagann athruithe san inchinn roimh fheabhsuithe sa chuimhne nó vice versa. Ina theannta sin, dhírigh staidéir roimhe seo ar leanaí óga nó ar leanaí in aois scoile, rud a fhágann go bhfuil sé deacair comparáid a dhéanamh idir tréimhsí forbartha éagsúla. Chun aghaidh a thabhairt ar na bearnaí seo, bhain an staidéar reatha úsáid as dearadh fadaimseartha luathaithe chun 4- agus 6-leanaí bliana d’aois ar feadh 3 bliana a leanúint. Thug an dearadh seo deis dúinn iniúchadh a dhéanamh ar athruithe forbraíochta i nascacht fheidhmiúil hippocampal intreach (iHFC) agus measúnú a dhéanamh ar dhifríochtaí idir na cohóirt bliana d'aois 4- agus 6- sa chaidreamh réamh-mheasta idir cuimhne foinse agus nascacht fheidhmiúil (féach Fíor . 1).

I measc daoine fásta, meastar go léiríonn nascacht fheidhmiúil intreach ailtireacht fheidhmiúil na hinchinne, a thagann chun cinn mar thoradh ar chomhghníomhú idir réigiúin na hinchinne a spreagtar le tasc (Fox agus Raichle, 2007). Is dócha go dtógtar patrúin intreacha nascachta feidhme leanaí ar bhealach comhchosúil; áfach, tá sé molta ag an hipitéis mhúnlaithe fadtéarmach go ndéanfaí na patrúin nascachta seo a mhúnlú le himeacht ama mar thoradh ar aibiú agus taithí araon (Gabard-Durnam et al., 2016). Mar shampla, trí 4- a leanúint go dtí 18-bliain d'aois thar 2 bhliain, léirigh anailísí ionchasacha go raibh nascacht fheidhmiúil amygdala a spreag an tasc réamh-mheasta ar nascacht fheidhmiúla scíthe dhá bhliain níos déanaí, ach nach raibh sé i gcomhthráth (Gabard-Durnam et al., 2016). Tugann na torthaí seo le tuiscint go bhfuil baint idir gníomhachtú inchinne tascbhunaithe agus nascacht intreach fheidhmiúil i leanaí agus daoine fásta araon; d'fhéadfadh cumainn dá leithéid a bheith éagsúil trasna na forbartha, áfach.

Tacaíonn sonraí eimpíreacha freisin le tionchair dhéthreocha idir an inchinn agus iompar. Ar an gcéad dul síos, tacaíonn staidéir roimhe seo leis an nóisean go gcruthaíonn athruithe iompraíochta nascacht fheidhmiúil intreach tascbhunaithe (eg, Jolles et al., 2016; Clark et al., 2017; Rosenberg-Lee et al., 2018). Mar shampla, i 8- go 9-leanaí bliana d’aois, neartaigh 8 seachtaine de theagasc matamaitice iHFC go sulcus intraparietal (Jolles et al., 2016). Ar an dara dul síos, léirigh staidéir eimpíreacha gur féidir le nascacht fheidhmiúil intreach gnóthachain i gcumas cognaíocha a thuar níos déanaí san fhorbairt (eg, Hoeft et al., 2011; Supekar et al., 2013; Evans et al., 2015). Mar shampla, Supekar et al. (2013) fuarthas amach go raibh iHFC tomhaiste roimh theagasc matamaitice feabhsuithe feidhmíochta tuartha tar éis teagasc le linn na meán-óige.

Bunaithe ar na staidéir seo, rinneamar iniúchadh ar cibé an raibh tionchair dhéthreocha idir athruithe cuimhne foinse agus nascacht fheidhmiúil intreach ón hippocampus go réigiúin inchinn a tuairiscíodh chun tacú le hionchódú faisnéise comhthéacsúla (Geng et al., 2019). D’úsáideamar dearadh fadaimseartha luathaithe chun measúnú a dhéanamh ar na nithe seo a leanas: (a) athruithe a bhaineann le haois ar an gcaidreamh comhthráthach idir cuimhne foinse agus iHFC; (b) caidreamh réamh-mheastacháin idir athruithe ar an gcuimhne foinseach go luath agus iHFC níos déanaí; agus (c) caidrimh thuarthacha idir luath-iHFC agus athruithe cuimhne foinse níos déanaí (Fíor 1).

Rinneamar hipitéis go ndéanfadh gnóthachain chuimhne foinse luath a thuar níos déanaí iHFC toisc go gceaptar go dtiocfaidh méadú ar thionchar na taithí le himeacht ama (Gabard-Durnam et al., 2016). Bhíothas ag súil go spreagfadh eispéiris charntha le gnáthghníomhaíochtaí cuimhne athruithe forbraíochta in iHFC le linn óige. Ina theannta sin, mar gheall ar phlaisteacht níos mó go luath i bhforbairt (m.sh., Tottenham agus Sheridan, 2010), bhíomar ag súil go ndéanfadh athruithe cuimhne nascacht níos déanaí a thuar sa chohórt níos óige i gcomparáid le daoine scothaosta.

Ós rud é go bhfuil nascacht inchinne molta chun iompar níos déanaí a mhúnlú (m.sh., Evans et al., 2015), rinneamar hipitéis go ndéanfadh iHFC gnóthachain i gcumas cuimhne foinse a thuar. Ina theannta sin, toisc go bhfuil an fheidhm hippocampal níos aibí le linn na meán-óige i gcoinne na luath-óige (Geng et al., 2019), rinneamar hipitéis go ndéanfadh nascacht ag 6 bliana réamhinsint níos daingne ar chuimhne sa todhchaí ná ar nascacht ag 4 bliana.

