Memoria dipendente dal contesto olfattivo: Presentazione diretta di odorizzazione

Riepilogo

L'uso di un olfattometro per presentare direttamente odoranti apre interessanti opportunità per i ricercatori di memoria olfattiva. La carta attuale discute questioni legate a questa metodologia in relazione ad un esperimento precedentemente pubblicato di memoria dipendente dal contesto olfattivo.

Abstract

Informazioni vengono recuperate in modo più efficace quando il recupero si verifica nello stesso contesto come quello in cui le informazioni in primo luogo è state codificate. Questo è definito memoria dipendente dal contesto (CDM). Una categoria di indizi che sono stati indicati per produrre efficacemente gli effetti CDM sono gli odori. Tuttavia, non è chiaro quali sono le condizioni al contorno di questi effetti CDM. In particolare, dato che l'olfatto è stato chiamato un implicito senso, è possibile che gli odori sono solo spunti mnemonici efficace quando sono presentati in background. Questa affermazione sembra ancora più probabile dato che la ricerca precedente ha indicato gli odori per essere poveri spunti durante le prove di memoria associato accoppiati, dove gli odori sono nel fuoco dell'attenzione come mnemonici spunti per altre informazioni. Al fine di determinare se gli odori sono solo efficace contestuale mnemonici spunti quando presentato fuori il fulcro di un osservatore, un CDM olfattivo esperimento è stato effettuato in cui odoranti sono stati presentati direttamente, anziché ambiently. Presentazione diretta è stata compiuta con l'aiuto di un olfattometro. L'olfattometro non solo consente la presentazione diretta di odorizzazione, ma offre altri vantaggi metodologici, tra cui l'indennità di manipolazioni di prova di prova delle presentazioni odorant tale proposito, tempo specifiche versioni di odorizzazione, e. La presenza dell'odore stesso durante la codifica e il recupero migliorato le prestazioni di memoria, indipendentemente dal fatto che l'odore era presentata ambiently o direttamente. Ciò che trova può servire come base per future ricerche CDM olfattive che possa utilizzare i benefici della presentazione diretta.

Introduzione

Recupero è rafforzata quando si verifica nello stesso contesto come codifica^1,2; Questo è definito memoria dipendente dal contesto (CDM). Molti stimoli sono stati indicati per essere efficaci spunti contestuali per migliorare recupero³. In linea con questa ricerca in generale, è stato dimostrato che le informazioni che si sono imparate e recuperate in presenza l'odore stesso sono ricordate meglio di informazioni che viene recuperati in presenza di un odore diverso⁴ o che non è né imparato né Estratto in presenza di un contesto extra olfattivo⁵; Questo è stato chiamato memoria dipendente dal contesto olfattivo (OCDM).

L'uso di odori come stecche mnemonici contestuale fornisce ricercatori con nuove opportunità per indagare su varie questioni legate a CDM e alla lavorazione olfattiva. Infatti, il rapporto tra olfatto e memoria ha dimostrato di essere unico^6,7,8. Memorie per gli odori sembrano essere più resistenti a dimenticare di memoria per altri stimoli⁶ (anche se questo non è sempre trovato⁹). Inoltre, memorie autobiografiche che sono ripassate di odori sono vissute in modo diverso da memorie autobiografiche cued da altri stimoli⁷.

Ci sono altre differenze interessanti tra olfatto e i sensi di "major" (cioè, visiva e uditiva). Ad esempio, quando gli esseri umani vedere o sentire stimoli, siamo spesso in grado di identificarli in modo esplicito e registriamo spesso coscientemente il nostro comportamento in linea con le informazioni che presentano. Tuttavia, siamo spesso in grado di identificare gli odori¹⁰. Inoltre, anche se gli esseri umani sono costantemente circondati da sostanze odorose, non sempre abbiamo l'esperienza cosciente di percepire un odore. Di conseguenza, è stato proposto che l'olfatto è un senso implicito, e che odori principalmente influenzano il nostro comportamento quando non coscientemente li percepiamo¹¹.

