La ventaja que confiere el sueño nocturno a la memoria relacionada con esquemas puede durar sólo un día, parte 3

Resultados de comportamiento (12-hora post-aprendizaje)

El sueño benefició la recuperación de elementos relacionados con el esquema en lugar de elementos sin esquema (Figuras 3 a 5). Un ANOVA mixto con aprendizaje de esquemas (esquema, sin esquema), sesión de prueba (inmediata, retrasada 12 horas), como factor dentro del participante, y condición de consolidación (sueño, vigilia) como factor entre participantes, reveló una interacción significativa, por la cual el sueño memoria beneficiada para el aprendizaje con esquema y no para el aprendizaje sin esquema después de 12 horas, F(1,51)=4.503, p=0.039, η p2=0.081.

La excitación activa y la memoria son inseparables y existe una estrecha relación entre ellas. Cuanto mejor es la memoria de una persona, mayor es su excitación.

Entonces, ¿qué es el despertar activo? El despertar activo se refiere a la capacidad de las personas para percibir cambios en el entorno, la iniciativa y la capacidad de comprender y responder a las cosas. Cuando una persona está en un estado muy despierto, sus rasgos faciales serán más nítidos, su pensamiento será más ágil y su capacidad para percibir y comprender las cosas será más fuerte.

Y este alto grado de excitación también puede ayudarnos a mejorar mejor nuestra memoria. En un estado de alta excitación, una persona puede concentrarse más en el conocimiento que ha aprendido y retener mejor el contenido que ha aprendido en su cerebro. Al mismo tiempo, un estado de alta excitación también puede estimular la vitalidad del pensamiento de las personas y mejorar la profundidad y el efecto de la memoria.

Por tanto, necesitamos mejorar nuestra conciencia y memoria a través de una serie de métodos. En primer lugar, debemos prestar atención a mantener un tiempo de sueño adecuado para no afectar nuestra percepción y comprensión debido al cansancio excesivo. En segundo lugar, también necesitamos activar regularmente nuestro cerebro y promover nuestra vitalidad de pensamiento a través de la lectura, el pensamiento, etc. Finalmente, también debemos prestar más atención a los cambios en el entorno que nos rodea en nuestras vidas, y aprender y estar expuestos a tantas cosas nuevas como sea posible. cosas posibles para mejorar nuestras capacidades de despertar y memoria.

En definitiva, la relación entre la excitación activa y la memoria es estrecha e indispensable. Debemos seguir siendo positivos, mantener buenos hábitos de vida y hacer ejercicio y desafiarnos constantemente para mejorar nuestras capacidades de excitación y memoria, para responder mejor a los desafíos y oportunidades de la vida. Se puede ver que necesitamos mejorar la memoria, y Cistanche deserticola puede mejorar significativamente la memoria porque Cistanche deserticola es un material medicinal tradicional chino que tiene muchos efectos únicos, uno de los cuales es mejorar la memoria. La eficacia de la carne picada proviene de los diversos ingredientes activos que contiene, incluidos ácidos, polisacáridos, flavonoides, etc. Estos ingredientes pueden promover la salud del cerebro de varias maneras.

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Las pruebas t post hoc mostraron un rendimiento significativamente mejorado en el grupo de sueño para los memorandos relacionados con el esquema, t(28)=3.65, p=0.001, en comparación con una disminución significativa en el grupo de vigilia activa. , t(23)=2.83, p=0.008(Figura 3).

Hubo un efecto principal significativo del sueño, en el que se observó un mejor rendimiento de la memoria después del sueño en comparación con la vigilia activa, F(1,51)=5.96, p=0.018, η p{{6 }}.105. Como era de esperar, también observamos un efecto principal significativo del esquema independientemente de la condición del sueño, F(1,51)=34.53, p < .001 η p2=0.404.