Abhair agus modhanna

Rannpháirtithe Ba rannpháirtithe iad leanaí i staidéar mór a imscrúdaigh cuimhne agus forbairt inchinne sa luath-óige a bhain úsáid as dearadh fadaimseartha luathaithe (N=200, 100 fireannach) (Riggins et al., 2018; Geng et al., 2019). Áiríodh 4- go 8-leanaí bliana d'aois sa chéad tonn (W1) den staidéar. Tugadh cuireadh do na leanaí 4- agus 6-bliain d'aois ar ais le haghaidh dhá thonn tástála ina dhiaidh sin (W2 agus W3; Fíor 2). San iomlán, bhí trí thonn ann, agus bhí cohóirt óg agus aosta san áireamh i ngach tonn (cohórt óg: W1=4 bliana, W{100 bliana, W3=6 bliana; seanchóhórt: W{{{{{}}). 17}} bliana, W2=7 bliana, W3=8 bliana). Léiríonn Tábla 1 líon na bpáistí a sholáthair 3, 2, nó 1 tonn sonraí le haghaidh anailísí deiridh i ngach cohórt. Ba iad na príomhchúiseanna le caillteanas sonraí neuroimaging ná gur bhog na leanaí an iomarca, gur thit siad ina chodladh le linn an scanadh, dhiúltaigh siad dul isteach sa scanóir, nó gur theip ar na teaghlaigh leanúint suas.

Thomhaiseamar IQ leanaí ag W1 trí úsáid a bhaint as fothástálacha foclóra agus blocdhearaidh ó Scála Faisnéise Wechsler do Leanaí (Ed 4) (Wechsler, 2{20033) nó ó Scála Réamhscoile agus Bunscoile Wechsler le haghaidh Faisnéise (Wechsler, 2012 ). Bhí IQ measta meánach agus os cionn an mheáin ag gach leanbh a bhí san áireamh sna hanailísí. Ní bhfuarthas aon difríocht idir an cohórt óg agus aosta i scóir scálaithe ar an bhfoclóir (óg: meán=11.07, SD=2.96; sean: mean=11.66, SD { {11}}.55; p=0.33) nó blocáil fo-thástálacha dearaidh (óg: meán=12.96, SD=2.73; sean: meán=13. 03, SD=3.00; p=0.92). Thuairiscigh tuismitheoirí go raibh na rannpháirtithe go léir sláintiúil gan aon neamhoird neurodevelopmental, coinníollacha néareolaíocha, nó coinníollacha síciatracha. Ina theannta sin, thuairiscigh tuismitheoirí go raibh 88.5 faoin gcéad de leanaí mar leanaí ar dheis, 6.8 faoin gcéad mar lámh chlé, 3.7 faoin gcéad mar ambidextrous, agus 1 faoin gcéad mar neamhbh fhéidir a chinneadh.

Ionchódú dearadh turgnamhach. Le linn na chéad chuairte, d'fhoghlaim leanaí fíricí núíosacha (m.sh., "Tá grúpa srónbheannach ar a dtugtar tuairteála") ó cheann amháin de dhá fhoinse éagsúla, duine fásta baineann ("Abby") agus puipéad fir-ghuth ("Henry") via físeáin dhigiteacha (Drumme agus Newcombe, 2002; Riggins, 2014). Chuir gach foinse 6 fhíric ar fáil do 12 fhíric san iomlán. Cuireadh bac ar chur i láthair fíricí de réir foinse, áit ar fhoghlaim páistí 6 fhíric ar dtús ó fhoinse amháin agus 6 fhíric ón bhfoinse eile ina dhiaidh sin, agus rinneadh ord na mbloic a randamach ar fud na rannpháirtithe. Bhí trí liosta fíricí ann; is éard a bhí i ngach liosta fíricí uathúla a bhí cosúil ar fud na liostaí (m.sh., "Tugtar grúpa cangarú ar ghrúpa" nó "Treabh a thugtar ar ghrúpa gabhar"). Sannadh na liostaí seo go randamach ar fud na rannpháirtithe. Iarradh ar leanaí aird a thabhairt ar na fíricí mar go ndéanfaí tástáil orthu ar na fíricí an tseachtain dár gcionn ach níor dúradh leo go ndéanfaí tástáil orthu ar fhoinse na bhfíoras. Fiafraíodh de na leanaí an raibh na fíricí ar eolas acu roimh an turgnamh. Fágadh fíricí aitheanta as an áireamh agus cuireadh fíricí núíosacha breise ina n-áit ó liosta na foinse céanna (ach is annamh a tharla sé seo). Bhí 8 bhfíoras féideartha i ngach foinse chun cuntas a thabhairt ar an bhféidearthacht go mbeadh 1 nó 2 de na fíricí ar eolas ag na páistí. Má bhí 3 fhíric nó níos mó ar eolas ag leanbh ó fhoinse amháin, laghdaíodh líon iomlán na bhfíoras ar a ndearnadh tástáil ar an leanbh (ach ba annamh é seo, n=4).