Se l'olfatto è veramente un implicito senso, pone la questione se gli odori devono necessariamente essere fuori la messa a fuoco di consapevolezza per loro di agire come efficaci spunti mnemonici contestuali. Alcune prove vorrei suggerire che questo è il caso, come gli odori sono stati indicati per essere meno efficaci spunti nei paradigmi accoppiato-associa poi altri stimoli^12,13. A questo punto tutti gli studi che hanno mostrato evidenza di OCDM hanno utilizzato ambiente presentazione di odorizzazione, per cui l'odorizzazione sono presentati sullo sfondo e soggetti imparare qualche altra destinazione informazioni^4,14. Spesso, i soggetti sono mai esplicitamente parlati gli odori.

La messa a fuoco sulla presentazione di ambiente odorant fino a questo punto è stato logico, come odoranti sono generalmente presenti sullo sfondo di un'esperienza, ma gli odori sono raramente al centro del nostro focus attenzionale. Detto questo, ambiente odorant presentazione necessariamente significa che i ricercatori cedere il controllo su alcuni aspetti che possono essere di interesse. Il capo fra questi aspetti è tempo. Con ambiente presentazione odoranti devono essere presenti per un lungo periodo di tempo, senza controllo sopra al momento della presentazione o percezione di odore. Tuttavia, presentare odoranti direttamente, ad esempio con l'aiuto di un olfattometro, consente al ricercatore di manipolare il tempo della presentazione odorant in relazione al tempo di insorgenza di altri stimoli. Ulteriori aspetti di controllo che possono essere ottenuti tramite presentazione diretta includono la possibilità di alternare tra due o più odoranti durante una singola sessione, presentazione di uno o entrambe le narici, presentazione delle prove di "nessun odore" e anche la capacità di manipolare l'intensità dell'odore/concentrazione di odorizzante. In breve, ambiente odorant presentazione limita gli sperimentatori a tra soggetti o elaborano manipolazioni, mentre odorant diretta presentazione consente manipolazioni odore su una base di prova di prova.

Qui i fondamenti di un metodo per il test utilizzando la presentazione diretta di odorizzazione con l'ausilio di un olfattometro OCDM sono presentati¹⁵. Un olfattometro è una macchina che permette per la presentazione di odorizzazione presso punti esatti nel tempo (ad esempio, contemporaneamente con l'inizio della presentazione di uno stimolo visivo) e per una discreta quantità di tempo (ad esempio, la presentazione di un soffio di aria per 2 s). Inoltre, L'olfattometro consente la presentazione di essere diretto sotto le narici, direttamente in una narice, o direttamente in entrambe le narici. Coccinellidi sono state utilizzate a lungo nella memoria ricerca^16,17. Questo protocollo si basa su ricerche precedenti e lo applica alla zona di ricerca OCDM.

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Protocollo

Raccolta di dati nell' esperimento originale¹⁵ è stata eseguita in conformità con le linee guida etiche della American Psychological Association, nonché la dichiarazione di Helsinki dell'associazione medica mondiale. L'esperimento era preapproved da locale Ethik-Kommission (equivalente a un Institutional Review Board). Tutti i soggetti sono stati informati che la loro partecipazione era volontaria e potrebbe essere terminato in qualsiasi momento e senza timore di pena. Tutti i soggetti hanno firmato il consenso informato.

