Cette étude a été financée par la subvention BCS-0963581 de la National Science Foundation (à EAK et JDP). Les auteurs remercient Christine Cox pour sa discussion utile des données, ainsi que Halle Zucker, John Morris, Christopher Stare, Sondra Corgan, et Maite Balda pour leur aide dans la collecte de données. S&#39;il vous plaît adresser votre correspondance à Kelly A. Bennion (kelly.bennion @ bc.edu; 140 Commonwealth Avenue, Boston College psychologie, McGuinn 300, Chestnut Hill, MA 02467).

1. Participant dépistage et préparation pour l&#39;expérience <ol><li> Recruter des participants qui sont des locuteurs natifs de l&#39;anglais avec la normale ou une vision corrigée à la normale. Ils doivent être exempts de troubles neurologiques, psychiatriques, et de sommeil, et ne peuvent pas être de prendre des médicaments qui affectent le système nerveux central ou l&#39;architecture du sommeil. Assurez-vous de recruter un équilibre similaire de participants masculins et féminins au sein de la tranche d&#39;âge d&#39;intérêt souhaité (par exemple, de 18 à 35 ans), en gardant à l&#39;esprit que les changements dans l&#39;architecture du sommeil peuvent survenir dès la mi-30s 16. </li><li> Pour évaluer plus précisément les effets du sommeil sur la cognition, ont participants de maintenir un horaire de sommeil régulier et de limiter leur consommation d&#39;alcool conduit à l&#39;étude. Demandez aux participants de dormir au moins 7 heures par nuit et être au lit à 02h00 pour les cinq nuits précédant l&#39;étude. Assurez-vous également qu&#39;ils limitent leur consommation d&#39;alcool à un maximum de2 boissons pendant les 5 jours précédant l&#39;étude, avec absolument aucune consommation d&#39;alcool la veille ou le jour de l&#39;étude. </li><li> Au cours de la planification, veiller à ce que les participants se conformer aux lignes directrices relatives à l&#39;échantillon salivaire de cortisol (voir également la section 4): Ils doivent s&#39;abstenir de toute activité physique, manger, boire (autre chose que de l&#39;eau), le tabagisme et se brosser les dents pour le 2 heures avant le codage. Ils doivent également s&#39;abstenir d&#39;eau potable pendant au moins 15 min avant le codage. </li><li> Planification participants. Si l&#39;assignation aléatoire complète n&#39;est pas possible, s&#39;assurer que les participants ne diffèrent pas de l&#39;âge, les scores sur le Morningness-Eveningness Questionnaire 17 (MEQ), Beck Depression Inventory 18 (BDI), Beck Anxiety Inventory 19 (BAI), et la quantité de sommeil obtenu dans la nuit avant le prélèvement. </li></ol> 2. Conditions et Experimental Design <ol><li> Participants horaire de sommeil de telle sorte que esession d&#39;e codant se produit dans la soirée (7:00-22:00) et la session de récupération se produit 12 heures plus tard, après une nuit complète de sommeil en laboratoire. Participants horaire de réveil de sorte que la session de codage se produit le matin (7:00-10:00) et la session de récupération se produit 12 heures plus tard, après une journée complète de l&#39;éveil; s&#39;assurer qu&#39;ils n&#39;ont pas la sieste entre les séances. </li><li> Inclure Matin et conditions Soirée court retard (ceux qui ont seulement un retard de 20 min entre l&#39;encodage et la récupération, par rapport à un délai de 12 heures pour les groupes de sommeil et de réveil) dans la conception expérimentale de minimiser la crainte que les différences constatées entre les groupes de sommeil et de réveil sont à cause du temps de test (matin vs soir) plutôt que du fait de la veille se produisant pendant le délai de consolidation. Ces conditions de délai court peuvent également être considérées comme des conditions «contrôle circadien&quot;. <ol><li> Organiser pour les participants à la condition Matin Short Delay pour coder le b stimulintre 7:00-10:00, et pour les participants à la condition Soirée Court Délai pour coder les stimuli entre 7:00-22:00. Testez les participants 20 min après l&#39;encodage. </li></ol></li></ol> 3. Stimuli Construction <ol><li> Construction stimuli pour l&#39;encodage. Sélectionnez stimuli en fonction de la question expérimentale spécifique. Ce protocole met l&#39;accent sur les effets du sommeil et de cortisol sur la mémoire émotionnelle, et en tant que tel, les stimuli visuels lors de l&#39;encodage sont des scènes composées soit d&#39;un objet négatif ou un objet neutre placé sur un fond neutre. <ol><li> Assurez-vous que tous les stimuli émotionnels ont soit déjà été classé pour valence et l&#39;excitation 20,21, ou qu&#39;ils sont notés par les participants lors de l&#39;achèvement de l&#39;étude en utilisant une échelle de Likert de 1 à 7. Objets négatifs doivent être classés comme très excitant et faible à Valence (par exemple, l&#39;excitation: 5-7; valence &lt;3 sur une échelle de 7 points avec des valeurs élevées indiquant une grande excitation et une grande positivité, respectively), et des objets neutres doivent être classés comme non-éveil et neutre à Valence (par exemple, l&#39;excitation &lt;4; valence: 3-5). </li><li> Randomisation et la conception. Mélanger aléatoirement les scènes négatives et neutres entre les blocs (le cas échéant). La présente étude utilise deux blocs d&#39;une durée d&#39;environ 10 minutes chacun, ce qui permet aux participants d&#39;avoir