Aisghabháil. Le linn an dara cuairt, tástáladh leanaí ar a gcuimhne le haghaidh fíricí agus foinsí ón gcéad chuairt. Iarradh ar na páistí 22 mioncheist a fhreagairt agus a rá leis an turgnamh cén áit ar fhoghlaim siad na freagraí ar na mioncheisteanna sin. Dúradh leo go raibh cuid de na ceisteanna foghlamtha acu an tseachtain roimhe sin ó "Abby" nó "Henry," cuid acu a d'fhéadfadh a bheith foghlamtha acu lasmuigh den tsaotharlann (m.sh., ó mhúinteoir nó ó thuismitheoir), agus b'fhéidir nach raibh a fhios acu cuid acu. D’fhoghlaim na páistí 6 fhíric de na 22 fhíric a cuireadh i láthair ó “Abby,” 6 ó “Henry,” arb é 5 fhíricí a bhí ar eolas go coitianta ag leanaí (m.sh., “Cén dath atá ar an spéir?”), agus ba fhíorais iad 5 nach mbeadh a fhios ag leanaí go hiondúil. (m.sh., "Cad a thugtar ar an gcuid daite de do shúil?"). Bhí dhá ordú cur i láthair randamach ag gach liosta de 22 fhíric, agus rinneadh na horduithe seo a fhrithchothromú ar fud na rannpháirtithe. Mura raibh na páistí in ann foinse ceiste ar leith a thabhairt chun cuimhne, tugadh cúig rogha ilroghnacha: tuismitheoirí, múinteoir, cailín san fhíseán, puipéad san fhíseán, nó ní raibh ach fios acu / buille faoi thuairim.

Ríomhadh cuimhne foinse mar chomhréir na gceisteanna ar mheabhraigh nó d’aithin páistí go cruinn an fhíric agus an fhoinse as líon iomlán na bhfíoras a foghlaimíodh (féach an fhoirmle thíos). Ceaptar go léiríonn an tomhas seo de chuimhne foinse an ceangal atá idir fíricí agus foinsí, rud atá ina ghné thábhachtach den chuimhne eipeasóideach (Miller et al., 2013; Cooper agus Ritchey, 2020).

Le linn an scanadh saor ó thasc, rinneadh monatóireacht ar ghluaisne chinn an rannpháirtí i bhfíor-am. Má thaispeáin rannpháirtí an iomarca gluaiseachta cloiginn (.2 mm in aon treo) le linn an chéad leath d’aon rith, athchromadh ar an scanadh agus meabhraíodh don rannpháirtí fanacht chomh socair agus ab fhéidir.

Réamhphróiseáil sonraí íomháithe Sna hanailísí, áiríodh gach ceann de na 21{13}} íomhá fMRI staid scíthe a bailíodh, toisc gur caitheadh ​​amach na chéad cheithre imleabhar roimh bhailiú sonraí mar gheall ar éagobhsaíocht an chomhartha MR tosaigh agus oiriúnú na rannpháirtithe. Áiríodh na céimeanna seo a leanas sa réamhphróiseáil. Ar dtús, rinneadh ceartú ama slisne, ceartú tairiscint chinn, agus smúdála ag baint úsáide as DPABI 1.3 (Yan et al., 2016). Ansin reáchtáladh anailís neamhspleách ar chomhpháirteanna ar shonraí réidhe ag baint úsáide as MELODIC, bosca uirlisí FSL, chun comhpháirteanna a bhaineann le déantúsán a bhaint (Geng et al., 2019). Tar éis na comhpháirteanna uile a bhaineann le déantán a bhaint, rinneadh eastóscadh inchinne, normalú agus scagadh. Tar éis an nós imeachta a mhol Tillman et al. (2018), rinneadh eastóscadh inchinne ar íomhá ualaithe T1-go leithleach i sé bhosca uirlisí: na hUirlisí Ard-Normálaithe, AFNI, FSL, BSE, ROBEX, agus SPM8 chun sonraí ardcháilíochta a chinntiú. Áiríodh na voxels a bhaintear as ceithre bhosca uirlisí ar a laghad sa masc inchinn. Baineadh úsáid as Ard-Uirlisí Normalaithe chun comhchlárú agus normalú a dhéanamh. Rinneadh anailís staitistiúil in AFNI (Cox, 1996). Rinneadh scagadh ama bandpas (0.01-0.1 Hz) agus smúdáil spásúil le heithne Gaussach 5 mm FWHM in AFNI ar shonraí normalaithe.

Díorthaíodh réigiúin síl aonair (hippocampus déthaobhach anterior agus posterior) ón scanadh struchtúrach ag baint úsáide as Freesurfer 5.1 (Fischl, 2112) agus cuireadh in eagar iad ag baint úsáide as an Uirlis Oiriúnaithe Deighilte Uathoibríoch (Wang et al., 20 11). Roinneadh an hippocampus i ndeighleoga roimhe agus posterior ag baint úsáide as sainaithint láimhe ar shainchomharthaí caighdeánacha anatamaíocha. Bhí APEX an uncail mar theorainn idir an hippocampus anterior agus posterior (Duvernoy, 2005; Weiss et al., 2005). Bhí na rátaí dall ar aois agus gnéas an rannpháirtí. Léirigh iontaofacht maidir le sainaithint na sainchomharthaí seo comhaontú 94.60 faoin gcéad laistigh de 1 slice agus comhaontú 99.99 faoin gcéad laistigh de 2 shlisne. Bhí comhéifeachtaí comhghaolaithe in-aicme ard agus sa raon ó 0.897 go 0.985. Nuair a bhí easaontas idir na ráthóirí maidir leis an suíomh ceart slisne, baineadh úsáid as slis an ráthóra níos mó taithí.

