Riattivare ricordi specifici durante il sonno in congiunzione con un contesto di soppressione

Ogni partecipante verrà eseguito in un solo pomeriggio, che include un'opportunità di pisolino di 90 minuti. Prima del pisolino, i partecipanti si sottoporranno a sessioni di formazione e di test e, successivamente, parteciperanno ai test di memoria finali. L'attività neurale sarà continuamente monitorata e registrata durante l'attività utilizzando apparecchiature elettrofisiologiche. Verrà misurata anche l'attività respiratoria.

Questo è uno studio all'interno delle materie. La manipolazione principale è la presentazione discreta di suoni e odori durante il sonno, una tecnica chiamata riattivazione della memoria mirata (TMR). Tutti i partecipanti sperimenteranno questi stimoli, inclusi tutti e tre gli odori, ma i suoni specifici che ogni partecipante sentirà saranno diversi. Inoltre, ciascuno dei tre odori sarà associato a istruzioni specifiche durante la veglia (ad esempio, un odore che istruirà a ricordare una parola precedente, un altro a dimenticarla e un odore che non sarà associato ad alcuna istruzione). Gli odori saranno controbilanciati tra i partecipanti. I risultati verranno quindi confrontati all'interno del partecipante, non tra diversi gruppi o individui. Metodi statistici appropriati per tali analisi includono il t-test accoppiato e l'analisi della varianza a misure ripetute. La scelta di quali suoni verranno presentati insieme a ciascuno degli odori (e quali non verranno presentati affatto) per ogni partecipante sarà effettuata in base alle loro prestazioni nel test pre-sonno. Questo sarà fatto nel tentativo di bilanciare i punteggi pre-sonno tra stimoli presentati e non presentati per rimuovere il rumore statistico. Sia il partecipante che lo sperimentatore saranno ciechi su quali suoni verranno presentati e quando, e la selezione verrà effettuata automaticamente dal computer. Questa tecnica è stata ampiamente utilizzata e non presenta rischi noti.

Ci sono due motivi principali per cui l'utilizzo di un disegno all'interno del soggetto riduce la dimensione del campione richiesta. In primo luogo, la mancanza di una variabile indipendente tra soggetti richiede intuitivamente meno partecipanti. In secondo luogo, il livello di rumore statistico dovuto alle differenze individuali è ridotto (cioè, perché ogni partecipante viene confrontato con i propri punteggi). Precedenti studi sulla TMR, che hanno riscontrato effetti di stimolo significativi, utilizzavano comunemente 20-25 partecipanti. Ho intenzione di includere almeno 30 partecipanti a questo studio, dopo aver omesso i partecipanti che non sono riusciti a completare il compito e quelli che non sono stati sufficientemente stimolati durante il sonno. Avere 30 partecipanti consentirà l'uso di metodi statistici più potenti (in conformità con la regola empirica comune derivata dal teorema del limite centrale, che afferma che si può presumere che i mezzi basati su campioni di oltre 30 partecipanti seguano una distribuzione normale) . Il mio interesse principale in questo studio è l'effetto di soppressione TMR. È difficile stimare la dimensione dell'effetto di questo effetto dannoso, ma potrebbe essere leggermente inferiore al tipico effetto TMR per le memorie di apprendimento spaziale (G di Hedge = 0,39 basato su una recente meta-analisi). Per essere al sicuro, ho incluso una dimensione del campione più elevata. È importante notare che anche se questo beneficio sarà di entità minore, sarà comunque indicativo del potenziale indebolimento dei ricordi durante il sonno. Puntando a un campione di almeno 30 partecipanti e ipotizzando un tasso di omissione dell'80%, prevedo quindi di avere 38 partecipanti in tutto.

Ecco un breve riassunto della procedura:

Stimoli: per questo studio verranno utilizzati tre odori distinti che sono ugualmente eccitanti e piacevoli. Verrà utilizzato un set di 100 nomi per addestrare i partecipanti al compito di dimenticare diretto (vedi sotto). Infine, verranno utilizzate 60 immagini di oggetti o animali, ciascuna con un'unica posizione 2D su una griglia circolare presentata sullo schermo.

Formazione: i partecipanti parteciperanno prima a un'attività di dimenticanza diretta basata su elementi. Verrà loro mostrata una serie di parole e istruito, dopo ogni parola, se devono memorizzarla o meno. Le istruzioni verranno fornite utilizzando due odori: uno di segnalazione per ricordare l'ultima parola (presentata dopo 50 parole) e l'altro per dimenticare (presentato dopo le altre 50 parole). Per garantire che i soggetti utilizzino l'odore in modo bloccato nel tempo, verranno istruiti quando dovrebbero annusare dopo la presentazione di ogni parola (cioè, ci sarà un conto alla rovescia sullo schermo che culminerà con la presentazione dell'odore e l'istruzione di annusare).

Va notato che nel mio studio precedente avevo due suoni di soppressione, ciascuno associato a un gruppo diverso, mentre qui ho solo un odore di soppressione. La giustificazione di ciò è che nello studio precedente i suoni erano associati sia alle istruzioni che ai singoli elementi. Qui evito questa complessità, poiché ogni oggetto ha il suo suono e gli odori sono usati esclusivamente per trasmettere istruzioni di soppressione. L'interazione tra odori e suoni nel mio studio dovrebbe ottenere l'effetto di soppressione desiderato. Pertanto, il design è più simile a quello utilizzato da Simon e colleghi, che utilizzavano un unico segnale di dimenticanza.

Dopo questa attività, inizierà un'attività di apprendimento spaziale non correlata. I partecipanti dovranno imparare a posizionare 60 immagini su una griglia circolare 2D. Il compito sarà diviso in 4 blocchi, ognuno dei quali inizierà con l'esposizione alle posizioni dell'immagine, seguito da prove di posizionamento in cui i partecipanti dovranno posizionare gli oggetti nelle loro posizioni corrette. Ci si aspetta che i partecipanti apprendano utilizzando il feedback e continueranno fino al raggiungimento di un criterio di apprendimento. È importante sottolineare che ogni immagine sarà abbinata a un suono distinto e congruente durante l'apprendimento (ad esempio, gatto - miao).

Test pre-sonno: dopo l'allenamento, i partecipanti verranno testati sulla loro memoria spaziale di tutte le immagini senza feedback o suoni.

Sonno: Successivamente, durante il sonno NREM (movimento oculare non rapido), presenterò in modo discreto il 75% dei suoni relativi all'immagine di quest'ultimo compito: il 25% sarà presentato nel contesto dell'odore "dimentica"; il 25% sarà presentato nel contesto dell'odore "ricordare"; e il 25% sarà presentato nel contesto di un nuovo odore. Il restante 25% dei suoni non verrà presentato durante il sonno. Per evitare la contaminazione tra gli odori, utilizzerò un design a blocchi (ovvero, gli odori saranno continuamente presentati, intervallati da suoni) con interruzioni di aria pulita tra i blocchi. I blocchi dureranno circa 20 secondi per evitare l'assuefazione agli odori e saranno seguiti da un periodo di 20 secondi durante il quale verrà erogata aria pulita. In ogni blocco di ~20 secondi verranno presentati 4 suoni. Utilizzando queste impostazioni, dovrebbero essere necessari circa 7,5 minuti per avviare tutti i 45 suoni una volta.

Test post-sonno: almeno 10 minuti dopo la fine del pisolino, i partecipanti verranno sottoposti a un test identico a quello pre-sonno. Subito dopo, saranno testati sulle associazioni odore-istruzioni. I partecipanti saranno quindi ringraziati, interrogati, pagati e licenziati.