une courte pause pour se reposer les yeux de l&#39;oculomètre entre les deux. Les pauses peuvent être utiles à chaque 10-15 minutes pour la plupart des jeunes participants adultes, mais si les tests d&#39;une population différente (par exemple, les enfants), des pauses plus fréquentes peuvent être nécessaires. </li></ol></li><li> Construction des stimuli pour la récupération. Sélectionnez stimuli en fonction de la question expérimentale spécifique. Ici, la mémoire pour les objets est l&#39;objet, et en tant que tel, les participants sont présentés des objets et des milieux (dont la moitié ont été présentés lors de l&#39;encodage, et la moitié de nouveaux) séparément lors de la récupération. </li></ol> 4. Procédure cortisol <ol><li>S&#39;assurer que les participants ont suivi toutes les exigences en 1.3: Aucune activité physique, manger, boire (autre chose que de l&#39;eau), le tabagisme et se brosser les dents pour le 2 heures avant le codage, ainsi que pas d&#39;eau pendant au moins 15 min avant le codage . </li><li> Immédiatement avant le codage, demandez aux participants de se rincer la bouche avec environ 1 once d&#39;eau. Rappelez-leur de ne pas avaler l&#39;eau, pour éviter la dilution des échantillons. </li><li> Demandez aux participants de saliver sur un tampon orale (voir Matériaux) pendant 2 min. </li><li> Après avoir eu les participants placent l&#39;écouvillon orale dans le tube de stockage tampon, stocker les prélèvements à la température d&#39;environ 0 ° F jusqu&#39;à l&#39;analyse. </li></ol> 5. Eye Tracking / encodage procédure <ol><li> Eye procédure de suivi. L&#39;oculomètre utilisé ici traces laissées motifs du regard des yeux des participants à 500 Hz (voir Matériaux). Trackers alternatifs peuvent être utilisés; afin d&#39;évaluer plus précisément l&#39;attention lors de l&#39;encodage, suiw les instructions de l&#39;oculomètre spécifique utilisé. <ol><li> Tout d&#39;abord, demander aux participants de s&#39;asseoir avec leur menton sur la mentonnière et le front contre un bar. Faire des ajustements à la hauteur de la chaise et mentonnière au besoin, veiller à ce que le centre de l&#39;écran s&#39;aligne avec les yeux des participants. </li><li> Assurez-vous que l&#39;oculomètre est suivi avec précision le regard des participants dans une ° de précision en ayant chaque participant accomplir une tâche de calibrage. Idéalement, un 9 - étalonnage ou de 17 points serait utilisé, en fonction du système, mais un 3 - étalonnage ou 5 points peut également être suffisante. </li><li> Tout d&#39;abord, demander aux participants de suivre un point noir avec les yeux comme il se déplace à différents points sur l&#39;écran et faire une fixation sur lui quand il s&#39;arrête. </li><li> Une fois l&#39;oculomètre est calibré avec précision, demander aux participants s&#39;ils sont prêts à commencer la tâche, puis appuyez sur le bouton &quot;enregistrer&quot;. </li></ol></li><li> procédure de codage. Demandez aux participants d&#39;effectuer une tâche tchapeau est susceptible de conduire à l&#39;encodage profond, comme les ayant indiquent par clic de souris si elles approcher ou reculer de la scène (par exemple, gauche = approche; droite = reculer) si elles devaient rencontrer dans la vraie vie 10. Voir la figure 2 pour une représentation visuelle de la procédure de codage. <ol><li> Permettre aux participants d&#39;avoir une auto-déterminée courte pause (par exemple, ~ 10-60 sec) entre les blocs afin qu&#39;ils puissent s&#39;asseoir de l&#39;oculomètre et reposer leurs yeux avant de poursuivre. Demandez-leur d&#39;indiquer quand ils sont prêts à continuer. </li></ol></li><li> L&#39;analyse des données du regard. Pour mesurer l&#39;attention des participants à certaines parties de la scène, utiliser un logiciel pour dessiner des zones d&#39;intérêt 22 (ZI) autour de ces pièces. <ol><li> Après avoir tracé les ZI, calculer la proportion de temps aux participants de regarder la ZI par rapport au reste de la scène. Sinon, compter le nombre de saccades que les participants font de cette AOI dans un certain laps de temps. </li></ol></li></ol> 6. Délai étude test <ol><li> Faire en sorte que la durée de temporisation entre l&#39;encodage et de récupération pour les conditions de sommeil et de veille est égal (par exemple, 12 h), ainsi que la longueur de retard pour les deux conditions de contrôle (par exemple, 20 min). <ol><li> Pour les participants du sommeil, veiller à ce que le délai de 12 heures comprend environ 8 heures de sommeil. Inversement, veiller à ce que les participants de réveil ne dorment pas ou sieste pendant cet intervalle. </li><li> Demandez le matin et les participants Soirée court délai de rester dans le laboratoire au cours de leur retard de 20 min. Dites-leur qu&#39;ils peuvent faire ce qu&#39;ils veulent pendant ce temps, à condition qu&#39;ils ne pas la sieste. </li></ol></li></ol> 7. Procédure de reconnaissance <ol><li> Après la période de retard, donner aux participants un test de mémoire. <ol><li> Demandez aux participants d&#39;indiquer si le stimulus affiché est &quot;vieux&quot; (included dans une scène déjà étudié), ou «nouvelle» (non étudiés précédemment) en appuyant sur ​​les touches correspondantes sur un clavier (par exemple, &quot;1&quot; = vieux; &quot;2&quot; = nouveau). </li></ol></li></ol>