Ríomhadh comhghaolta idir sraith ama na réigiún síl aonair (hippocampus déthaobhach anterior agus posterior) agus iad siúd den inchinn ar fad chun léarscáileanna nascachta feidhme stáit scíthe aonair a ghiniúint. Ina dhiaidh sin, baineadh úsáid as claochlú r-go-z Fisher chun léarscáileanna r a thiontú ina léarscáileanna z chun luachanna gnáthdháilte na léarscáileanna nascachta a fháil. Baineadh na luachanna z ó 6 ROI: lobule parietal inferior / super (IPL/SPL), gyrus occipital íochtair (IOG), gyrus ama inferior chlé (ITG), gyrus tosaigh inferior chlé (IFG), gyrus fusiform, agus gyrus tosaigh fithiseach (OFG) (Fig. 3). Sainmhíníodh na réigiúin inchinne seo de réir taighde roimhe seo, a thug le fios gur léirigh 4- go 8-leanaí bliain d’aois níos mó gníomhachtúcháin sna réigiúin seo le linn ionchódaithe le haghaidh míreanna (.i. pictiúir d’ainmhithe agus d’oibiachtaí) a chuimhnítear ina dhiaidh sin le foinsí cearta ná na cinn le foinsí míchearta (.i. pictiúir de charachtair cartúin) (le haghaidh sonraí, féach Geng et al., 2019). Tugann na difríochtaí gníomhachtaithe le fios go bhfuil na sé réigiún inchinn seo ríthábhachtach chun faisnéis chomhthéacsúil a ionchódú. Dá bhrí sin, roghnaíodh na réigiúin seo mar ROIanna sa staidéar reatha.

Anailísí staitistiúla Baineadh úsáid as samhlacha líneacha measctha mar gheall ar a gcumas sonraí fadaimseartha neamhchothromaithe agus neamhiomlána a láimhseáil. Go sonrach, reáchtáladh sraith samhlacha le héifeachtaí seasta in SPSS 20.0 chun na ceangail idir aois, cuimhne foinse, agus iHFC a thástáil. Ar dtús, rinneadh measúnú ar athruithe a bhaineann le haois sa chuimhne foinse. Ansin, rinneadh anailís ar an gcaidreamh idir aois, cuimhne foinse, agus iHFC le gach ROI chun na hathruithe ar an gcaidreamh comhthráthach a mheas. Ansin, úsáideadh na samhlacha chun scrúdú a dhéanamh an raibh athruithe níos déanaí i gcuimhne foinse tuartha iHFC níos déanaí le gach ROI agus cibé an raibh nascacht fheidhmiúil níos luaithe le gach ROI tuartha athruithe níos déanaí sa chuimhne foinse.

Mar a mholtar sa Réamhrá, tógann sé am le haghaidh athruithe iompraíochta agus inchinne a chéile a mhúnlú. Mar sin, rinneamar anailís ar chaidreamh na n-athruithe cuimhne idir W1 agus W2 le nascacht fheidhmiúil ag W3 (Fíor 1). Ina theannta sin, ríomhamar an caidreamh idir nascacht fheidhmiúil ag W1 le hathruithe cuimhne idir W1 agus W3 (Fíor 1). Fáth phraiticiúil eile a raibh difríocht idir na heatraimh athraithe cuimhne idir an dá anailís thuar ná nach raibh aon athrú suntasach ar chuimhne foinse idir W2 agus W3 sa seanchohórt. [Ceist spéise eile a bheadh ​​ann ná conas a bhaineann athruithe sa chuimhne foinse le hathruithe ar iHFC; áfach, sa sampla reatha, bhí an iomarca sonraí caillte mar gheall ar an tairiscint chun scrúdú a dhéanamh ar athruithe iHFC laistigh den dá chohórt. Dá bhrí sin, úsáidtear sonraí aon phointe ama le haghaidh anailísí ar nascacht fheidhmiúil.]

Rinneadh covariates leanúnacha (aois, meán FD, athrú cuimhne foinse, agus iHFC) sna samhlacha seo a chaighdeánú trasna an tsampla iomlán. Baineadh úsáid as Critéar Faisnéise Akaike chun samhlacha príomhéifeachtaí a chur i gcomparáid le samhlacha a chuimsigh príomhéifeachtaí agus éifeachtaí idirghníomhacha araon. Roghnaíodh samhlacha leis an luach Critéir Faisnéise is ísle Akaike mar an tsamhail is fearr a d'oirfeadh. I bhfianaise mhéid measartha an tsampla (féach Tábla 1) agus an líon teoranta de Phoblacht na hÉireann, níor cuireadh ceartúcháin le haghaidh comparáidí iolracha i bhfeidhm. Má breathnaíodh idirghníomhaíochtaí a bhaineann le cohórt (óg vs sean), rinneadh meastachán arís ar an ngaol idir bearta cuimhne foinse agus iHFC do gach cohórt trí na comhathróga do gach grúpa a chaighdeánú ar leithligh agus trí pharaiméadair na samhla a athmheas.

Torthaí

Torthaí iompraíochta

Chuir 194 leanbh sonraí ar fáil le haghaidh anailísí iompraíochta (Tábla 1). Chun feidhmíocht cuimhne foinse a thuar, bhí feistiú níos fearr ag samhlacha éifeachtaí seasta, lena n-áirítear aois, cohórt (óg vs sean), agus idirghníomhú le cohórt aoise ná an tsamhail nach raibh ach príomhéifeachtaí san áireamh. Bhí baint dhearfach ag aois le feidhmíocht cuimhne foinse (b=0.051, SE=0.023, t(353)= 2.281, lch=0.023), agus bhí idirghníomhaíocht shuntasach idir aois agus cohórt (b=–0.075, SE=0.031, t(353) {{17 }} 2.423, p=0.016). Nuair a scrúdaíodh an t-idirghníomhú seo, léirigh na torthaí go raibh níos mó athruithe bainteach le haois sa chuimhne foinseach sa chohórt óg i gcomparáid leis an sean (p, 0.001 vs p=0.028; Fíor 4). Níor tugadh faoi deara aon difríochtaí idir na 6- leanaí bliain d'aois ón gcohórt óg a tástáladh ag W3 agus na 6-leanaí bliain d'aois ón seanchohórt a ndearnadh tástáil orthu ag W1 (lch 0.90). Ina theannta sin, rinneamar tástáil cibé an raibh difríochtaí sa chuimhne foinse idir aoisghrúpaí i ngach cohórt. Bhain tábhacht leis na comparáidí go léir idir aoisghrúpaí cé is moite den difríocht idir 7 agus 8 mbliana (p=0.24).

