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Se presenta un protocolo utilizado para descubrir un efecto interactivo entre el sueño y el cortisol en la consolidación de la memoria, en particular para las imágenes que despiertan negativos. Específicamente, el diseño experimental utiliza de seguimiento del ojo, el análisis de cortisol salivar, y las pruebas de memoria de comportamiento - métodos que se pueden utilizar con los participantes sanos y clínicos.
Aunque se eleva en el cortisol pueden beneficiarse consolidación de la memoria, como puede dormir pronto después de la codificación, no existe actualmente una escasez de la literatura en cuanto a cómo estos dos factores pueden interactuar para influir en la consolidación. Aquí se presenta un protocolo para examinar la influencia interactiva de cortisol y dormir en la consolidación de la memoria, mediante la combinación de tres métodos: eye tracking, análisis de cortisol en la saliva, y las pruebas de memoria del comportamiento a través de los retrasos de sueño y vigilia. Para evaluar los niveles de cortisol en reposo, los participantes dieron una muestra de saliva antes de ver los objetos negativos y neutrales dentro de escenas. Para medir la atención abierta, la mirada de los participantes fue localizado durante la codificación. Para manipular si el sueño se produjo durante la ventana de consolidación, los participantes, ya sea escenas codificadas en la noche, dormían durante la noche, y tomaron una prueba de reconocimiento a la mañana siguiente, o codificados escenas en la mañana y se mantuvo despierto durante un intervalo comparativamente retención a largo. Grupos de control adicionales se tested después de un retraso de 20 minutos por la mañana o por la noche, para controlar los efectos de tiempo de día. Juntos, los resultados mostraron que hay una relación directa entre el cortisol de reposo en la codificación y la memoria posterior, sólo después de un período de sueño. A través de seguimiento de los ojos, se determinó, además, que para los estímulos negativos, este efecto beneficioso del cortisol sobre la memoria posterior puede ser debido al cortisol fortalecimiento de la relación entre el que los participantes ven durante la codificación y lo que más tarde son capaces de recordar. En general, los resultados obtenidos por una combinación de estos métodos descubrieron un efecto interactivo de sueño y el cortisol en consolidación de la memoria.
La capacidad de consolidar la información depende de innumerables factores, con el sueño y la hormona del estrés cortisol son dos de las variables más influyentes. La investigación previa ha demostrado que los niveles elevados de cortisol, ya sea inducida a través de la administración de cortisol exógeno o estrés psicosocial, a menudo se asocian con una mejora selectiva de la memoria para emocional relativa a los estímulos neutro 1-7. El sueño se ha demostrado que tienen un efecto selectivo similar sobre 8,9 memoria emocional: Cuando los participantes son presentados con breves escenas compuestas de un objeto negativa o neutral colocado sobre un fondo neutro, dormir desvincula de las escenas, la preservación de la memoria para los objetos negativos, al tiempo que permite memoria para los componentes de la escena menos prominentes (objetos neutros y fondos neutros) decaiga 10-12.
Si bien estas dos literaturas se centran en los efectos independientes de cortisol y dormir en la memoria emocional, es posible que cortisol y dormir tienen un efecto interactivo. Curiosamente, ya que los estudios que investigan los efectos del cortisol sobre la memoria incluyen un retraso retención de al menos 24 horas, lo que necesariamente incluye una noche de sueño, es imposible determinar si el sueño es necesario para el cortisol tenga un efecto facilitador en la consolidación. Del mismo modo, mientras que la investigación ha demostrado que el sueño beneficia preferentemente de memoria para la información emocional, es posible que estos efectos pueden ser intensificados en los individuos con niveles más altos de cortisol durante la codificación.
Por estas razones, es importante no sólo para entender cómo el sueño y el cortisol apoyan independientemente formación de la memoria, sino también para investigar si el sueño y el cortisol interactúan para apoyar la formación de memoria. Después de todo, existen vínculos importantes entre el sueño y el cortisol en el envejecimiento normal 13, y las formas de psicopatología que se asocian con déficits de memoria 14,15. Sólo mediante el uso de una combinación demetodologías es posible entender las complejas interacciones entre el sueño y el cortisol, y sus efectos en la consolidación de la memoria. Específicamente, mediante la combinación del método de colección de cortisol salivar con un sueño en comparación con el diseño de despertador, es posible determinar si hay un efecto interactivo de estas dos variables en la consolidación. También valiosa es que mediante el uso de seguimiento del ojo para medir la mirada durante la codificación, es posible dilucidar un posible mecanismo que subyace a este efecto atencional.
