在睡眠期间结合压抑情境重新激活特定记忆
上下文在人类睡眠相关记忆重新激活中的作用:在睡眠期间重新激活特定记忆与抑制上下文
研究概览
详细说明
每个参与者将在一个下午跑步,其中包括 90 分钟的午睡时间。 在小睡之前,参与者将进行训练和测试——之后他们将参加最后的记忆测试。 在整个任务过程中,将使用电生理设备连续监测和记录神经活动。 还将测量呼吸活动。
这是一项学科内研究。 主要的操作是在睡眠期间不引人注意地呈现声音和气味,这是一种称为目标记忆重新激活 (TMR) 的技术。 所有参与者都会体验到这些刺激,包括所有三种气味,但每个参与者听到的具体声音会有所不同。 此外,三种气味中的每一种都与唤醒期间的特定指令相关联(即,一种气味指示记住前面的单词,另一种气味指示忘记它,另一种气味不会与任何指示相关联)。 气味将在参与者之间得到平衡。 结果将在参与者内部进行比较,而不是在不同的团体或个人之间进行比较。 用于此类分析的适当统计方法包括配对 t 检验和重复测量方差分析。 将根据每个参与者在睡前测试中的表现来选择将哪些声音与每种气味一起呈现(哪些根本不会呈现)。 这样做是为了平衡出现和未出现的刺激之间的睡前分数,以消除统计噪声。 参与者和实验者都不知道什么时候会出现哪些声音,选择将由计算机自动进行。 该技术已被广泛使用,并且没有已知的风险。
使用受试者内设计减少所需样本量的主要原因有两个。 首先,缺乏主体间独立变量直观地需要较少的参与者。 其次,由于个体差异导致的统计噪音水平降低(即,因为每个参与者都与他们自己的分数进行比较)。 以前的 TMR 研究发现了显着的提示效果,通常使用 20-25 名参与者。 我计划在这项研究中包括至少 30 名参与者,在排除无法完成任务的参与者和那些在睡眠期间没有得到充分提示的参与者之后。 拥有 30 名参与者将允许使用更强大的统计方法(根据从中心极限定理得出的通用经验法则,该定理表明基于超过 30 名参与者的样本量可以假设服从正态分布) . 我对这项研究的主要兴趣是抑制 TMR 效应。 很难估计这种不利影响的影响大小,但它可能比空间学习记忆的典型 TMR 影响要小一些(根据最近的荟萃分析,Hedge 的 g = 0.39)。 为了安全起见,我加入了更大的样本量。 重要的是要注意,即使这种好处的幅度较小,它仍然表明睡眠期间记忆力可能会减弱。 以至少 30 名参与者的样本量为目标,并假设遗漏率为 80%,因此我计划总共有 38 名参与者。
以下是该过程的简要总结:
刺激物:在这项研究中,将使用三种不同的气味,它们同样能唤起和愉悦。 一组 100 个名词将用于训练参与者进行定向遗忘任务(见下文)。 最后,将使用 60 张物体或动物的图像,每张图像在屏幕上呈现的圆形网格上都有一个独特的 2D 位置。
培训:参与者将首先参与基于项目的定向遗忘任务。 将向他们展示一系列单词,并在每个单词之后指示他们是否应该记住它。 指令将使用两种气味传递:一种是记住最后一个单词的信号(在 50 个单词后出现),另一种是忘记(在另外 50 个单词后出现)。 为确保受试者以时间锁定的方式使用气味,他们将被告知何时应该在每个单词的呈现后嗅探(即,屏幕上会有一个倒计时,以气味呈现和嗅探指令结束)。
应该注意的是,在我之前的研究中,我有两种抑制声音,每种都与不同的组相关,而在这里我只有一种抑制气味。 这样做的理由是,在之前的研究中,声音与说明和单个项目相关联。 在这里,我避免了这种复杂性,因为每个项目都有自己的声音,并且气味专门用于传达抑制指令。 在我的研究中,气味和声音的相互作用应该能达到理想的抑制效果。 因此,该设计与 Simon 及其同事使用的设计更相似,后者使用了一个遗忘提示。
完成此任务后,将开始一项无关的空间学习任务。 参与者将必须学习将 60 张图像放置在 2D 圆形网格上。 该任务将分为 4 个模块,每个模块都从接触图像位置开始,然后是定位试验,参与者必须将物品放在正确的位置。 参与者应使用反馈进行学习,并将继续学习直到达到学习标准。 重要的是,在学习过程中,每个图像都将与独特的、一致的声音配对(例如,猫 - 喵)。
睡前测试:训练结束后,参与者将在没有反馈或声音的情况下测试他们对所有图像的空间记忆。
睡眠:接下来,在 NREM(非快速眼动)睡眠期间,我将不引人注意地呈现来自后一个任务的 75% 的图像相关声音:25% 将在“遗忘”气味的背景下呈现; 25% 将在“记忆”气味的背景下呈现; 25% 将在新气味的背景下呈现。 其余 25% 的声音不会在睡眠时呈现。 为了避免气味之间的污染,我将使用区块设计(即,气味将不断呈现,并穿插声音),区块之间有干净的空气隔断。 阻塞将持续约 20 秒,以避免气味习惯,然后是 20 秒的时间段,在此期间将提供清洁空气。 在每 ~20 秒的块中,将呈现 4 个声音。 使用这些设置,将所有 45 种声音提示一次大约需要 7.5 分钟。
睡后测试:午睡结束后至少 10 分钟,参与者将接受与睡前测试相同的测试。 紧接着,他们将接受气味说明协会的测试。 然后参与者将受到感谢、汇报、支付和解雇。
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名:Eitan e Schechtman-Drayman, PhD
- 电话号码:+18477229220
- 邮箱:eitan.schechtman@gmail.com