Athruithe a bhaineann le haois ar an gcaidreamh comhthráthach idir cuimhne foinse agus nascacht fheidhmiúil Áiríodh le héifeachtaí seasta na samhlacha líneacha measctha fo-réigiún, aois, agus cuimhne foinse mar athróga neamhspleácha agus iHFC mar an athróg spleách. Cuireadh meán BD san áireamh sa mhúnla freisin mar gheall ar an ngaol beagán suntasach idir aois agus meán-BD mar a tuairiscíodh thuas. Bhí feistiú níos fearr ag na samhlacha príomhéifeachta ná na samhlacha le hidirghníomhaíocht cuimhne foinse aoise. Bhí príomhthionchair shuntasacha aoise le sonrú ar an nasc idir an hippocampus agus an IPL/SPL, IOG, ITG ar chlé, IFG clé, gyrus fusiform, agus OFG. Go sonrach, de réir mar a mhéadaigh aois, mhéadaigh iHFC freisin (Fíor 5). Ní raibh an éifeacht is mó de chuimhne foinse suntasach don nascacht idir an hippocampus agus aon ROI.

Ina theannta sin, bhí difríochtaí sa nascacht idir hippocampus anterior versus posterior agus fusiform, ar chlé ITG, IOG, OFG, agus ar chlé IPL/SPL (Tábla 3). I ngach réigiún seachas OFG, bhí an nascacht níos airde don taobh thiar i gcomparáid leis an hippocampus roimhe. In IFG, bhí difríocht threochta i nascacht fheidhmiúil hippocampal (anterior, posterior; Tábla 3).

Caidreamh tuarthach idir athruithe cuimhne foinse ó W1 go W2 agus nascacht fheidhmiúil ag W3

I measc na n-éifeachtaí seasta a bhí ag na samhlacha measctha líneacha bhí fo-réigiún (anterior vs posterior), cohórt (óg vs sean), agus athrú cuimhne foinse (arna shainmhíniú mar na difríochtaí sa chuimhne foinse idir W1 agus W2). Níor cuireadh meán FD san áireamh sna samhlacha toisc nach raibh aon difríocht in aon cheann de na paraiméadair gluaisne (meán FD, absalóideach, agus fad sonraí) idir cohóirt óg agus aosta (lch . 0.60). Mar thoradh ar na samhlacha ina raibh an idirghníomhaíocht athraithe cuimhne foinse chohórt bhí múnla níos fearr a d’oirfeadh do IFG clé agus OFG. I gcodarsnacht leis sin, bhí na príomh-mhúnlaí éifeachtaí oiriúnach níos fearr do na ceithre ROI eile. Bhí baint dhearfach ag athruithe cuimhne foinse idir W1 agus W2 le nascacht fheidhmiúil hippocampal W3 le IPL/SPL chlé, IOG, ITG clé, agus gyrus fusiform (Tábla 4; Fíor 6).

Bhí idirghníomhaíochtaí suntasacha idir cohórt agus athrú cuimhne foinse ag tuar nascacht fheidhmiúil intreach ón hippocampus go IFG clé agus OFG (Tábla 4). Chun na hidirghníomhaíochtaí seo a fhiosrú, úsáideadh na samhlacha éifeachtaí seasta chun gach cohórt a mheasúnú ar leithligh. Sa chohórt óg, bhí baint shuntasach ag athruithe cuimhne foinse le iHFC le IFG ar chlé agus OFG (b=0.109, SE=0.025, t( 73)=4.341, lch , 0.001; b=0.068, SE=0.022, t(73)=3.117, lch=0 .003). Mar sin féin, sa seanchohórt, ní raibh na cumainn seo soiléir (luachanna p . 0.20). Dá bhrí sin, ní raibh ach sa chohórt óg feabhsuithe iompraíochta i gcruth cuimhne foinse níos déanaí nascacht feidhme intreach idir an hippocampus agus na réigiúin cortical (Fig. 7). Ina theannta sin, rinneamar na hanailísí thuas a athchur le cuimhne foinse ag W1 agus W2 atá san áireamh sna samhlacha chun an caidreamh idir athruithe cuimhne foinse agus nascacht fheidhmiúil hippocampal níos déanaí a thástáil. D'fhan na torthaí go léir mar a chéile, ach amháin gur éirigh príomhéifeacht na n-athruithe cuimhne foinse i IPL/SPL ar chlé agus IOG neamhshuntasach (p=0.18; p=0.11). Ina theannta sin, léirigh an hippocampus posterior nascacht níos mó le fusiform, d'fhág ITG, IOG, agus d'fhág IPL / SPL ná an hippocampus roimhe. Níor bhain tábhacht leis an difríocht idir OFG agus IFG ar chlé (Tábla 3).