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Les auteurs déclarent qu&#39;ils n&#39;ont aucun intérêt financier concurrents.

Cette conception expérimentale a fourni la première preuve que les effets bénéfiques de pré-codage cortisol sur la mémoire ne sont significatives que lorsque le sommeil se produit au cours de la période de consolidation. Seulement à la fois par la mesure des niveaux de cortisol et manipuler si l&#39;intervalle de consolidation comprend sommeil est-il possible de déterminer que le sommeil et le cortisol ont un effet interactif sur la mémoire. Cette conception était critique dans la détermination de ce que, dans les études antérieures qui ont lié le cortisol pré-apprentissage à la mémoire de stimuli facilité négative 1,5, ces effets peuvent se manifester de cortisol en raison de la veille se produisant pendant l&#39;intervalle de consolidation. Cette constatation est d&#39;autant plus intéressant compte tenu que le sommeil par rapport à la conception de réveil nécessité participants d&#39;essais dans les deux groupes à différents moments de la journée. Cortisol suit un rythme circadien 26, avec les niveaux de cortisol plus élevés en début de matinée, et le plus bas dans l&#39;evening. En tant que tel, les participants du sommeil étaient tous dans une fourchette étroite de niveaux de cortisol relativement faibles, ayant codées dans la soirée, tandis que les participants de réveil avaient des niveaux de cortisol plus élevés et variables plus, après avoir codé le matin. En utilisant cette conception, il apparaît que même de petites différences dans le taux de cortisol relativement faibles sont suffisantes pour influer sur la consolidation de la mémoire au cours d&#39;une période de sommeil. Dans le même temps, cependant, la variation diurne de cortisol complique également la conception. Les travaux futurs pourrait envisager comment contrôler les effets de la variation diurne de cortisol de différentes manières. Une façon serait de reproduire les résultats actuels en utilisant un paradigme sieste l&#39;après-midi. Parce que les niveaux de cortisol entre une sieste et l&#39;état de réveil seraient statistiquement équivalentes, les fluctuations circadiens du cortisol dans un tel paradigme ne serait pas un problème. Bien que de nombreuses questions demeurent sur la façon dont le cortisol interagit avec le sommeil pour améliorer conso mémoire émotionnelledation, le travail actuel apporte la preuve que l&#39;effet facilitateur de pré-codage cortisol sur la mémoire émotionnelle suite à des retards d&#39;au moins 24 heures, y compris le sommeil 1,5,27 peut être due à des interactions entre le cortisol et les processus de consolidation sommeil-dépendant. Sans une conception dans laquelle un retard d&#39;un état de sommeil et comprend l&#39;autre pas, il ne serait pas possible d&#39;isoler si le sommeil est nécessaire pour que cet effet soit observé. De plus, en évaluant le regard des yeux des participants lors de l&#39;encodage, il a été déterminé que cet effet de facilitation de cortisol sur la mémoire émotionnelle peut être due au cortisol moduler la relation entre l&#39;attention à l&#39;information émotionnelle à l&#39;encodage et la consolidation ultérieure de ces informations pendant le sommeil: Avec élevée cortisol, il existe une relation forte entre ce que les participants regardent pendant l&#39;encodage et ce dont ils se souviennent plus tard. Il est possible que ce soit parce cortisol élevé au codage «balises&#39;Cette information émotionnelle importante à retenir, ce qui conduit le sommeil de renforcer sélectivement que l&#39;information saillante pendant l&#39;intervalle de consolidation. Cette combinaison unique de méthodes - un sommeil par rapport à la conception de réveil, une mesure de repos valeurs de cortisol dans la salive, une évaluation du regard des yeux lors de l&#39;encodage, et l&#39;administration d&#39;un test de mémoire de reconnaissance comportementale - conduit non seulement à découvrir un effet interactif de cortisol et le sommeil sur la consolidation, mais aussi à la détermination d&#39;un mécanisme attentionnel potentiel derrière cet effet. Dans l&#39;ensemble, cette étude peut être utilisé comme un exemple de la manière de combiner des méthodes qui sont généralement utilisés de manière indépendante afin de parvenir à une meilleure compréhension des interactions complexes entre les variables qui affectent la cognition.

La capacité de consolider les informations dépend de nombreux facteurs, avec le cortisol l&#39;hormone du stress et sommeil sont deux des variables les plus influentes. Des recherches antérieures ont montré que les niveaux de cortisol, soit induites par l&#39;administration de cortisol exogène ou le stress psychosocial, sont souvent associés à une amélioration sélective de la mémoire émotionnelle pour rapport à des stimuli neutres 1-7. Le sommeil a été montré pour avoir un effet sélectif similaire sur 8,9 émotionnelle de la mémoire: Lorsque les participants sont présentés avec des scènes composées d&#39;un objet négative ou neutre placé sur un fond neutre, le sommeil délie les scènes, préservation de la mémoire pour les objets négatifs, tout en permettant mémoire pour les composants de la scène moins saillants (objets neutres et milieux neutres) à la pourriture 10-12. Bien que ces deux littératures se concentrent sur les effets indépendants de cortisol et de sommeil sur la mémoire émotionnelle, il est possible que la coopérationrtisol et le sommeil ont un effet interactif. Fait intéressant, parce que les études portant sur les effets du cortisol sur la mémoire comprennent un retard de rétention d&#39;au moins 24 heures, ce qui inclut nécessairement une nuit de sommeil, il est impossible de déterminer si le sommeil est nécessaire pour le cortisol d&#39;avoir un effet de facilitation de la consolidation. De même, alors que la recherche a montré que le sommeil bénéficie préférentiellement mémoire pour l&#39;information émotionnelle, il est possible que ces effets peuvent être intensifiés chez les personnes ayant des niveaux élevés de cortisol lors de l&#39;encodage. Pour ces raisons, il est important de comprendre non seulement comment le sommeil et le cortisol soutenir indépendamment formation de la mémoire, mais aussi de déterminer si interagissent sommeil et le cortisol pour soutenir la formation de la mémoire. Après tout, il existe des liens importants entre le sommeil et le cortisol dans le vieillissement normal 13, et les formes de la psychopathologie qui sont associés à des déficits de mémoire 14,15. Ce n&#39;est qu&#39;en utilisant une combinaison deméthodes est-il possible de comprendre les interactions complexes entre le sommeil et le cortisol, et leurs effets sur la consolidation de la mémoire. En particulier, en combinant la méthode de collecte de cortisol salivaire avec un sommeil par rapport à la conception de réveil, il est possible de déterminer s&#39;il existe un effet interactif de ces deux variables sur la consolidation. Egalement utile est que, grâce à l&#39;utilisation du suivi de l&#39;oeil à mesurer du regard pendant le codage, il est possible d&#39;élucider un mécanisme attentionnel potentiel sous-jacent cet effet.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="634">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Salimetrics oral swabs (SOS)</td>
			<td style="width:105px;">Salimetrics</td>
			<td style="width:119px;">5001.02</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:243px;">Swab storage tubes (SST)</td>
			<td style="width:105px;">Salimetrics</td>
			<td style="width:119px;">5001.05</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:243px;">Eye-tracker</td>
			<td style="width:105px;">SensoMotoric Instruments (SMI)</td>
			<td style="width:119px;">iView X Hi-Speed</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

eye tracking, cortisol, and a sleep vs. wake consolidation delay: combining methods to uncover an interactive effect of sleep and cortisol on memory

