Účinky přímé kontextové reaktivace během spánku na paměť

Každý účastník absolvuje jedno odpoledne, které zahrnuje 90minutovou příležitost zdřímnout. Před spaním absolvují účastníci školení a testovací sezení - a po nich se zúčastní závěrečných testů paměti. Nervová aktivita bude průběžně monitorována a zaznamenávána po celou dobu úkolu pomocí elektrofyziologického zařízení.

Jedná se o vnitropředmětovou studii. Hlavní manipulací je nenápadná prezentace zvuků během spánku, technika nazývaná cílená reaktivace paměti (TMR). Všichni účastníci tyto zvuky uslyší, ale specifické zvuky, které každý uslyší, se budou lišit. Výsledky pak budou porovnány v rámci účastníka, nikoli mezi různými skupinami nebo jednotlivci. Vhodné statistické metody pro takové analýzy zahrnují párový t-test a analýzu rozptylu s opakovanými měřeními. Výběr zvuků, které budou každému účastníkovi prezentovány, bude proveden na základě jeho výkonu v předspánkovém testu. To bude provedeno ve snaze vyrovnat skóre před spánkem mezi prezentovanými a neprezentovanými stimuly, aby se odstranil statistický šum. Účastník i experimentátor budou nevidomí, které zvuky budou prezentovány, a výběr provede automaticky počítač. Tato technika je široce používána a nemá žádná známá rizika.

Existují dva hlavní důvody, proč použití návrhu v rámci předmětu snižuje požadovanou velikost vzorku. Za prvé, absence nezávislé proměnné mezi subjekty intuitivně vyžaduje méně účastníků. Za druhé, úroveň statistického šumu v důsledku individuálních rozdílů je snížena (tj. protože každý účastník je porovnáván se svým vlastním skóre). Předchozí studie TMR, které zjistily významné cuing efekty, běžně používaly 20–25 účastníků. Plánuji zahrnout do této studie alespoň 30 účastníků, po vynechání účastníků, kteří nemohli úkol dokončit, a těch, kteří nebyli během spánku dostatečně nabádáni. Mít 30 účastníků umožní použití výkonnějších statistických metod (v souladu s obecným pravidlem odvozeným z centrální limitní věty, která říká, že prostředky založené na velikosti vzorku více než 30 účastníků lze předpokládat, že dodržují normální rozdělení) . Očekávám, že kontextový efekt TMR (viz shrnutí) bude co do velikosti menší ve srovnání s běžnou velikostí efektu pozorovanou ve studiích prostorového učení TMR (Hedgeovo g = 0,39 na základě nedávné metaanalýzy). To je důvod, proč jsem zahrnul větší velikost vzorku. Je důležité poznamenat, že i když tento přínos bude menšího rozsahu, jak očekávám, bude stále indikovat základní neurokognitivní proces, a proto je mimořádně cenný pro naše mechanické chápání role kontextu ve spánku. Zaměřuji-li se na velikost vzorku alespoň 30 účastníků a za předpokladu 80% míry vynechání, plánuji mít celkem 38 účastníků.

Zde je stručné shrnutí postupu:

Stimuly: 16 obrazů prostorových scén (např. pláže) bude každý libovolně spojen se zvukem a se čtyřmi menšími obrazy předmětů nebo zvířat. Polovina scén bude náhodně označena pro podmínku reaktivace kontextu (CR) a polovina pro podmínku reaktivace položky (IR) (viz níže). Každý z 64 snímků bude mít jedinečnou 2D pozici na kruhové mřížce zobrazené na obrazovce.

Školení: Účastníci se nejprve naučí přiřadit každou scénu ke spárovanému zvuku až po kritérium. Dále se naučí přiřadit scénu k jejím čtyřem obrázkům až po kritérium. Poslední část školení bude obsahovat dva typy výukových bloků, které se budou prolínat. Během bloků prostorového tréninku budou muset účastníci v každém pokusu umístit jeden obrázek na správné místo. Poté dostanou zpětnou vazbu ke zlepšení. Scéna spojená s obrazem bude prezentována, zatímco se učí, ale je zásadní, že zvuk nebude nikdy prezentován pro scény CR. U IR scén bude zvuk prezentován při učení dvou položek, ale nikdy u zbývajících dvou.

Alternativní design by mohl oddělit cued položky ve stavu CR od scén úplně; položky mohly být spojeny s novými zvuky (tj. nebyly spojeny se scénou) a nebyly prezentovány spolu se svou scénou. Použití takového návrhu by však přineslo matoucí faktor. Románový zvuk mohl být v neznámé míře stále spojen nejen s položkou, ale také s kontextem, do kterého patří. Míra, do jaké by byl tento neotřelý zvuk spojen s kontextem, by proto zůstala nekontrolovaná a může se lišit mezi účastníky a scénami. Zvuky použité pro položku v IR stavu jsou vždy dodatečně spojeny se scénou. Tím, že jsou zvuky vždy spojeny jak s kontextem, tak – v IR stavu – navíc s položkami, podstatně omezuji jakékoli problémy s interpretací.

Během bloků Sound-scenes, které vůbec neobsahují prostorovou složku nebo menší obrázky, budou scény prezentovány se zvuky pouze pro scény CR (tj. pro vyvážení počtu zvukových prezentací mezi podmínkami). Tyto bloky se budou opakovat prokládaným způsobem, dokud každý účastník nedosáhne předem nastaveného učebního kritéria na prostorové úloze.

Předspánkový test: Po školení budou účastníci testováni na jejich prostorovou paměť pro všechny položky bez vystavení zvukům nebo scénám.

Spánek: Během spánku NREM (non-rapid eye movement) budou zvuky spojené s polovinou scén stavu CR a polovinou scén stavu IR prezentovány nenápadně. Volba, které zvuky se mají prezentovat, bude provedena způsobem, který vyrovná výsledky před spánkem, a tím zvýší kontrast mezi efekty souvisejícími se spánkem pro obrázky s podnětem a bez něj.

Test po spánku: Minimálně 10 minut po skončení spánku absolvují účastníci test shodný s tím předspánkem. Bezprostředně poté budou testovány na asociaci scéna-položka a scéna-zvuk pomocí testu volného vyvolání a rozpoznávání. Účastníci budou poté poděkováni, vyslechnuti, zaplaceni a propuštěni.