Caidreamh tuarthach idir nascacht fheidhmiúil ag W1 agus athruithe cuimhne foinse ó W1 go W3

I measc na múnlaí éifeachtaí seasta bhí iHFC ag W1 agus cohórt (óg vs sean) mar athróga neamhspleácha agus athrú cuimhne foinse ó W1 go W3 mar an athróg spleách. Níor cuireadh meán FD san áireamh sa mhúnla toisc nach raibh difríocht shuntasach idir é idir cohóirt (lch . 0.70). I gcás ITG chlé agus fusiform, bhí na samhlacha idirghníomhaíochta oiriúnach níos fearr. Maidir leis na ROIanna eile, bhí feistiú níos fearr ag na príomhmhúnlaí éifeachtaí ach níor ghin siad aon torthaí suntasacha.

Thuar na hidirghníomhaíochtaí idir cohórt agus iHFC in ITG clé agus gyrus fusiform athrú cuimhne foinse go suntasach (Tábla 5). Chun na hidirghníomhaíochtaí a fhiosrú, úsáideadh samhlacha d’iarmhairtí seasta chun an caidreamh i ngach cohórt a thástáil ar leithligh. Sa chohórt níos sine, bhain iHFC le ITG clé agus gyrus fusiform le hathrú cuimhne foinse (b=–0.{{10}}90, SE=0 .024, t(60)=3.76, lch , 0.001; b=0.086, SE=0.029, t(60)= 2.998, lch=0.004). Mar sin féin, níor breathnaíodh an gaol seo sa chohórt óg (lch . 0.80). Dá bhrí sin, ní raibh ach nascacht fheidhmiúil idir an hippocampus agus an ITG ar chlé agus gyrus fusiform ag tuar feabhsuithe níos déanaí sa chuimhne foinse (Fíor 7).

Plé

Bhain an staidéar seo úsáid as dearadh fadaimseartha luathaithe chun imscrúdú a dhéanamh ar an gcaidreamh réamh-mheasta idir athruithe cuimhne foinse agus iHFC thar óige. Ar an gcéad dul síos, fuaireamar méaduithe a bhaineann le haois ar fheidhmíocht cuimhne foinse, ag tacú le staidéir roimhe seo a léirigh difríochtaí arda a bhaineann le haois i gcuimhne foinse san aoisghrúpa seo (Drummey agus Newcombe, 2002; Riggins, 2014). Ar an dara dul síos, léirigh na torthaí gur mhéadaigh iHFC laistigh den líonra cuimhne thar óige, atá ag teacht le staidéir thrasghearrtha roimhe seo a thaispeánann comhcheangail chomhchosúla idir aois agus nascacht fheidhmiúil hippocampal (Blankenship et al., 2017; Geng et al., 2019). Mar fhocal scoir, léirigh na torthaí go raibh athruithe ar fheidhmíocht cuimhne réamh-mheasta ar nascacht fheidhmiúil níos déanaí agus nascacht fheidhmiúil luath a thuar athruithe cuimhne foinse níos déanaí.

Athruithe cuimhne foinse tuartha nascacht fheidhmiúil hippocampal níos déanaí

Athruithe cuimhne foinse go luath sa saol tuartha nascacht intreach níos déanaí idir an hippocampus agus réigiúin cortical in éagmais taisc, rud a thugann le tuiscint gur iompar a mhúnlaigh nascacht feidhme níos déanaí. Go sonrach, thar na leanaí go léir, thuar athruithe sa chuimhne nascacht intreach ón hippocampus go foirm comhleá, d’fhág ITG, IOG, agus d’fhág IPL/SPL 1 bhliain ina dhiaidh sin. Ina theannta sin, laistigh den chohórt níos óige, réamh-mheasta athruithe cuimhne luath nascacht fheidhmiúil hippocampal le IFG chlé agus OFG. Mar sin féin, in anailísí a rinne measúnú ar athruithe a bhaineann le haois i gcaidreamh comhthráthach, ní raibh baint ag cumas cuimhne le iHFC. Tacaíonn na torthaí seo leis an smaoineamh go múnlaíonn taithí saoil an inchinn trasna na forbartha, nóisean a fuair tacaíocht ó thorthaí eile freisin (Fox agus Raichle, 2007; Gabard-Durnam et al., 2016). Mar shampla, tá sé léirithe go ndéanann nascacht fheidhmiúil atá bunaithe ar thascanna nascacht fheidhmiúil scíthe a thuar 2 bhliain ina dhiaidh sin ach ní i gcomhthráth (Gabard-Durnam et al., 2016). Ina theannta sin, mar atá molta ag an gcreat speisialtóireachta idirghníomhach, rinneamar léirmhíniú ar na torthaí chun a thaispeáint go bhféadfadh athruithe sa chuimhne go luath sa saol comhtháthú feidhme a thiomáint laistigh den líonra cuimhne hippocampal agus go dtógann sé go leor ama chun an próiseas seo a fhorbairt (Johnson, 2011; Poppenk et al., 2013). I bhfocail eile, d’fhéadfadh go léireodh gnóthachain luathchuimhne mionchoigeartú de réir a chéile ar an ngréasán cuimhne hippocampal le himeacht ama, rud a fhágann iHFC feabhsaithe ar deireadh fiú nuair nach bhfuil tasc sonrach ann. Tá sé seo comhsheasmhach le taighde a rinneadh roimhe seo i réimsí cognaíocha eile a thaispeánann go bhfuil athruithe spreagtha ag oiliúint uimhríochta i nascacht hippocampal-parietal sa mheán-óige (Rosenberg-Lee et al., 2018).