Bien que la hausse du taux de cortisol peuvent bénéficier consolidation de la mémoire, comme on peut dormir peu après l&#39;encodage, il ya actuellement un manque de littérature sur la façon dont ces deux facteurs peuvent interagir pour influencer consolidation. Nous présentons ici un protocole d&#39;examiner l&#39;influence interactive de cortisol et de sommeil sur la consolidation de la mémoire, par la combinaison de trois méthodes: suivi des yeux, l&#39;analyse de cortisol salivaire, et tests de mémoire comportementale sur les retards de sommeil et de veille. Pour évaluer les niveaux de cortisol au repos, les participants ont donné un échantillon de salive avant de voir les objets négatifs et neutres dans les scènes. Pour mesurer l&#39;attention ouverte, le regard des yeux des participants a été suivi lors de l&#39;encodage. Pour manipuler si le sommeil est survenue au cours de la fenêtre de la consolidation, les participants soit scènes codées dans la soirée, dormaient la nuit, et a pris un test de reconnaissance le lendemain matin, ou codés scènes du matin et sont restés éveillés pendant un long intervalle de rétention comparable. Groupes de contrôle supplémentaires ont été tested après un retard de 20 min le matin ou le soir, pour contrôler les effets du temps de journée. Ensemble, les résultats ont montré qu&#39;il existe une relation directe entre repos cortisol à l&#39;encodage et de la mémoire suite, qu&#39;à la suite d&#39;une période de sommeil. Grâce à un suivi des yeux, il a également été déterminé que pour les stimuli négatifs, cet effet bénéfique de cortisol sur la mémoire ultérieure peut être due au cortisol renforcer la relation entre l&#39;endroit où les participants regardent pendant l&#39;encodage et ce qu&#39;ils sont capables de se souvenir plus tard. Dans l&#39;ensemble, les résultats obtenus par une combinaison de ces méthodes ont découvert un effet interactif de sommeil et le cortisol sur la consolidation de la mémoire.