1. partecipante reclutamento e le istruzioni pre-studio

1. Reclutamento:
   1. Reclutare i partecipanti che sono madrelingua (per garantire una comprensione paragonabile delle istruzioni e comparabile elaborazione di informazioni di destinazione) e che hanno normale o corretta alla visione normale. Inoltre, a) escludere soggetti che professano di sotto media capacità olfattiva o sono fumatori oppure b) raccogliere informazioni circa le abitudini al fumo e capacità olfattive da utilizzare nelle analisi successive.
   2. Inoltre, data la frequenza delle differenze di sesso trovato in studi olfattivi¹⁸, sia un) reclutare un numero uguale di maschi e femmine, per consentire confronti, b) eseguire analisi separatamente per ogni sesso per non garantire nessuna differenza, o c) messa a fuoco su un singolo sesso. Infine, dato che le prestazioni olfattive sono età dipendente¹⁹ entrambi) recluta tutti i soggetti di una singola coorte, o b) specificamente includono l'età come variabile di interesse.
      Nota: Il campione finale utilizzato nello studio corrente ha incluso 60 soggetti (56 femmine, M_età = 22,05 anni, SD = 4,86), i quali sono stati gli studenti all'Università di Hildesheim e che hanno partecipato in cambio di crediti didattici parziale. Per ulteriori informazioni riguardanti il campione possono essere trovati nel nostro precedente articolo¹⁵.
2. Fornire soggetti con istruzioni specifiche di pre-studio. 1) soggetti non devono fumare per 24 h prima dell'inizio dell'esperimento, 2) soggetti non devono mangiare o lavarsi i denti per almeno un'ora prima dell'inizio dell'esperimento.
3. Quando soggetti arrivano nel laboratorio assicurano che hanno seguito le istruzioni di pre-studio. Questa operazione viene eseguita meglio avendo il leader esperimento chiedere espressamente i soggetti se essi hanno rispettato le istruzioni.
4. Se essi hanno rispettato, presentano soggetti con informazioni per lo studio ed eventuali considerazioni etiche. Sono soggetti segno consenso informato.
5. Collocare oggetti in camera sperimentale.
   Nota: Nell'esperimento attuale soggetti in primo luogo sono stati posti in una cabina in cui c'era che un monitor si riposava su una tabella.
   1. Sede di soggetti in una comoda poltrona che possono regolare secondo necessità. Sono soggetti posizionare il mento in un resto di mento (in cui si trovano i tubi per presentare gli odori). Regolare l'altezza del mento resto per rendere il soggiorno confortevole per il soggetto.
   2. In alternativa, utilizzare un altro metodo di presentazione, compresa l'immissione dei tubi direttamente nelle narici dei soggetti o collegare l'estremità del tubo per una maschera, che assicura che il materiale odoroso rimanga concentrato intorno al naso.

2. sperimentale Design

Nota: Nell'esperimento descritto qui (che corrisponde all'esperienza 1 dall'originale articolo¹⁵) lo scopo era di determinare se la presenza di un contesto di odore durante la codifica e recupero migliorato memoria rispetto ad una condizione in cui nessun odore supplementare contesto è stato presente durante due fasi⁵. Si tratta di una varietà di un effetto CDM chiamato contesto maggiore memoria. L'esperimento originale incluso più variabili indipendenti (odore valence e valenza di parola) che sono irrilevanti per il report corrente. Per informazioni dettagliate sull'esperimento originale e informazioni specifiche riguardanti il materiale verbale utilizzato, vedere il materiale supplementare dall'originale articolo¹⁵. L'esperimento è suddiviso in tre diverse fasi (Vedi tabella 1 per una panoramica).

Pre-studio	Fase di codifica	Intervallo di ritenzione	Fase di recupero
1. Assicurarsi che le istruzioni pre-studio erano follwed	1. presentare parole una alla volta	1. 5 minuti di pausa nel quale colore di soggetti nel mandala	1. presentare parole una alla volta
2. sono soggetti segno informato-concsent	2. soggetti completano attività di categorizzazione astratta/calcestruzzo		2. soggetti completano test di riconoscimento vecchio/nuovo
3. Collocare gli oggetti nella stanza sperimentale	3. attuali odorizzanti per ciascuna prova		3. attuali odorizzanti per ciascuna prova
4. eseguire prove di inalazione di pratica

Tabella 1: Panoramica delle procedure sperimentali.