Efectos del sueño en la inferencia y la memoria relacional basada en esquemas (12-hora post-aprendizaje)

Los resultados del rendimiento de la memoria para la memoria relacional (pares adyacentes) y la inferencia (pares no adyacentes) se muestran en la Figura 4. Un ANOVA mixto para investigar el cambio en el rendimiento de la memoria con el aprendizaje de esquemas (esquema, sin esquema) y el tipo de par (adyacente, inferencia) como factores dentro de los participantes, y la condición de consolidación (sueño, vigilia) como factor entre participantes. reveló efectos principales significativos del sueño, F(1,51)=7.38, p=.009,η p2=0.126, así como una interacción significativa entre el esquema y la condición de consolidación, donde la memoria relacionada con el esquema se conservó mejor en el grupo de sueño, F(1,51)=4.95, p=0.031, η p2=0.088.

Además, encontramos un efecto principal significativo del tipo de par, lo que sugiere mayores beneficios de memoria para los pares de inferencia después del intervalo sueño-vigilia, F(1,51)=6.924, p=0.011, η pág2=0.120. En particular, la mayor mejora se observó en el grupo que dormía para los pares de inferencia incluidos dentro del esquema original,t(51)=2.737, p=0.009. Consulte los materiales complementarios para obtener análisis exploratorios sobre posibles interferencias proactivas (Figuras complementarias 5 y 6).

Prueba de recuperación de jerarquía

Hubo una condición significativa (sueño, vigilia) por interacción de aprendizaje de esquema (esquema, sin esquema), F(1,51)=6.248, p=0.016, ηp{{7} }.109, lo que indica que el sueño protegía preferentemente los recuerdos relacionados con esquemas (Figura 5).

Las pruebas de seguimiento mostraron una reducción significativa en el número de errores en el esquema establecido en el grupo de sueño en comparación con el de vigilia activa, t(51)=4.181, p < 0.001. También hubo una disminución significativa en el número de errores en el esquema en comparación con el conjunto sin esquema que solo se observó en el grupo de sueño, t(28)=2.460, p=0.020.

Comparación de resultados de comportamiento a las 24-horas y12-horas después del aprendizaje

Un ANOVA mixto para investigar el cambio en el rendimiento de la memoria en todas las sesiones con el aprendizaje de esquemas (esquema, sin esquema) y la sesión de prueba (12 y 24 horas) como factores dentro del participante, y la condición de consolidación (sueño, vigilia) como el entre -factor participante, mostró una tendencia hacia un mejor desempeño en el grupo de sueño, F(1,51)=3.424, p > 0.070, η p2=0.063, y una tendencia para el esquema por interacción del sueño, F(1,51)=3.559, p > 0,065, ηp2 < 0,065, sin otros efectos o interacciones principales significativos (Figura 6A).

Los mismos análisis ANOVA mixtos para investigar errores de recuerdo arrojaron resultados similares sin efectos principales significativos de las condiciones del sueño y sin esquema significativo por interacción del sueño durante 24 horas, F(1,51) < 1,878, p > 0177, η p2 < 0,070 (Figura 6B).

Asociaciones conductuales con la macro y microestructura del sueño.

Un mayor beneficio de memoria relacionado con el esquema se asoció con una mayor densidad de huso rápido, particularmente durante N2, r(26)=0.489,p=0.011. Además, una mayor densidad del huso en N2 se asoció significativamente con una disminución del número en la prueba de recuperación de jerarquía, r(26)=−.540, p=0.006 (Figura 7).

La ganancia de la noche a la mañana en los beneficios del esquema en el pequeño número de pares de inferencia se asoció con la cantidad de sueño SWS obtenido, r(26)=0.478, p=0.013, y la magnitud de SWA/SWE, r(26) Mayor o igual a 0.537, p Menor o igual a 0,005.

Aparte de esta correlación específica, no se encontraron correlaciones significativas con los beneficios generales de la memoria basada en esquemas y la memoria relacional con las medidas del sueño de ondas lentas. Asimismo, no se encontraron asociaciones significativas con otras etapas del sueño, r(26) Menor o igual a 0.375, p Mayor o igual a 0.131. La arquitectura del sueño y las características del huso medidas con polisomnografía se enumeran en la Tabla 2.