Effets du sommeil et le cortisol sur la mémoire émotionnelle et neutre pour stimuli La première hypothèse est que le cortisol adressée élevée pendant l&#39;encodage facilitera mémoire pour plus de stimuli émotionnel neutre, et que cet effet est dépendant de sommeil se produisant entre l&#39;encodage et la récupération. Figure 4A trace l&#39;effet du cortisol sur la mémoire pour les objets négatifs. Des niveaux normalisés de cortisol (axe des x) et de la mémoire pour les objets négatifs (axe des y) étaient directement liés au groupe de sommeil (en rouge), mais pas le groupe de Wake (en gris). Le Groupe (vs sommeil Wake) par interaction cortisol était significative [t (41) = 2,23, β = 2,92, p = 0,031]: cortisol supérieur au codage mémoire prédite pour les objets négatifs si les participants dormaient entre l&#39;encodage et la récupération [t (24 ) = 2.31, β = 0,43, p = 0,031], mais pas si ils sont restés éveillés [t (16) = 0,40, β </em&gt; = 0,10, p = 0,70; voir la figure 4A]. Ces effets n&#39;étaient pas significatifs en raison du sexe, le cycle menstruel, ou critique, moment de la journée, qui a été déterminé par l&#39;exécution des analyses supplémentaires avec le Matin et groupes Soirée court délai. Pour mémoire neutre (voir la figure 4B), un semblable, mais plus faible tendance a été observée. Il y avait une relation peu significative entre les niveaux de cortisol avant le codage (axe x) et de la mémoire pour les objets neutres (axe des y) dans le groupe du sommeil [en bleu; t (24) = 1,76, β = 0,34, p = 0,092 ], mais pas le groupe de Wake [en gris; t (16) = 0,98, β = 0,25, p = 0,34]. L&#39;interaction entre le cortisol et le Groupe était peu significative [t (41) = 1,95, β = 2,55, p = 0,059]. Effets du sommeil et le cortisol sur l&#39;interaction entre l&#39;attention lors de l&#39;encodage et de la consolidation Il était hypothesized que cet effet bénéfique de cortisol sur la mémoire émotionnelle peut être dû en partie à la capacité de cortisol à l&#39;information »de la balise &#39;aussi important de se rappeler au moment de l&#39;encodage, ce qui conduit à l&#39;établissement des priorités en conséquence cette information pendant le sommeil. Ce concept de «marquage émotionnel» suggère que codant stimuli suscitant active mécanismes neuronaux, conduisant à la plasticité à long terme dans les synapses marqués par le tag 23-25. Il est possible que le cortisol élevé lors de l&#39;encodage aide à définir ces balises, conduisant à la préservation sélective de ces informations lors de la consolidation. Pour étudier cette possibilité, les données eye-tracking ont été analysés afin de déterminer si le cortisol plus élevé augmente la probabilité que les processus de consolidation en fonction sommeil renforcer préférentiellement mémoire pour l&#39;information que reçoit le plus d&#39;attention lors de l&#39;encodage. Tout d&#39;abord, la proportion de temps consacré à la recherche chaque participant à chaque objet dans chaque scène (&lt;em&gt; à-dire, la zone d&#39;intérêt) par rapport à la scène le temps d&#39;écoute total a été calculé. Les scènes ont ensuite été triés sur une base post-hoc, en utilisant les données de reconnaissance de chaque participant pour trier les scènes en celles pour lesquelles le participant se souvint plus tard l&#39;objet et celles pour lesquelles le participant plus tard oublié l&#39;objet. Enfin, un score a été calculé pour tenir compte de la différence de temps entre les objets d&#39;apparence ensuite mémorisés et ensuite oubliés (voir figure 5). Par exemple, si les participants ont examiné les objets dont ils se souvenaient ensuite pour une moyenne de 75% du temps que la scène était à l&#39;écran, et regardaient les objets qu&#39;ils ont ensuite oublié pour une moyenne de 65% du temps que la scène était sur l&#39;écran, leur différence dans la recherche des notes de temps serait de 10%. Comme pour les analyses réalisées sur les effets du sommeil et du cortisol sur la mémoire (figure 4), une régression linéaire a été utilisée pour tester l&#39;effets du sommeil et du cortisol sur cette différence de temps à regarder le codage en fonction de la mémoire par la suite. Pour les objets négatifs (voir figure 6A), reposant cortisol (axe des x) légèrement prédit la différence de temps à regarder l&#39;encodage en fonction de la mémoire plus tard (axe des y) dans le groupe du sommeil [en rouge; t (23) = 1.869 , β = 0,37, p = 0,075] mais pas le groupe de réveil [en gris; t (16) = 0,168, β = 0,043, p = 0,87]. L&#39;interaction entre le cortisol et le Groupe est significative [t (40) = -2,04, β = -2,99, p = 0,049], et la critique, cet effet n&#39;était pas significatif en raison du sexe, le cycle menstruel, ou moment de la journée. Pour les objets neutres (voir figure 6B), il n&#39;y avait pas d&#39;effet de cortisol dans le groupe de sommeil (en bleu) ni le groupe de Wake (en gris), et l&#39;interaction entre le cortisol et le Groupe n&#39;est pas significative. <imgalt = &quot;Figure 1&quot; fo: contenu width = &quot;5 po&quot; src = &quot;/ files/ftp_upload/51500/51500fig1highres.jpg&quot; width = &quot;500&quot; /&gt; Figure 1. Représentation visuelle de la procédure décrite dans ce reportage vidéo, séparés par le Groupe. Ce chiffre affiche les quatre groupes de participants (sommeil, réveil, Matin court délai, et Soirée Short Delay), ainsi que le moment de la pré- codant pour l&#39;échantillon de cortisol, le codage, et la récupération pour chaque groupe. <img alt="Figure 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51500/51500fig2highres.jpg" width="500" /> Figure 2. Des représentation visuelle de stimuli utilisés lors de l&#39;encodage. Cette figure montre que chaque scène a été composée soit d&#39;un négatif ou un objet neutre placé devant un fond neutre. Il montre également que les participants consulté ces scènes pendant trois secondes chacune, au cours de laquelle tIME ils ont indiqué qu&#39;ils seraient approcher ou reculer de la scène si ils ont rencontré pendant la vie réelle. <img alt="Figure 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51500/51500fig3highres.jpg" width="500" /> Figure 3. Des représentation visuelle de stimuli utilisés lors de la récupération. Cette figure montre que les participants ont été présentés avec des objets et des milieux (séparément) pendant le test de mémoire de reconnaissance. Ces objets et les milieux ont été soit déjà présentés lors de l&#39;encodage (&quot;vieux&quot;) ou n&#39;avaient jamais été vu dans le contexte de l&#39;expérience («nouveau»). <img alt="Figure 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51500/51500fig4highres.jpg" width="500" /> Figure 4. Effet du cortisol sur la mémoire pour les objets négatives et neutres. A </strong&gt; Parcelles l&#39;effet des niveaux de cortisol standardisés sur la mémoire pour les objets négatifs. B trace l&#39;effet des niveaux de cortisol standardisés sur la mémoire des objets neutres. Légende: sommeil [diamants rouges (NEG), diamants bleus (neu)], Wake [carrés gris], sommeil ajustement linéaire [ligne rouge (neg), ligne bleue (neu)], Wake Fit linéaire [line gris]. <img alt="Figure 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51500/51500fig5highres.jpg" width="500" /> Figure 5. Représentation visuelle de l&#39;encodage (à gauche) et la récupération (à droite) procédure liée à la variable dépendante (différence dans le temps à la recherche pendant l&#39;encodage en fonction de la mémoire plus tard) évalué dans l&#39;analyse eye-tracking. Cette figure montre comment la personne à charge variable dans les analyses de eye-tracking (la différence dans le temps à la recherche pendant l&#39;encodage en fonction de la mémoire plus tard) a été calculé. En particulier, ce score reflète la proportionde temps lors de l&#39;encodage que les participants ont examiné les objets dont ils se souvenaient plus tard (&quot;hits&quot;), moins la proportion du temps pendant l&#39;encodage que les participants ont examiné les objets qu&#39;ils ont oublié plus tard (&quot;manque&quot;). <img alt="Figure 6" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51500/51500fig6highres.jpg" width="500" /> Figure 6. Effet de cortisol sur la différence de temps à regarder l&#39;encodage en fonction de la mémoire plus tard pour les objets négatifs et neutres. Vous cherchez temps a été calculée comme la proportion de la scène le temps total de visualisation que les participants ont passé en regardant l&#39;objet dans la scène. Un score a ensuite été calculé pour tenir compte de la différence de temps entre la recherche et par la suite rappeler ultérieurement objets oubliés, et une régression linéaire a été utilisée pour tester les effets du cortisol et le sommeil sur ce score. A parcelles de l&#39;effet négatif de </em&gt; objets, tandis que B Terrains l&#39;effet des objets neutres. Légende: sommeil [diamants rouges (NEG), diamants bleus (neu)], Wake [carrés gris], sommeil ajustement linéaire [ligne rouge (neg), ligne bleue (neu)], Wake Fit linéaire [line gris].

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Eye Tracking, Cortisol, and a Sleep vs. Wake Consolidation Delay: Combining Methods to Uncover an Interactive Effect of Sleep and Cortisol on Memory

Nous présentons un protocole utilisé pour découvrir un effet interactif entre le sommeil et le cortisol sur la consolidation de la mémoire, en particulier pour les images suscitant négatifs. Plus précisément, la conception expérimentale utilise le suivi des yeux, de l&#39;analyse de Cortisol salivaire, et le test de mémoire de comportement - méthodes qui peuvent être utilisées avec les participants à la fois cliniques et en bonne santé.

Eye Tracking, cortisol, et un sommeil vs Wake Retard de consolidation: La combinaison de méthodes pour découvrir un effet interactif de sommeil et le cortisol sur la mémoire

Although rises in cortisol can benefit memory consolidation, as can sleep soon after encoding, there is currently a paucity of literature as to how these ...

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Research

JoVE Journal

Behavior

26.8K vues.  Boston College.  Nous présentons un protocole utilisé pour découvrir un effet interactif entre le sommeil et le cortisol sur la consolidation de la mémoire, en particulier pour les images suscitant négatifs. Plus précisément, la conception expérimentale utilise le suivi des yeux, de l'analyse de Cortisol salivaire, et le test de mémoire de comportement - méthodes qui peuvent être utilisées avec les participants à la fois cliniques et en bonne santé. 