1. Per la prima fase di codifica, avere soggetti codificare il materiale bersaglio (parole) in presenza di materiale contestuale (odori).
   1. Presenti soggetti con parole (uno alla volta) sullo schermo. Soggetti devono classificare le parole come astratta o concreta. Apprendimento è fortuita, come soggetti non sono informati del test della memoria successivo.
   2. Sono soggetti a categorizzare 90 parole in totale.
   3. Hanno ogni prova seguire lo stesso schema.
      1. Iniziare ogni prova con la presentazione di un soffio d'aria. Il soffio d'aria contiene sia materiale odoroso o non, a seconda del gruppo.
      2. Coppia il soffio d'aria la presentazione di una croce sullo schermo del computer e hanno il soffio d'aria e la croce rimane per 2.000 ms.
      3. Sostituisci la croce viene sostituito con una parola di destinazione e mantenerlo per 2.000 ms. presentazione di parola di ordine in modo casuale per ogni soggetto.
      4. All'offset della parola, avere soggetti categorizzare la parola come abstract o calcestruzzo di premere il pulsante. La risposta innesca l'inizio immediato del processo successivo. Presentare la stessa odorant su tutte le 90 prove durante la fase di codifica.
   4. Presentazione di odore.
      1. Utilizzare un olfattometro per ottenere la presentazione diretta di odorizzazione. Coccinellidi sono disponibili in diverse varietà. Acquistare o costruire un olfattometro che meglio soddisfano gli obiettivi dei ricercatori²⁵.
      2. Garantire che la progettazione di olfattometro è adeguata alla domanda di ricerca.
      3. Tagliare i tubi alla lunghezza adeguata e garantire che essi sono tenuti in posizione e strettamente collegati.
         Nota: La lunghezza dei tubi influenza il ritardo fra l'inizio di segnale (cioè, il segnale dal programma di rilasciare un odorant) e arrivo effettivo di materiale odoroso alle narici. I ricercatori dovrebbero essere informati dei ritardi tra segnali e tempi di presentazione effettiva, che variano tra coccinellidi individuali. Queste informazioni si trovano di solito nelle informazioni fornite dal rivenditore o nelle istruzioni per la costruzione di nuovi coccinellidi.
      4. Essere consapevoli dei potenziali problemi coinvolti con la presentazione di odorizzante.
         1. Assicurarsi che l'intervallo di Inter-stimolo (ISI; o l'intervallo di tempo tra presentazioni odorant) sia appropriata per la domanda di ricerca. Non esiste nessun ISI standardizzati o suggerito appropriato per tutti gli esperimenti di odore. Condurre test pilota per determinare quale ISI sono appropriati per l'esperimento in questione.
         2. Controllo per stimolazione tattile. Presentare i tubi all'interno di una barra di metallo che supporta il resto di mento. Hanno i tubi fine circa 2 cm sotto le narici. Coprire la parte superiore della barra di metallo con un filtro (ad esempio, tessuto). Sostituire il filtro per ogni soggetto.
         3. Controllo per stimolo uditivo. Sono soggetti a eseguire l'esperimento all'interno di una cabina di riduzione del suono con le cuffie su. Conservare l'olfattometro stessa in un vano contenitore fonoassorbenti archiviato all'esterno della cabina sperimentale.
   5. Per controllo della presentazione, utilizzare un programma di software di controllo sperimentale standard (Vedi Tabella materiali) per controllare la presentazione odorant dall'olfattometro.
   6. Istruzioni di respirazione.
      Nota: Quando si utilizza un olfattometro, è potenzialmente importante che soggetti annusare (cioè, campione del materiale olfattivo) al momento opportuno. Ciò è particolarmente importante negli esperimenti dove l'odorant cambia tra le prove.
      1. Per garantire che i soggetti campione l'odorant al momento opportuno, presentare contemporaneamente un segnale visivo (fissazione trasversale) con l'inizio del soffio d'aria. Inoltre, assicurarsi che il soffio d'aria sia sufficientemente lunga da consentire ai soggetti di registrare il segnale visivo e avviare inalazione (2.000 ms). Dovrebbe essere notato qui che l'istruzione di inalazione potrebbe agire come una seconda attività, che potenzialmente potrebbero interagire con le attività di interesse.