Discusión

Nuestros hallazgos sugieren que el sueño favorece la consolidación de la memoria relacionada con los esquemas. Durante la noche, dormir se asoció con un beneficio enorme en la consolidación de nuevos memorandos relacionados con esquemas en relación con la condición de vigilia activa, particularmente para pares de inferencia no adyacentes.

Recuperar estos memorandos requiere acceso a información no explícita y organizada jerárquicamente. Una mayor densidad del huso del sueño durante el sueño posterior al aprendizaje se asoció con menos errores en la prueba de recuperación de jerarquía, y una densidad del huso rápida predijo los beneficios mejorados de la memoria basada en esquemas durante la noche. Curiosamente, la ventaja del sueño posterior al aprendizaje sobre el rendimiento de la memoria disminuyó 24 horas después del aprendizaje inicial.

De acuerdo con estudios anteriores, encontramos recuerdos relacionados con esquemas mejorados durante una noche de sueño en comparación con un día de vigilia activa [22, 23, 38–44]. También observamos una tendencia hacia la mejora en los recuerdos relacionados con esquemas en la prueba de 24-horas de retraso después del sueño nocturno en el grupo de vigilia, lo que sugiere que podría haber ocurrido una consolidación adicional durante la segunda noche de sueño posterior al aprendizaje.

Este hallazgo coincide con los hallazgos recientes de que los beneficios del sueño posterior al aprendizaje disminuyeron a lo largo de 24 horas [24, 45]. Además, esta observación es consistente con un estudio de Schönauer y colegas, que sugiere que el hipocampo podría servir como un amortiguador temporal para la información codificada adquirida durante períodos prolongados de vigilia, y que la consolidación del sistema aún puede ocurrir durante oportunidades posteriores de sueño [46].

Esto podría explicar por qué la ventaja en el rendimiento de la memoria observada inicialmente disminuyó en el grupo de sueño en comparación con el grupo de vigilia, ya que los participantes en el grupo de vigilia tuvieron una oportunidad de dormir nocturno después de 24 horas.

Superficialmente, el presente hallazgo parece contradecir nuestro estudio anterior que encontró que los beneficios del sueño post-aprendizaje sobre recuerdos relacionados con esquemas podrían extenderse durante al menos dos semanas [40]. Sin embargo, una diferencia clave entre estos estudios es que en el primero, múltiples fases de reestudio de recuperación y pruebas repetidas podrían haber reforzado las representaciones neuronales de los memorandos. En particular, una serie de estudios han destacado el poder de la práctica de recuperación y el efecto de las pruebas en la consolidación de recuerdos como un potente método de aprendizaje [47, 48], especialmente cuando el recuerdo libre se utiliza de manera similar a nuestro paradigma [49].

Otro estudio reciente puede estar en desacuerdo con los hallazgos actuales. Ashton y sus colegas descubrieron que el sueño reforzaba los recuerdos esquemáticamente incongruentes en lugar de los congruentes [24]. Sin embargo, el "paradigma de aprendizaje de esquemas" utilizado en ese estudio carece de características esenciales como una estructura de red asociativa superpuesta, adaptabilidad, desarrollo a través de múltiples episodios y, en particular, facilitación de la inferencia [18, 28, 50].

Además, se ha informado que las tareas basadas en el reconocimiento favorecen la condición sin esquema debido a los efectos de novedad, mientras que las tareas basadas en el recuerdo como la que se utiliza aquí tienden a resaltar los beneficios del esquema [18, 19]. Finalmente, los estímulos incongruentes con el esquema que son altamente incongruentes podrían inducir beneficios por su novedad [51].

Descubrimos que una mayor densidad de huso rápido en particular predecía un mejor rendimiento en el conjunto relacionado con el esquema. En línea con estos hallazgos, se ha informado que el conocimiento previo es un requisito previo esencial para una reactivación exitosa de la memoria, y se ha demostrado que los husos del sueño desempeñan un papel activo en este proceso [44]. El aumento de la actividad del huso se ha asociado con una mayor reactivación de la memoria y una mejor integración de la memoria en estructuras de conocimiento previas, así como con una desvinculación acelerada de los recuerdos de las redes del hipocampo [22].