研究联系人备份
- 姓名:Ken Paller
- 邮箱:kap@northwestern.edu
学习地点
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Illinois
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Evanston、Illinois、美国、60208
- 招聘中
- Cognitive Neuroscience Lab - Northwestern University
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接触:
- Eitan e Schechtman-Drayman
- 电话号码:847-722-9220
- 邮箱:eitan.schechtman@gmail.com
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
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排除标准:
有神经系统疾病或睡眠障碍病史的参与者将被排除在外。
不相信自己能够在实验室中入睡的参与者将被排除在外。
患有严重哮喘需要住院治疗、有明显食物或非食物过敏史、存在已知气味、味觉或耳鼻喉疾病,或有鼻窦炎或过敏性鼻炎病史的参与者将被排除在外。
确定自己在睡眠期间通过嘴呼吸的参与者和打鼾(因此也可能通过嘴呼吸)的参与者将被排除在外。
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:基础科学
- 分配:不适用
- 介入模型:单组作业
- 屏蔽:无(打开标签)
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:实验组
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我会使用嗅觉计在睡眠期间不引人注意地反复呈现与学习相关的气味。
这种方法被证明可以提高各种任务的记忆力。
气味将以块的形式呈现,中间有短暂的休息。
气味宜人,不会吵醒参与者。
气味会在非快速眼动睡眠(睡眠阶段2和慢波睡眠)中呈现。
所呈现的气味将与先前学习任务中的说明不一致。
这种操作是在主体内进行的——所有参与者在睡眠期间都会接触到所有气味,但气味将与每个参与者的不同指令相关联(平衡)。
我会在睡眠期间使用扬声器不引人注意地反复播放与学习相关的声音。
这种方法被证明可以提高各种任务的记忆力。
声音将间隔几秒钟出现,音量将调整到不打扰参与者的睡眠。
这些声音将在非快速眼动睡眠期间(睡眠阶段 2 和慢波睡眠)呈现。
呈现的声音将与先前学习任务中的图像一致相关。
这种操作是在受试者内进行的——所有参与者都会接触到声音,但会为每个参与者呈现不同的特定声音。
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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不同条件下睡眠前和睡眠后错误率的变化
大体时间:在同一实验期间,睡眠开始前约 15 分钟和睡眠偏移后约 15 分钟
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将图像的正确位置与参与者放置图像的位置进行比较。
在计算机屏幕上以像素为单位进行测量。
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在同一实验期间,睡眠开始前约 15 分钟和睡眠偏移后约 15 分钟
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声音/气味呈现后脑电图谱功率的调制
大体时间:在实验期间的睡眠期间,评估长达 1.5 小时
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Sigma (12-16 Hz)、theta (4-8 Hz) 和 delta (0.5-4 Hz) 范围内的功率调制在声音开始后立即或在气味传递后的第一次嗅探时发生。
在不同的 EEG 通道上测量。
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在实验期间的睡眠期间,评估长达 1.5 小时
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合作者和调查者
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (估计的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
与本研究相关的术语
其他研究编号
- STU00213443-C
计划个人参与者数据 (IPD)
计划共享个人参与者数据 (IPD)?
药物和器械信息、研究文件
研究美国 FDA 监管的药品
研究美国 FDA 监管的设备产品
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