1. Screening Participante y Preparación para el Experimento
2. Condiciones y Diseño Experimental
3. Los estímulos de Construcción
4. Procedimiento cortisol
5. Procedimiento seguimiento de los ojos / de codificación
6. Retardo Estudio-prueba
7. Procedimiento de Reconocimiento
Efectos del Sueño y cortisol en la memoria de los estímulos emocionales y Neutral
La primera hipótesis abordado es que el cortisol elevado durante la codificación facilitará la memoria emocional para más de estímulos neutros, y que este efecto es dependiente sobre el sueño que se produce entre la codificación y recuperación. Figura 4A traza el efecto del cortisol en la memoria para objetos negativos. Niveles estandarizados de cortisol (eje x) y la memoria de los objetos negativos (eje y) estaban directamente relacionados en el grupo de sueño (en rojo), pero no el grupo de Wake (en gris). El Grupo (Sleep vs Wake) por la interacción Cortisol fue significativa [t (41) = 2,23, β = 2,92, p = 0,031]: cortisol Superior de codificación de la memoria prevista para los objetos negativos si los participantes dormían entre la codificación y recuperación [t (24 ) = 2,31, β = 0,43, p = 0,031], pero no si se quedaban despiertos [t (16) = 0,40, β = 0,10, p = 0,70; véase la Figura 4A]. Estos efectos no fueron significativas por género, ciclo menstrual, o críticamente, la hora del día, el cual fue determinado mediante la ejecución de análisis adicionales con la mañana y grupos de noche corto retardo. Para la memoria neutro (ver Figura 4B), una similar, pero se observó el patrón más débil. Hubo una relación marginalmente significativa entre los niveles de cortisol antes de la codificación (eje x) y la memoria para objetos neutrales (eje y) en el grupo Sleep [en azul, t (24) = 1,76, β = 0,34, p = 0,092 ], pero no el grupo de despertador [en gris, t (16) = 0,98, β = 0,25, p = 0,34]. La interacción entre el cortisol y el Grupo fue marginalmente significativa [t (41) = 1,95, β = 2,55, p = 0,059].
Efectos del Sueño y cortisol en la interacción entre la atención durante la codificación y consolidación
Fue hipothesized que este efecto beneficioso de cortisol en la memoria emocional puede ser en parte debido a la capacidad de cortisol a la información "etiqueta" como importante recordar en el momento de la codificación, que conduce a la posterior priorización de que la información durante el sueño. Este concepto de "tagging emocional" sugiere que la codificación de los estímulos que despiertan activa mecanismos neurales, lo que lleva a la plasticidad a largo plazo en las sinapsis marcados por la etiqueta de 23-25. Es posible que el cortisol elevado durante la codificación ayuda a establecer estas etiquetas, que conduce a la conservación selectiva de esta información durante la consolidación. Para investigar esta posibilidad, se analizaron los datos de seguimiento ocular para determinar si mayores cortisol aumenta la probabilidad de que los procesos de consolidación basadas en el sueño fortalecer preferentemente de memoria para la información que recibe la mayor atención durante la codificación. En primer lugar, el porcentaje de tiempo que cada participante pasaba mirando cada objeto dentro de cada escena ( es decir, se calculó la AOI) en relación con la escena de visualización de tiempo total. Las escenas fueron luego ordenados de forma post-hoc, a partir de datos de reconocimiento de cada participante para ordenar las escenas en aquellos para los que el participante más tarde recordó el objeto y aquellos para los que el participante después olvidó el objeto. Por último, una puntuación se calcula para reflejar la diferencia en el tiempo buscando entre los objetos posteriormente recordadas y posteriormente olvidadas (Ver Figura 5). Por ejemplo, si los participantes miraban los objetos que posteriormente recordadas durante un promedio de 75% de las veces que la escena era en la pantalla, y miraron a los objetos que posteriormente se olvidaron por un promedio de 65% de las veces que la escena era en la pantalla, la diferencia en el resultado todo el tiempo mirando sería del 10%.