Nuestros abSchemas facilitan particularmente nuestra capacidad de hacer inferencias. Por sus huellas de memoria superpuestas y estructuras activadas de conocimiento previo, los esquemas comienzan a enriquecer la experiencia en curso con inferencias lógicas.

Contrariamente a nuestras expectativas, encontramos un apoyo limitado para el papel del sueño de ondas lentas en la consolidación de la memoria relacionada con los esquemas. Las medidas SWS sólo se asociaron significativamente con las ganancias de la noche a la mañana en el rendimiento inferencial y no predijeron el rendimiento general ni la memoria relacional tanto en la prueba de computadora como en la prueba de recuerdo de jerarquía. Si bien estos hallazgos exploratorios proporcionan evidencia especulativa de que el SWS podría facilitar la inferencia, es importante señalar que estos efectos solo podrían replicarse bajo condiciones límite específicas.

Este hallazgo coincide con una publicación reciente de March et al. eso destacó el papel potencial de los husos del sueño en lugar del SWS en la integración de la memoria relacionada con los esquemas [52]. Trabajos recientes también han cuestionado la solidez de los beneficios para la memoria de las medidas SWS, sugiriendo que las asociaciones reportadas entre SWS y el rendimiento de la memoria pueden estar exageradas [53, 54], y podrían no ser replicables en estudios de tamaño de muestra relativamente pequeño con bajo poder estadístico [55].

En relación con esto y con respecto a estas asociaciones con la inferencia, Werchan y Gómez demostraron que los hallazgos anteriores sobre la mejora del rendimiento nocturno en la inferencia transitiva solo podían replicarse cuando los participantes se sometían a un aprendizaje por refuerzo, y no con otras condiciones de aprendizaje [15].

No obstante, el razonamiento inferencial dentro del contexto de esquemas transformadores podría beneficiarse de efectos sinérgicos adicionales relacionados con el sueño de ondas lentas, así como de la reproducción exitosa de rastros de memoria superpuestos [56, 57]. Se necesita investigación adicional para determinar la función precisa del sueño y los supuestos procesos neurocognitivos involucrados en la inferencia transitiva y la transformación flexible de estructuras de conocimiento esquemáticas.

No encontramos ninguna correlación significativa entre el rendimiento de la memoria relacionada con esquemas y otras etapas del sueño. El papel del sueño REM en las inferencias relacionadas con esquemas y la consolidación de la memoria sigue siendo contradictorio, ya que algunos informan que la extracción de regularidades ocultas se beneficia del SWS en lugar del sueño REM [58-60], mientras que otros encontraron lo contrario [23].

Estas discrepancias observadas podrían explicarse en parte por la naturaleza diversa del conocimiento esquemático y las principales diferencias en los paradigmas de aprendizaje basados ​​en esquemas. En particular, contrariamente a nuestro paradigma, la tarea de Durrant et al. se centró en el esquema de tonalidad que es menos generalizable y no incorporó aspectos de inferencia y adaptabilidad dinámica [28, 56]. Este también podría ser el caso de otros hallazgos inconsistentes de estudios que emplearon diferentes paradigmas de aprendizaje de esquemas que no incorporaban características esenciales del esquema como se discutió anteriormente.

Limitaciones y direcciones futuras

En primer lugar, a pesar de los beneficios reportados que dependen del sueño para el aprendizaje basado en esquemas en niños [61] y adultos jóvenes [22, 42]; Se debe tener precaución antes de generalizar nuestros hallazgos en adolescentes a adultos. El sueño y la estructura y función del cerebro durante la adolescencia parecen estar interconectados [62]. Se ha documentado que la materia gris cortical y la actividad de ondas lentas del sueño (SWA) disminuyen durante la adolescencia junto con la maduración de la cognición [63, 64]. Es de destacar que los análisis ajustados por edad en el estudio actual arrojaron los mismos resultados, ya que la mayoría de estos cambios en el desarrollo neurológico ocurren antes de los 15 años y no teníamos un rango de edad amplio en nuestra muestra.