Tuar nascacht fheidhmiúil hippocampal athruithe cuimhne foinse níos déanaí

Nascacht ón hippocampus go fusiform agus ITG athruithe cuimhne tuartha 2 bhliain ina dhiaidh sin. Mar sin féin, ní raibh sé seo fíor ach amháin don chohórt níos sine, sa chaoi is go raibh athruithe cuimhne tuartha ag iHFC le fusiform agus ag fágáil ITF ag 6 bliana 2 bhliain ina dhiaidh sin. Tacaíonn na torthaí seo leis an éileamh gur féidir le gníomhaíocht san inchinn iompar a mhúnlú freisin, agus tugann siad le tuiscint gur féidir le comhtháthú feidhmiúil laistigh den líonra cuimhne hippocampal gnóthachain forbartha sa todhchaí i gcumas cuimhne leanaí chomh hóg le 6 bliana d'aois a thuar. Tá an toradh seo comhsheasmhach le staidéir roimhe seo a thug le tuiscint gur féidir le iHFC níos luaithe athruithe iompraíochta de bharr idirghabháil i ndaonraí forbartha tipiciúil agus aitíopúla a thuar (Hoeft et al., 2011; Supekar et al., 2013). Mar sin, tugann ár staidéar le fios, go luath sa saol, nach bhfuil an t-idirghníomhú idir forbairt inchinne agus iompraíochta aontreoch, ach ina ionad sin próiseas cómhalartach: cruthaíonn athruithe iompraíochta gníomhaíocht inchinn sa todhchaí, agus cruthaíonn gníomhaíocht inchinn athruithe iompraíochta sa todhchaí.

Éifeachtaí uainiúcháin san idirghníomhaíocht idir forbairt iompraíochta agus inchinne

Tugann ár dtorthaí le fios go bhfuil tábhacht ag baint leis an uainiú i dtéarmaí na n-idirghníomhaíochtaí idir an inchinn agus forbairt iompraíochta. Go sonrach, cé gur tuaradh athruithe cuimhne níos luaithe nascacht hippocampal níos déanaí le réigiúin cortical áirithe i gcohóirt óg agus aosta, ní raibh ach athruithe cuimhne luatha laistigh den chohórt níos óige a bhain leis an nascacht fheidhmiúil ón hippocampus go dtí an IFG clé agus OFG. I gcodarsnacht leis sin, thuar go suntasach le nascacht fheidhmiúil luath le fusiform agus ar chlé ITG athruithe cuimhne níos déanaí sa chohórt níos sine amháin. Molaimid dhá mhíniú féideartha ar na difríochtaí ama seo. Ar an gcéad dul síos, d’fhéadfadh na torthaí seo a bheith mar thoradh ar dhifríochtaí aitheanta i méid na n-athruithe a bhaineann le haois i bhforbairt cuimhne foinseach le linn óige. Ag teacht le staidéir iompraíochta roimhe seo a thugann le tuiscint go raibh rátaí luathaithe athraithe i gcuimhne foinse roimh an séú bliain den saol (Riggins, 2014), léiríonn an staidéar reatha go raibh níos mó athruithe cuimhne don chohórt 4-go-6-bliain d'aois substaintiúil ná don chohórt 6-go-8-bliain d'aois. Féadfaidh athruithe cuimhne níos mó athruithe níos mó san inchinn a thiomáint. B’fhéidir go gcabhródh sé seo le míniú a thabhairt ar an bhfáth ar thuar athruithe cuimhne níos luaithe sa chohórt níos óige nascacht idir an hippocampus agus IFG agus OFG.

Mar mhalairt air sin, d’fhéadfadh an difríocht ama a bheith mar thoradh ar dhifríochtaí aitheanta in athruithe forbartha sa hippocampus le linn óige. Léiríonn staidéir ar dhaoine agus ar ainmhithe go seasta go bhfuil forbairt shuntasach ar an ngréasán cuimhne hippocampal thart ar an séú bliain den saol (Serres, 2001; Lavenex agus Lavenex, 2013). Mar sin, d’fhéadfadh 4-6 blianta a bheith ina tréimhse íogair d’fhorbairt hippocampal, arb iad is sainairíonna é níos mó plaisteacht (Tottenham agus Sheridan, 2010). Tá an t-éileamh seo ag teacht leis an argóint go bhféadfadh sé go mbeadh múnlú ailtireachta feidhme an-fhairsing le linn tréimhsí forbartha nuair is plaisteach is mó a bhíonn córais néaracha agus is inchúisithe le hionchuir chomhshaoil ​​(Bick agus Nelson, 2017). Nuair a thagann deireadh leis an tréimhse íogair, féadfaidh an líonra cuimhne hippocampal níos aibí tosú ag tiomáint athruithe forbartha ar chumas cuimhne. D’fhéadfadh sé seo a mhíniú cén fáth ar thuar iHFC athruithe iompraíochta sa chohórt níos sine amháin. Dá bhrí sin, tuairimíonn muid nach féidir ach amháin tar éis don inchinn tairseach áirithe aibithe a bhaint amach a fheidhm a réamh-mheas go hiontaofa agus go comhsheasmhach. Féadfaidh na héifeachtaí uainiúcháin a bheith ag brath freisin ar na réigiúin inchinne ar leith a thaispeánann nascacht fheidhmiúil leis an hippocampus. Athruithe cuimhne luath ó 4 go 5 bliana tuartha nascacht fheidhmiúil idir hippocampus agus réigiúin prefrontal (IFG agus OFG) ag 6 bliana. Mar sin féin, sa chohórt níos sine, ní raibh nascacht fheidhmiúil ag 8 mbliana d'aois tuartha ag athruithe iompair ó 6 go 7 mbliana. I gcodarsnacht leis sin, sa chohórt níos sine amháin a thuar iHFC athruithe cuimhne 2 bhliain ina dhiaidh sin, agus bhain sé seo go sonrach leis an bhfiúsfhoirm agus leis an ITG. B’fhéidir go bhfuil na torthaí seo mar gheall ar na conairí forbartha éagsúla atá sna réigiúin néaracha seo. Tá sé léirithe ag taighde roimhe seo go leanann forbairt inchinne ar aghaidh i seicheamh ordlathach ó cortices céadfacha go corticí comhlachais go réigiúin atá tábhachtach d’fheidhmeanna cognaíocha (Gogtay et al., 2004; Shaw et al., 2008). Is réigiúin iad IFG agus OFG a bhfuil baint acu le cognaíocht ardoird a aibíonn níos déanaí ná réigiúin céadfacha nó comhlachais. Mar sin, tá torthaí an staidéir reatha comhsheasmhach leis an nóisean nach bhfuil na réigiúin réamhtheorannacha, mar IFG agus OFG, níos aibí, agus mar sin níos mó plaisteacha, sa chohórt níos óige i gcomparáid le níos sine. Tá sé seo comhsheasmhach freisin le staidéir roimhe seo a thugann le fios go bhfuil baint ag cúpláil feidhme hippocampal méadaithe leis an PFC le forbairt cumais chuimhne (Qin et al., 2014). Leathnaíonn na torthaí reatha an obair seo agus tugann siad le tuiscint go bhféadfadh 4-6 blianta a bheith ina tréimhse íogair don chomhtháthú feidhmiúil idir an hippocampus agus réigiúin tosaigh. I gcodarsnacht leis sin, tá baint ag fusiform agus ITG le próiseáil amhairc agus aibí níos luaithe ná réigiúin prefrontal. D’fhéadfadh go mbeadh aibiú luath den sórt sin mar bhunús ag cumas comhfhoirmeach agus ITG athruithe iompraíochta a thuar.