      2. In alternativa, utilizzare uno dei tanti altri metodi per garantire soggetti del campione l'odorizzazione al momento opportuno:
         1. Soggetti presenti con un conto alla rovescia, così possono preparare inalare quando il conto alla rovescia è completato
         2. Soggetti presenti con una stecca iniziale avvertendoli di espirare seguirono da una seconda stecca avvertendoli di inalare
         3. Se i tubi sono presentati direttamente nelle narici, e viene utilizzato un olfattometro presentazione discreti, istruire soggetti ad inalare ogni volta che si sentono stimolazione tattile all'interno delle narici.
      3. Indipendentemente dal metodo utilizzato, avere soggetti completi inalazione prove di pratica prima di iniziare l'esperimento vero e proprio.
      4. Per le prove di pratica, istruire soggetti ad inalare ogni volta che vedono l'aspetto della fissazione trasversale. Presentare una fissazione trasversale e un soffio di aria per 2.000 ms per ciascuna prova. Hanno completa prove di pratica 10 soggetti.
   7. Temporizzazione.
      1. Presentare il materiale odoroso due secondi prima dell'inizio della parola visivamente presentata. Questo viene fatto per garantire che il contesto olfattivo è presente durante la percezione visiva.
      2. Altre domande di ricerca possono chiamare per percezione simultanea. Percezione olfattiva richiede più di percezione visiva e uditiva dal momento dell'inizio dello stimolo fino alla percezione²⁰, almeno come misurato dai tempi di reazione su rilevazione attivitಹ. Pertanto, a seconda della manipolazione, i ricercatori devono garantire che essi scelgono di intervalli adeguati Inter-stimolo (ISIs). Nota che questo dipenderà anche le specifiche per l'olfattometro utilizzato (Vedi 4.1).
2. Per la seconda fase, è necessario utilizzare un intervallo di mantenimento in cui soggetti completano un compito che non è correlato all'attività di memoria effettiva.
   1. Sono soggetti lasciare la cabina di prova e spostare in un'area diversa, lontano da sostanze odorose. Si tratta di un passo importante per garantire che il contesto è reintegrato durante la fase di recupero.
   2. Arieggiare la cabina di prova durante l'intervallo di ritenzione con ventilatori o ventilatori.
   3. Hanno soggetti colore nel mandala per 5 minuti.
      Nota: OCDM esperimenti hanno frequentemente, anche se non sempre¹⁴, utilizzato intervalli di lunga conservazione per evitare problemi di adattamento e assuefazione. Uno dei vantaggi potenziale di presentazione diretta di sbuffi d'aria discreta è che può essere più resistente all'assuefazione di ambiente presentazione.
   4. Attività alternativa distractor può essere implementata nell'intervallo di ritenzione per raggiungere diversi obiettivi.
3. Per il terzo, recupero di fase, sono soggetti ricordare e recuperare le informazioni di destinazione.
   1. Sono soggetti a tornare alla cabina sperimentale. Ancora una volta, seduta soggetti con il mento nel resto di mento.
   2. Sono soggetti a completare un test di riconoscimento vecchia/nuova con un totale di 180 prove (90 vecchia/90 nuove).
   3. Hanno ogni prova seguire lo stesso schema.
      1. Iniziare ogni prova con la presentazione di un soffio d'aria. Il soffio d'aria contiene sia materiale odoroso o non, a seconda del gruppo. Come si tratta di un esperimento di valorizzazione del contesto, l'odorant presentato è sempre identico a quello presentato nella fase di codifica.
      2. Coppia il soffio d'aria con la presentazione di una croce sullo schermo del computer; hanno entrambi il soffio d'aria e la croce rimane per 2.000 ms.
      3. Sostituire la croce con una parola e avere il soggetto risponde (mediante la pressione del pulsante) se la parola è vecchio o nuovo. La parola rimane fino a quando il soggetto risponde. L'ordine di presentazione di parola è determinato in modo casuale per ogni soggetto.
      4. Avere la risposta del soggetto innescare l'inizio immediato del processo successivo. Non ci sono limiti di tempo durante la fase di recupero.