De manera similar a los análisis realizados sobre los efectos del sueño y el cortisol en la memoria (Figura 4), se utilizó una regresión lineal para probar laefectos del sueño y el cortisol en esta diferencia en el tiempo en busca de codificación como una función de la memoria más adelante. Para los objetos negativos (véase la figura 6A), descansando el cortisol (eje x) marginalmente predijo la diferencia en el tiempo en busca de codificación como una función de la memoria más adelante (eje y) en el grupo del sueño [en rojo, t (23) = 1,869 , β = 0,37, p = 0,075], pero no en el grupo Wake [en gris, t (16) = 0.168, β = 0,043, p = 0,87]. La interacción entre el cortisol y el grupo fue significativa [t (40) = -2.04, β = -2,99, p = 0,049], y críticamente, este efecto no fue significativo debido al género, el ciclo menstrual, o la hora del día. Para los objetos neutros (véase la Figura 6B), no hubo ningún efecto de cortisol en el grupo de sueño (en azul) ni el grupo de despertador (en gris), y la interacción entre el cortisol y de grupo no fue significativa.
Figura 1. Representación visual del procedimiento descrito en el presente informe de vídeo, separados por el Grupo. Esta figura muestra los cuatro grupos de participantes (sueño, estela, mañana Short Delay, y de noche corto retardo), así como el momento de la pre- que codifica muestra el cortisol, la codificación, y la recuperación para cada grupo.
Figura 2. Representación visual de estímulos utilizados durante la codificación. Esta figura muestra que cada escena se compone de ya sea un negativo o un objeto neutro colocado delante de un fondo neutro. También muestra que los participantes vieron estas escenas durante tres segundos cada uno, durante el cual TIME indicaron si podrían acercarse o alejarse de la escena si se encontraban durante la vida real.
Figura 3. Representación visual de los estímulos utilizados durante la recuperación. Esta figura muestra que los participantes se presentaron con los objetos y fondos (por separado) durante la prueba de memoria de reconocimiento. Estos objetos y fondos fueron presentados ya sea con anterioridad durante la codificación ("edad") o habían sido nunca antes visto en el contexto del experimento ("nuevo").
Figura 4. Efecto del cortisol en la memoria para objetos negativos y neutros. La parcelas el efecto de los niveles de cortisol estandarizados sobre la memoria de los objetos negativos. B traza el efecto de los niveles de cortisol estandarizados en la memoria para objetos neutros. Leyenda: Sleep [diamantes rojos (neg), diamantes azules (neu)], [Wake cuadrados grises], Sleep Ajuste Lineal [línea roja (neg), línea azul (neu)], Wake Ajuste Lineal [línea gris].
Figura 5. Representación visual de la codificación (izquierda) y la recuperación (a la derecha) procedimiento relacionado con la variable dependiente (diferencia en buscar tiempo durante la codificación en función de la memoria más adelante) evaluados en el seguimiento ocular análisis. Esta figura muestra cómo el dependiente se calculó variable en los análisis de seguimiento ocular (la diferencia en el tiempo en busca durante la codificación como una función de la memoria más adelante). En particular, esta puntuación refleja la proporciónde tiempo durante la codificación que los participantes examinaron los objetos que más tarde recordados ("hits") menos la proporción de tiempo durante la codificación que los participantes examinaron los objetos que luego olvidaron ("misses").
Figura 6. Efecto del cortisol en la diferencia de tiempo buscando en la codificación como una función de la memoria más adelante para los objetos negativas y neutras. Buscando vez que se calculó como la proporción de escena total de tiempo de visión que los participantes pasaron mirando el objeto dentro de la escena. Una puntuación se calcula para reflejar la diferencia en la búsqueda de tiempo entre posteriormente recordado y posteriormente los objetos olvidados, y una regresión lineal se utilizó para probar los efectos del cortisol y dormir sobre esta partitura. Unas parcelas el efecto negativo de objetos, mientras que B parcelas el efecto de objetos neutros. Leyenda: Sleep [diamantes rojos (neg), diamantes azules (neu)], [Wake cuadrados grises], Sleep Ajuste Lineal [línea roja (neg), línea azul (neu)], Wake Ajuste Lineal [línea gris].