En segundo lugar, si bien hemos demostrado que los husos del sueño podrían desempeñar un papel en la consolidación y transformación de esquemas recientemente adquiridos [40], quedan muchas preguntas abiertas. Por ejemplo, ¿cuál es el proceso exacto mediante el cual se modifica o revisa el conocimiento existente en la corteza cerebral, y cómo los husos del sueño permiten este proceso flexible de actualización de esquemas? [65] Además, como se demostró recientemente, los fenómenos asociados a la repetición podrían estar presentes durante períodos de vigilia en reposo que podrían conferir beneficios similares a la consolidación y transformación de los recuerdos [66, 67]. En este sentido, los efectos de múltiples ciclos de sueño nocturno y vigilia en la transformación de estructuras esquemáticas de conocimiento aún deben investigarse a fondo. Especialmente, los mecanismos neuronales subyacentes en la transformación dinámica de los esquemas durante los períodos de sueño fuera de línea o de vigilia en reposo son una interesante cuestión de investigación que se investigará en futuros estudios [68].

Finalmente, solo se utilizaron electrodos centrales, lo que puede haber restringido nuestra capacidad para detectar husos lentos que están presentes principalmente en las regiones frontales, mientras que son sensibles para detectar husos rápidos que se distribuyen predominantemente en las regiones centroparietales [69, 70]. A pesar de esta limitación, nuestros hallazgos están alineados con trabajos anteriores que investigan las características del huso en adolescentes que utilizan electrodos C3 y C4 [31, 71, 72].

Conclusiones

Dormir durante la noche con una mayor densidad de huso parece conferir una ventaja de rendimiento para los memorandos relacionados con esquemas en comparación con una duración equivalente de vigilia. Sin embargo, esta ventaja en el rendimiento en el grupo que dormía disminuyó a lo largo de 24 horas, posiblemente debido a un retraso en la consolidación del sueño nocturno posterior en el grupo de vigilia.

Material suplementario

El material complementario está disponible en SLEEP Advances en línea.

Fondos

Este trabajo fue apoyado por el Premio de Investigador STaR del Consejo Nacional de Investigación Médica de Singapur (NMRC/STaR/19 de mayo-0001) otorgado al Dr. Chee, fondos de apoyo proporcionados por la Facultad de Medicina Yong Loo Lin, así como el Fundación Lee.

Expresiones de gratitud

Nos gustaría expresar nuestro agradecimiento a Kian F Wong, TeYangLau, Shamsul Azrin Jamaluddin y Jesisca Tandi, por su valiosa ayuda en la codificación de los estímulos y la realización de los experimentos. Además, extendemos nuestro agradecimiento al personal de investigación del Centro para el Sueño y la Cognición por su ayuda en la recopilación de datos. Este trabajo se realizó en el Centro para el Sueño y la Cognición de la Facultad de Medicina Yong Loo Lin de la Universidad Nacional de Singapur, Singapur.

Contribución del autor

Hosein Aghayan Golkashani (conceptualización, metodología, análisis formal, visualización, redacción - preparación del borrador original), Shohreh Ghorbani (curación de datos, análisis formal, visualización, software, redacción - revisión y edición), Ruth LLFeong (metodología, redacción - revisión y edición) ), Ju Lynn Ong (análisis formal, redacción: revisión y edición), Michael WL Chee (supervisión, metodología, redacción: revisión y edición, adquisición de financiación).

Declaraciones de divulgación

Divulgación financiera: no existen conflictos de intereses financieros. Divulgación no financiera: Michael Chee y Ju Lynn Ong tienen una patente para el marco de puntuación Z3-.

Disponibilidad de datos

Los datos y guiones analíticos utilizados en esta publicación son accesibles previa solicitud razonable.

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