3. stimolo selezione

1. Stimoli di destinazione
   1. Selezionare stimoli bersaglio che meglio si adattano alla domanda di ricerca esatta o il tipo di test di memoria che lo sperimentatore sta progettando. Per la progettazione di base, scegliere gli stimoli che provengono da una modalità non-olfattiva (ad es., parole). Per ulteriori informazioni sugli stimoli di destinazione utilizzato nell'esperimento segnalato qui vedere l'originale articolo¹⁵.
2. Stimoli contestuali
   1. Selezionare odoranti che meglio si adattano alla domanda di ricerca esatta. Gli attributi più importanti per prendere in considerazione includono 1) Valenza 2) eccitazione, 3) intensità, 4) familiarità e identificabilità 5).
   2. Ci sono diversi metodi che possono essere utilizzati quando si sceglie l'odorizzazione appropriato.
      1. In un unico metodo, scegliere l'odorizzazione basato su uno studio pilota. In questo caso, sono soggetti esterni (quelli che non partecipano all'esperimento principale) valuta una varietà di potenziali odoranti su vari attributi. Sulla base dei risultati, scegliere l'odoranti che meglio soddisfa le esigenze della questione sperimentale. Questo è stato il metodo utilizzato nell'esperimento originale utilizzando la presentazione diretta e OCDM (Vedi articolo originale per dettagli su selezionate odoranti)¹⁵.
      2. In alternativa, scegli l'odorizzazione basato su un database preesistente contenenti voti²². Essere cauti con questo metodo a causa di grandi potenziali differenze culturali nella percezione di odore²³.
      3. Infine, in alcuni casi, è possibile scegliere stimoli basati su idiosincratica odore voti^{24 del soggetto}.
   3. Scegli il materiale odoroso che è meglio adatto per l'olfattometro utilizzato.
      1. Decidere il materiale liquido o solido — alcuni coccinellidi consentono solo l'utilizzo di materiale liquido, mentre altri consentono l'uso di materiale liquido o solido.
      2. Ottenere materiale odoroso da un fornitore commerciale, sia da aziende che producono in particolare odoranti e prodotti chimici per scopi di ricerca o da aziende che producono prodotti (ad es., oli essenziali, Profumi, candele profumate, ecc. ) per l'utilizzo da parte del pubblico.
      3. In alternativa, olfattometro permettendo, raccogliere materiale odoroso dalle vicine fonti (ad esempio, aghi di pino, magliette sudate, frutta, ecc.). Questo metodo può essere adatto per alcune domande di ricerca; prestare attenzione in quanto rende standardizzazione (e quindi i confronti con altri progetti di ricerca) difficile.

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Risultati

Uno degli scopi principali dell'esperimento corrente era di determinare se gli effetti OCDM potrebbero essere trovati quando il contesto olfattivo è stato presentato direttamente, anziché ambiently. C'erano tre principali variabili dipendenti (in linea con le comuni segnale rilevamento teoria analisi²⁶): la percentuale di successi, la percentuale di falsi allarmi e un punteggio corretto precisione definito d'. Dato il focus di interesse qui, i dati dei g...

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Discussione

Il metodo qui descritto, in cui un olfattometro viene utilizzato per presentare direttamente odoranti come stimoli contestuali, rappresenta un'espansione dell'utilità dei Coccinellidi in memoria olfattiva ricerca^16,17. In particolare, questo metodo consente un'espansione della zona di ricerca OCDM. La ricerca precedente aveva indicato che gli odori sono infatti efficaci spunti mnemonico contestuale^4,14, ...

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Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Olfactometer	Burghart Messtechnik	OG001	Discrete presentation olfactometer
Odiferous material_Onion	Burghart Messtechnik	LA-13-00236	Liquid used in olfactometer to produce onion odor
Odiferous material_Peach	Burghart Messtechnik	LA-13-00245	Liquid used in olfactometer to produce peach odor
E-Prime 2.0	Psychology Software Tools		Experiment control software