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Manipulation of Epileptiform Electrocorticograms (ECoGs) and Sleep in Rats and Mice by Acupuncture

Ancient Chinese literature has documented that acupuncture possesses efficient therapeutic effects on epilepsy and insomnia. There is, however, little research to reveal the possible mechanisms behind these effects. To investigate the effect of acupuncture on epilepsy and sleep, several issues need to be addressed. The first is to identify the acupoints, which correspond between humans, rats, and mice. Furthermore, the depth of insertion of the acupuncture needle, the degree of needle twist in manual needle acupuncture, and the stimulation parameters for electroacupuncture (EA) need to be determined. To evaluate the effects of acupuncture on epilepsy and sleep, a feasible model of epilepsy in rodents is required. We administer pilocarpine into the left central nucleus of the amygdala (CeA) to simulate focal temporal lobe epilepsy (TLE) in rats. Intraperitoneal (IP) injection of pilocarpine induces generalized epilepsy and status epilepticus (SE) in rats. Five IP injections of pentylenetetrazol (PTZ) with a one-day interval between each injection successfully induces spontaneous generalized epilepsy in mice. Recordings of electrocorticograms (ECoGs), electromyograms (EMGs), brain temperature, and locomotor activity are used for sleep analysis in rats, while ECoGs, EMGs, and locomotor activity are employed for sleep analysis in mice. ECoG electrodes are implanted into the frontal, parietal, and contralateral occipital cortices, and a thermistor is implanted above the cerebral cortex by stereotactic surgery. EMG electrodes are implanted into the neck muscles, and an infrared detector determines locomotor activity. The criteria for categorizing vigilance stages, including wakefulness, rapid eye movement (REM) sleep, and non-REM (NREM) sleep are based on information from ECoGs, EMGs, brain temperature, and locomotor activity. Detailed classification criteria are stated in the text.

Manipulation of Epileptiform Electrocorticograms ECoGs and Sleep in Rats and Mice by Acupuncture

This paper demonstrates the performance of acupuncture, epilepsy models, and the analysis of sleep in rodents. The acupuncture procedure and the identification of acupoints are described. Pilocarpine or pentylenetetrazol (PTZ) is used to induce epilepsy. Electrocorticogram (ECoG), electromyogram (EMG), brain temperature, and locomotor activity recordings are employed for sleep analysis.

Manipulation des épileptiforme Electrocorticograms (ECoGs) et du sommeil chez les rats et les souris par Acupuncture

Ancient Chinese literature has documented that acupuncture possesses efficient therapeutic effects on epilepsy and insomnia. There is, however, little ...

Recherche

Sciences du comportement

Noninvasive, High-throughput Determination of Sleep Duration in Rodents

Traditionally, sleep is monitored by an electroencephalogram (EEG). EEG studies in rodents require surgical implantation of the electrodes followed by a long recovery period. To perform an EEG recording, the animal is connected to a receiver, creating an unnatural tether to the head-mount. EEG monitoring is time consuming, carries risk to the animal, and is not a completely natural setting for the measurement of sleep. Alternative methods to detect sleep, particularly in a high-throughput fashion, would greatly advance the field of sleep research. Here, we describe a validated method for detecting sleep via activity-based home-cage monitoring. Previous studies have shown that sleep assessed via this method has a high degree of agreement with sleep defined by traditional EEG-based measures. Whereas this method is validated for total sleep time, it is important to note that sleep bout duration should be assessed by an EEG which has better temporal resolution. The EEG can also differentiate rapid eye movement (REM) and non-REM sleep, giving more detail about the exact nature of sleep. Nevertheless, activity-based sleep determination can be used to analyze multiple days of undisturbed sleep and to assess sleep as a response to an acute event (like stress). Here, we show the power of this system to detect the response of mice to daily intraperitoneal injections.

We describe a high-throughput method of measuring sleep by means of activity-based home-cage monitoring. This method offers advantages over traditional EEG-based methods. It is well validated for the determination of total sleep duration and can be a powerful tool to monitor sleep in rodent models of human disease.

Non invasive, High-throughput détermination de la durée du sommeil chez les rongeurs

Traditionally, sleep is monitored by an electroencephalogram (EEG). EEG studies in rodents require surgical implantation of the electrodes followed by a ...

A High-performance Liquid Chromatography Measurement of Kynurenine and Kynurenic Acid: Relating Biochemistry to Cognition and Sleep in Rats

The kynurenine pathway (KP) of tryptophan degradation has been implicated in psychiatric disorders. Specifically, the astrocyte-derived metabolite kynurenic acid (KYNA), an antagonist at both N-methyl-d-aspartate (NMDA) and &#945;7 nicotinic acetylcholine (&#945;7nACh) receptors, has been implicated in cognitive processes in health and disease. As KYNA levels are elevated in the brains of patients with schizophrenia, a malfunction at the glutamatergic and cholinergic receptors is believed to be causally related to cognitive dysfunction, a core domain of the psychopathology of the illness. KYNA may play a pathophysiologically significant role in individuals with schizophrenia. It is possible to elevate endogenous KYNA in the rodent brain by treating animals with the direct bioprecursor kynurenine, and preclinical studies in rats have demonstrated that acute elevations in KYNA may impact their learning and memory processes. The current protocol describes this experimental approach in detail and combines a) a biochemical analysis of blood kynurenine levels and brain KYNA formation (using high-performance liquid chromatography), b) behavioral testing to probe the hippocampal-dependent contextual memory (passive avoidance paradigm), and c) an assessment of sleep-wake behavior [telemetric recordings combining electroencephalogram (EEG) and electromyogram (EMG) signals] in rats. Taken together, a relationship between elevated KYNA, sleep, and cognition is studied, and this protocol describes in detail an experimental approach to understanding function outcomes of kynurenine elevation and KYNA formation in vivo in rats. Results obtained through variations of this protocol will test the hypothesis that the KP and KYNA serve pivotal roles in modulating sleep and cognition in health and disease states.