Este diseño experimental proporcionado la primera evidencia de que los efectos beneficiosos de cortisol pre-codificación en la memoria sólo son significativos cuando se produce el sueño durante el período de consolidación. Sólo por tanto la medición de los niveles de cortisol y la manipulación de si el intervalo de consolidación incluido el sueño era posible determinar que el sueño y el cortisol tiene un efecto interactivo sobre la memoria. Este diseño era crítico en la determinación de que, en los estudios previos que han atado de cortisol pre-aprender a memoria facilitada por estímulos negativos 1,5, estos efectos del cortisol pueden manifestar a causa de la sueño que sucede durante el intervalo de consolidación.
Esta constatación se hace aún más interesante teniendo en cuenta que el sueño en comparación con el diseño de atención necesaria a los participantes de ensayo en los dos grupos en diferentes momentos del día. El cortisol sigue un ritmo circadiano 26, con los niveles más altos de cortisol en la madrugada, y las más bajas en el correovening. Por lo tanto, los participantes del sueño estaban todos dentro de un estrecho rango de los niveles de cortisol relativamente bajas, habiendo codificados por la tarde, mientras que los participantes tenían niveles de cortisol Wake variables más altas y más, después de haber codificado en la mañana. Mediante el uso de este diseño, parece que incluso pequeñas diferencias en los niveles relativamente bajos de cortisol son suficientes para influir consolidación de la memoria durante un período de sueño. Al mismo tiempo, sin embargo, la variación diurna en el cortisol también complica el diseño. El trabajo futuro podría estudiar la forma de controlar los efectos de la variación diurna de cortisol en diferentes maneras. Una forma de hacerlo sería la de replicar los resultados actuales utilizando un paradigma de la siesta de la tarde. Debido a que los niveles de cortisol entre una siesta y condiciones Wake serían estadísticamente equivalentes, las fluctuaciones circadianas en cortisol en un paradigma de este tipo no sería una preocupación.
Si bien aún quedan muchas preguntas acerca de cómo interactúa con cortisol sueño para mejorar conso memoria emocionaldación, el trabajo actual proporciona evidencia de que el efecto facilitador de cortisol pre-codificación de la memoria emocional tras los retrasos de al menos 24 horas incluyendo el sueño 1,5,27 puede ser debido a las interacciones entre el cortisol y los procesos de consolidación del sueño dependiente. Sin un diseño en el que el retraso de una condición incluye el sueño y el otro no lo hace, no sería posible aislar si el sueño es necesario para este efecto debe ser respetado. Además, mediante la evaluación de la mirada de los participantes durante la codificación, se determinó que este efecto de facilitación de cortisol en la memoria emocional puede ser debido al cortisol la modulación de la relación entre la atención a la información emocional en la codificación y la posterior consolidación de dicha información durante el sueño: Con elevada cortisol, hay una relación fuerte entre lo que los participantes ven durante la codificación y de lo que más tarde recuerdan. Es posible que esto se debe a que el cortisol elevado en la codificación de etiquetas "'Esta información emocional tan importante que hay que recordar, que lleva el sueño de fortalecer selectivamente que la información más destacada durante el intervalo de consolidación.
Esta combinación única de métodos - un sueño en comparación con el diseño estela, una medición de los valores de cortisol salival en reposo, una evaluación de la mirada durante la codificación, y la administración de una prueba de memoria de reconocimiento del comportamiento - no sólo dio lugar al descubrimiento de un efecto interactivo de cortisol y dormir en la consolidación, sino también para la determinación de un potencial mecanismo atencional detrás de este efecto. En general, este estudio se puede utilizar como un ejemplo de cómo combinar las metodologías que se utilizan normalmente de forma independiente con el fin de lograr una mejor comprensión de las interacciones complejas entre las variables que afectan la cognición.
Los autores declaran que no tienen intereses financieros en competencia.
Este estudio fue apoyado por el subsidio BCS-0963581 de la National Science Foundation (a EAK y JDP). Los autores agradecen a Christine Cox por su útil discusión de los datos, así como Halle Zucker, John Morris, Christopher Stare, Sondra Corgan, y Maite Balda por su ayuda en la recopilación de datos. Por favor dirigirse a la correspondencia de Kelly A. Bennion (kelly.bennion @ bc.edu; 140 Commonwealth Avenue, Boston College Psicología, McGuinn 300, Chestnut Hill, MA 02467).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Salimetrics oral swabs (SOS) | Salimetrics | 5001.02 | |
Swab storage tubes (SST) | Salimetrics | 5001.05 | |
Eye tracker | SensoMotoric Instruments (SMI) | iView X Hi-Speed |
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