Láidreachtaí agus teorainneacha

Tá roinnt láidreachtaí ag an staidéar reatha. Trí úsáid a bhaint as dearadh fadaimseartha luathaithe, lorgamar athruithe forbartha sa chuimhne foinse, iHFC, agus sa chaidreamh eatarthu. Thug an dearadh seo deis dúinn freisin difríochtaí ama a thástáil trí dhá ghrúpa leanaí a chur i gcomparáid. Trí dhíriú ar thréimhse íogair molta d’fhorbairt na cuimhne foinse, bhíomar in ann scrúdú a dhéanamh ar an gcaoi a ndéantar an líonra cuimhne hippocampal a scagadh laistigh den fhuinneog thábhachtach forbartha seo agus ar an gcaoi a mbaineann sé le feabhsuithe sa chuimhne.

Tá teorainneacha ag baint leis an staidéar seo freisin. Mar gheall ar mhéid an tsampla teoranta, ní rabhamar in ann scrúdú a dhéanamh ar an gcaoi a mbaineann athruithe ar nascacht fheidhmiúil le himeacht ama leis an gcuimhne. Chomh maith leis sin, mar gheall ar mhéid an tsampla, roghnaigh muid gan anailísí uile-inchinn a dhéanamh agus ina ionad sin bhíomar ag brath ar ROIanna a tháinig as staidéar tascbhunaithe a raibh leanaí ón staidéar fadaimseartha céanna páirteach ann. Mar sin, d’fhéadfadh go mbeadh torthaí le réigiúin inchinne breise, nach bhfuil san áireamh sa tsraith reatha ROIanna, ann freisin. Ina theannta sin, sainíodh na ROIanna i dtasc nach n-úsáidtear ach ábhar pictiúrtha. I gcodarsnacht leis sin, tomhaiseadh cuimhne foinse sa staidéar seo i dtasc a bhain le hábhar pictiúrtha agus briathartha araon. Ní fios cé acu an gcuirfí réigiúin inchinne éagsúla i ngníomh chun faisnéis chomhthéacsúil a ionchódú chun módúlachtaí amhairc in aghaidh briathartha a úsáid. Mar fhocal scoir, cé gur chuir cuid de na leanaí sa sampla sonraí fMRI tasc-bhunaithe ar fáil chun ROIanna a shainiú, ní raibh go leor sonraí MRI tascbhunaithe againn chun caidreamh forbartha a mheas idir an nascacht fheidhmiúil hippocampal tascbhunaithe agus an nascacht a thomhaistear gan tasc éilitheach. fhorchuirtear.

Mar fhocal scoir, dhírigh ár staidéar ar na meicníochtaí a bhaineann le hathruithe forbraíochta i gcuimhne foinse agus an bunghréasán hippocampal idir 4 agus 8 mbliana d'aois. Tugann torthaí le fios gur próisis idirghníomhacha iad taithí iompraíochta agus athruithe inchinne, sa chaoi is go n-athruithe cruthanna san inchinn agus go gcruthaíonn an inchinn athruithe ar iompar. Ina theannta sin, tacaíonn ár dtorthaí le staidéir roimhe seo ar fhorbairt inchinne agus leathnaíonn siad iad trína léiriú go bhfuil tábhacht ag baint le huainiú i dtéarmaí athruithe iompraíochta a mhúnlaíonn nascacht inchinne, agus go mbraitheann difríochtaí uainiúcháin dá leithéid freisin ar na réigiúin inchinne atá i gceist. I dteannta a chéile, cuireann na torthaí seo léargas criticiúil ar fhorbairt na cuimhne foinse sa luath-óige agus cuireann siad leis an gcorp litríochta atá ag dul i méid a dhéanann doiciméadú ar an gcaidreamh idirghníomhach agus casta idir próisis chognaíocha agus a mbonn néareolaíoch san inchinn atá ag forbairt.