Alterations in the kynurenine pathway (KP) neuroactive metabolites are implicated in psychiatric illnesses. Investigating the functional outcomes of an altered kynurenine pathway metabolism in vivo in rodents may help elucidate novel therapeutic approaches. The current protocol combines biochemical and behavioral approaches to investigate the impact of an acute kynurenine challenge in rats.

Une mesure de chromatographie liquide à haute performance de kynurénine et acide kynurénique : biochimie sur la Cognition et sommeil chez le rat

The kynurenine pathway (KP) of tryptophan degradation has been implicated in psychiatric disorders. Specifically, the astrocyte-derived metabolite ...

Chronic Sleep Deprivation in Mouse Pups by Means of Gentle Handling

Sleep is critical for proper development and neural plasticity. Moreover, abnormal sleep patterns are characteristic of many neurodevelopmental disorders. Studying how chronic sleep restriction during development can affect adult behavior may add to our understanding of the emergence of behavioral symptoms of neurodevelopmental disorders. While there are many methods that can be used to restrict sleep in rodents including forced locomotion, constant disruption, presentation of an aversive stimulus, or electric shock, many of these methods are very stressful and cannot be used in neonatal mice. Here, we describe gentle handling, a sleep deprivation technique that can be used chronically throughout development and into adulthood to achieve sleep restriction. Gentle handling involves close observation of the mice throughout the sleep deprivation period and requires the researcher to gently prod the animals whenever they are inactive or display behaviors associated with sleep. Coupled with EEG recordings, gentle handling could be used to selectively disrupt a specific phase of sleep such as rapid eye movement (REM) sleep. The technique of gentle handling is a powerful tool for the study of the effects of chronic sleep restriction even in neonatal mice that circumvents many of the more stressful procedures used for sleep deprivation.

We describe a sleep deprivation technique known as gentle handling where investigators gently prod mice any time sleep behavior is observed. This method is a powerful tool that allows researchers to study the effects that chronic sleep restriction throughout development can have on future brain physiology and behavior.

Privation de sommeil chronique chez la souris chiots au moyen de doux manutention

Sleep is critical for proper development and neural plasticity. Moreover, abnormal sleep patterns are characteristic of many neurodevelopmental disorders. ...

Eye-tracking to Distinguish Comprehension-based and Oculomotor-based Regressive Eye Movements During Reading

Regressive eye movements are eye movements that move backwards through the text and comprise approximately 10-25% of eye movements during reading. As such, understanding the causes and mechanisms of regressions plays an important role in understanding eye movement behavior. Inhibition of return (IOR) is an oculomotor effect that results in increased latency to return attention to a previously attended target versus a target that was not previously attended. Thus, IOR may affect regressions. This paper describes how to design materials to distinguish between regressions caused by comprehension-related and oculomotor processes; the latter is subject to IOR. The method allows researchers to identify IOR and control the causes of regressions. While the method requires tightly controlled materials and large numbers of participants and materials, it allows researchers to distinguish and control the types of regressions that occur in their reading studies.

The method was designed to investigate the role of inhibition of return (IOR) in regressive eye movements during reading. The focus is on differentiating between regressions triggered as a result of comprehension difficulty versus those triggered from oculomotor error, including the role of IOR in the two types of regressions.

Eye-tracking pour distinguer les mouvements oculaires régressive axée sur la compréhension et axée sur les oculomoteur lors de lecture

Regressive eye movements are eye movements that move backwards through the text and comprise approximately 10-25% of eye movements during reading. As ...

Automated Measurements of Sleep and Locomotor Activity in Mexican Cavefish

Across phyla, sleep is characterized by highly conserved behavioral characteristics that include elevated arousal threshold, rebound following sleep deprivation, and consolidated periods of behavioral immobility. The Mexican cavefish, Astyanax mexicanus (A. mexicanus), is a model for studying trait evolution in response to environmental perturbation. A. mexicanus exist as in eyed surface-dwelling forms and multiple blind cave-dwelling populations that have robust morphological and behavioral differences. Sleep loss has occurred in multiple, independently-evolved cavefish populations. This protocol describes a methodology for quantifying sleep and locomotor activity in A. mexicanus cave and surface fish. A cost-effective video monitoring system allows for behavioral imaging of individually-housed larval or adult fish for periods of a week or longer. The system can be applied to fish aged 4 days post fertilization through adulthood. The approach can also be adapted for measuring the effects of social interactions on sleep by recording multiple fish in a single arena. Following behavioral recordings, data is analyzed using automated tracking software and sleep analysis is processed using customized scripts that quantify multiple sleep variables including duration, bout length, and bout number. This system can be applied to measure sleep, circadian behavior, and locomotor activity in almost any fish species including zebrafish and sticklebacks.

This protocol details the methodology for quantifying locomotor behavior and sleep in the Mexican cavefish. Previous analyses are extended to measure these behaviors in socially-housed fish. This system can be widely applied to study sleep and activity in other fish species.

Mesures automatisées de sommeil et de l’activité locomotrice dans Agassizii mexicain

Across phyla, sleep is characterized by highly conserved behavioral characteristics that include elevated arousal threshold, rebound following sleep ...

Collecting Sleep, Circadian, Fatigue, and Performance Data in Complex Operational Environments

Sleep loss and circadian misalignment contribute to a meaningful proportion of operational accidents and incidents. Countermeasures and work scheduling designs aimed at mitigating fatigue are typically evaluated in controlled laboratory environments, but the effectiveness of translating such strategies to operational environments can be challenging to assess. This manuscript summarizes an approach for collecting sleep, circadian, fatigue, and performance data in a complex operational environment. We studied 44 airline pilots over 34 days while they flew a fixed schedule, which included a baseline data collection with 5 days of mid-morning flights, four early flights, four high-workload mid-day flights, and four late flights that landed after midnight. Each work block was separated by 3&#8211;4 days of rest. To assess sleep, participants wore a wrist-worn research-validated activity monitor continuously and completed daily sleep diaries. To assess the circadian phase, pilots were asked to collect all urine produced in four or eight hourly bins during the 24 h after each duty block for the assessment of 6-sulfatoxymelatonin (aMT6s), which is a biomarker of the circadian rhythm. To assess subjective fatigue and objective performance, participants were provided with a touch-screen device used to complete the Samn-Perelli Fatigue Scale and Psychomotor Vigilance Task (PVT) during and after each flight, and at waketime, mid-day, and bedtime. Using these methods, it was found that sleep duration was reduced during early starts and late finishes relative to baseline. Circadian phase shifted according to duty schedule, but there was a wide range in the aMT6s peak between individuals on each schedule. PVT performance was worse on the early, high-workload, and late schedules relative to baseline. Overall, the combination of these methods was practical and effective for assessing the influence of sleep loss and circadian phase on fatigue and performance in a complex operational environment.

