Gli effetti della riattivazione del contesto diretto durante il sonno sulla memoria

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.

Questo è uno studio all'interno delle materie. La manipolazione principale è la presentazione discreta dei suoni durante il sonno, una tecnica chiamata riattivazione della memoria mirata (TMR). Tutti i partecipanti sentiranno questi suoni, ma i suoni specifici che ognuno sentirà saranno diversi. 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 a ciascun 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 a quali suoni verranno presentati 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) . Mi aspetto che l'effetto TMR relativo al contesto (vedi sommario) sia di grandezza inferiore rispetto alla dimensione dell'effetto comune osservata negli studi TMR sull'apprendimento spaziale (G di Hedge = 0,39 basato su una recente meta-analisi). Questo è il motivo per cui ho incluso una dimensione del campione più elevata. È importante notare che anche se questo beneficio sarà di entità minore, come mi aspetto, sarà comunque indicativo del processo neurocognitivo sottostante e quindi estremamente prezioso per la nostra comprensione meccanicistica del ruolo del contesto nel 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: 16 immagini di scene spaziali (ad esempio una spiaggia) saranno arbitrariamente associate a un suono e a quattro immagini più piccole di oggetti o animali. Metà delle scene saranno assegnate casualmente alla condizione di riattivazione del contesto (CR) e metà alla condizione di riattivazione dell'oggetto (IR) (vedi sotto). Le 64 immagini avranno ciascuna una posizione 2D unica su una griglia circolare presentata sullo schermo.

Formazione: i partecipanti impareranno prima ad associare ogni scena con il suono accoppiato secondo il criterio. Successivamente, impareranno ad associare la scena con le sue quattro immagini secondo criterio. L'ultima parte della formazione includerà due tipi di blocchi di apprendimento che saranno intervallati. Durante i blocchi di addestramento spaziale, in ogni prova i partecipanti dovranno posizionare una singola immagine nella sua posizione corretta. Riceveranno quindi feedback per migliorare. La scena associata all'immagine verrà presentata mentre imparano, ma soprattutto il suono non sarà mai presentato per le scene della condizione CR. Per le scene IR, il suono verrà presentato durante l'apprendimento di due elementi, ma mai per gli altri due.

Un design alternativo avrebbe potuto separare del tutto dalle scene gli elementi suggeriti nella condizione CR; gli elementi avrebbero potuto essere associati a nuovi suoni (cioè, che non erano collegati alla scena) e non presentati insieme alla loro scena. Tuttavia, l'utilizzo di un tale design avrebbe introdotto un fattore di confusione. Il suono del romanzo potrebbe essere stato ancora associato, in misura sconosciuta, non solo all'oggetto ma anche al contesto a cui appartiene. Il grado in cui questo nuovo suono sarebbe associato al contesto rimarrebbe quindi incontrollato e potrebbe variare tra i partecipanti e le scene. I suoni utilizzati per l'oggetto nella condizione IR sono sempre associati alla scena. Facendo in modo che i suoni siano sempre associati sia al contesto che - nella condizione IR - in aggiunta agli elementi, riduco sostanzialmente qualsiasi problema di interpretazione.

Durante i blocchi di scene sonore, che non includono affatto una componente spaziale o le immagini più piccole, le scene saranno presentate con i suoni solo per le scene della condizione CR (ovvero, per bilanciare il numero di presentazioni sonore tra le condizioni). Questi blocchi si ripeteranno in modo interlacciato fino a quando ogni partecipante raggiungerà il criterio di apprendimento preimpostato sul compito spaziale.

Test pre-sonno: dopo l'allenamento, i partecipanti verranno testati sulla loro memoria spaziale per tutti gli elementi senza esposizione a suoni o scene.

Sonno: durante il sonno NREM (movimento oculare non rapido), i suoni associati a metà delle scene della condizione CR e metà delle scene della condizione IR saranno presentati in modo discreto. La scelta dei suoni da presentare sarà effettuata in modo da bilanciare i risultati prima del sonno e quindi migliorare il contrasto tra gli effetti legati al sonno per le immagini guidate e non guidate.

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, verranno testate le associazioni scena-oggetto e scena-suono utilizzando sia un test di richiamo libero che un test di riconoscimento. I partecipanti saranno quindi ringraziati, interrogati, pagati e licenziati.