Sleep loss and circadian misalignment contribute to numerous operational accidents and incidents. The effectiveness of countermeasures and work scheduling designs aimed at mitigating fatigue can be challenging to evaluate in operational environments. This manuscript summarizes an approach for collecting sleep, circadian, fatigue, and performance data in complex operational environments.

Collecte de données sur le sommeil, le circadien, la fatigue et le rendement dans des environnements opérationnels complexes

Sleep loss and circadian misalignment contribute to a meaningful proportion of operational accidents and incidents. Countermeasures and work scheduling ...

Providing Meaningful Environmental Enrichment and Measuring Saliva Cortisol in Pigs Housed on Slatted Flooring

As pork is the most consumed meat worldwide, the welfare of animals in the swine industry has increasingly become a major public concern, which imposes a substantial pressure coming from customers, legislators and other stakeholders, to make management changes to improve the well-being of these animals. Several studies have demonstrated that providing environmental enrichment to pigs allows them to express their natural behavior, such as rooting and exploring, as well as nesting prior to farrowing, and is associated with reduced stress and improved production and welfare. However, many considerations should be taken into account when providing environmental enrichment, such as the type of floor, drainage and sewage systems, the pigs&#39; stage in life, the material, as well as its hanging method, height and location within the pen. The objectives of this paper are (1) to give methodologic information on how to provide a relatively simple and practical meaningful environmental enrichment for pigs which are housed on slatted floors during the different stages of their life, and (2) to demonstrate how to collect saliva samples for the measurement of cortisol concentrations, as a biomarker for acute stress. Protocols include information regarding the use of jute, cotton ropes, straw in racks, as well as chewable silicone sticks devices as environmental enrichment in pens of farrowing and lactation, weaners and finishers. In addition, the use of cotton rope for a non-invasive saliva samples collection for cortisol concentrations analysis is detailed. The protocols provided are relevant for professionals aiming to improve and monitor animal welfare, in both research and industrial swine farming.

This protocol demonstrates how to provide practical meaningful environmental enrichment for pigs which are housed on slatted flooring during the different stages of their lives, and how to collect saliva samples in a non-invasive manner for the measurement of cortisol concentrations, as a biomarker for acute stress.

Fournir un enrichissement environnemental significatif et la mesure du cortisol de salive chez les porcs logés sur le plancher à lattes

As pork is the most consumed meat worldwide, the welfare of animals in the swine industry has increasingly become a major public concern, which imposes a ...

Loneliness Assuaged: Eye-Tracking an Audience Watching Barrage Videos

Researchers usually theorize media exposure based on assumptions of legacy media. However, a new interactive video viewing format, in this case barrage video where viewers&#8217; comments are overlaid over visual content, challenges past perspectives. This study proposes an activation and match satisfaction model to study viewing behaviors of lonely people and to challenge previous claims. It presents a protocol to examine the mechanism of how loners use barrage videos by combining eye tracking and self-report measures. Eye tracking documents the audience&#39;s conscious and subconscious watching behaviors in real time and allows for inference of the amount of allocated cognitive resources in response to rational and emotional content. The self-report gauges the amount of satisfaction obtained. Overall, results from the measures supported an activation and match satisfaction model regarding loners and their barrage video viewing behaviors. Implications are discussed.

The study proposes an activation-match model to study how loneliness is mitigated when a lonely audience watches barrage videos of rational and emotional appeals. The protocol uses eye tracking to document duration and fixation, accounting for the degree of satisfaction when emotional needs are appeased by content and barrage.

Solitude apaisé: Eye-Tracking an Audience Watching Barrage Vidéos

Researchers usually theorize media exposure based on assumptions of legacy media. However, a new interactive video viewing format, in this case barrage ...

A Chronic Sleep Fragmentation Model using Vibrating Orbital Rotor to Induce Cognitive Deficit and Anxiety-Like Behavior in Young Wild-Type Mice

Sleep disturbance is generally common in populations as a chronic disease or a complained event. Chronic sleep disturbance is proposed to be closely linked to the pathogenesis of diseases, especially neurodegenerative diseases. We recently found that 2 months of sleep fragmentation initiated Alzheimer&#8217;s disease (AD)-like behavioral and pathological changes in young wild-type mice. Herein, we present a standardized protocol to achieve chronic sleep fragmentation (CSF). Briefly, CSF was induced by an orbital rotor vibrating at 110 rpm and operating with a repetitive cycle of 10 s-on, 110 s-off, during light-ON phase (8:00 AM&#8211;8:00 PM) continuously for up to 2 months. Impairments of spatial learning and memory, anxiety-like but not depression-like behavior in mice as consequences of CSF modeling, were evaluated with Morris water maze (MWM), Novel object recognition (NOR), Open field test (OFT) and Forced swimming test (FST). In comparison with other sleep manipulations, this protocol minimizes the handling labors and maximizes the modeling efficiency. It produces stable phenotypes in young wild-type mice and can be potentially generated for a variety of research purposes.

Presented here is a protocol for chronic sleep fragmentation (CSF) model achieved by an electrically controlled orbital rotor, which could induce confirmed cognitive deficit and anxiety-like behavior in young wild-type mice. This model can be applied to explore the pathogenesis of chronic sleep disturbance and related disorders.

Un modèle chronique de fragmentation du sommeil utilisant rotor orbital vibrant pour induire le déficit cognitif et le comportement anxieux chez les jeunes souris de type sauvage

Sleep disturbance is generally common in populations as a chronic disease or a complained event. Chronic sleep disturbance is proposed to be closely ...