La rotació en el sentit de les agulles del rellotge de la vista en perspectiva millora el reconeixement espacial d'entorns complexos durant l'envelliment

Desxifrar el sistema de cognició espacial humana implica el desenvolupament de tasques senzilles per avaluar com funciona el nostre cervell amb formes i formes. Estudis anteriors en el camp de la rotació mental van revelar un biaix de rotació en sentit horari sobre com es perceben i processen els estímuls bàsics. No obstant això, hi ha una manca d'una base científica substancial per als estímuls complexos i com factors com el sexe o l'envelliment podrien influir-hi. Pel que fa a aquest últim punt, és ben sabut que les nostres habilitats espacials tendeixen a disminuir a mesura que ens fem grans. Per tant, el sistema de l'hipocamp és especialment sensible a l'envelliment. Aquests canvis neuronals són la base de les dificultats de les persones grans en les tasques d'orientació o rotació mental. Així, el nostre estudi pretenia comprovar si l'efecte de les rotacions en sentit horari i antihorari en el reconeixement espacial d'entorns complexos es podia modular per l'envelliment. Per fer-ho, 40 adults joves i 40 adults grans van realitzar l'ASMRT, una prova de reconeixement de memòria espacial virtual. Els resultats van mostrar que els adults joves van superar els adults grans en totes les condicions de dificultat (és a dir, codificant una o tres posicions de caixa). A més, els adults grans es van veure més afectats que els adults joves per la direcció de rotació, mostrant un millor rendiment en les rotacions en sentit horari. En conclusió, el nostre estudi proporciona proves que l'envelliment es veu especialment afectat per la direcció de rotació. Suggerim que el biaix en sentit horari podria estar relacionat amb el declivi cognitiu associat a l'envelliment. Estudis futurs podrien abordar-ho amb mesures d'imatge cerebral.

El camp de la rotació psicològica és una teràpia emergent que ha rebut una atenció creixent. Combina tècniques com l'autosugestió, la neurolingüística i la teràpia cognitivo-conductual per ajudar les persones a eliminar les emocions negatives, canviar les creences limitants i sublimar les actituds positives. Al mateix temps, el camp de la rotació mental també està estretament relacionat amb la memòria.

La memòria és una part integral de la intel·ligència humana i té un paper indispensable per aconseguir una vida exitosa, mantenir el progrés ascendent, millorar l'autoconreu i enriquir el significat interior. Una de les tecnologies bàsiques en el camp de la rotació psicològica és l'autosugestió. Donant bons suggeriments i orientació a un mateix, un pot anar formant progressivament un pensament positiu i hàbits de comportament en la vida quotidiana i en el treball, millorant així la memòria i fent-se més segur, independent i independent. Millora personal.

A més, conceptes innovadors i tecnologies pràctiques en l'àmbit de la rotació mental també poden ajudar les persones a regular millor els seus estats emocionals i evitar emocions negatives que afectin la memòria. Com que hi ha una estreta relació entre les emocions i la memòria, quan estem deprimits, nerviosos, ansiós, pors i altres emocions negatives cobreixen el nostre cos, la nostra memòria es veurà molt afectada, i el camp de la rotació psicològica ens ajuda a eliminar les emocions negatives i canviar. les nostres ments. La millor manera de ser més positiu.

Finalment, és important subratllar que el camp de la rotació mental no és un truc de màgia, ni és una solució ràpida que pugui proporcionar resultats immediats. Requereix el nostre temps, energia i paciència. Però sempre que puguem persistir a aprendre, practicar i resumir tècniques pràctiques en l'àmbit de la rotació mental, crec que en breu tindrem una millor memòria, una actitud més positiva davant la vida i una vida més sana, equilibrada i millor. vida. Es pot veure que hem de millorar la nostra memòria. Cistanche deserticola pot millorar significativament la memòria perquè Cistanche deserticola és un material medicinal tradicional xinès amb molts efectes únics, un dels quals és millorar la memòria. L'eficàcia de la carn picada prové dels diferents ingredients actius que conté, com àcids, polisacàrids, flavonoides, etc. Aquests ingredients poden afavorir la salut del cervell de diverses maneres.

Com funciona la rotació mental?
Quan es processen les relacions espacials, no n'hi ha prou amb un únic punt de vista d'una escena. Conèixer com es veu un entorn des de diferents llocs és crucial per interpretar correctament les entrades externes d'una escena. En aquest sentit, es demana una transformació de rotació mental a partir de l'escena original, que es pot aconseguir utilitzant dues estratègies diferents. La primera està basada en objectes, on els estímuls giren al voltant de l'entorn. La segona estratègia és la transformació de la perspectiva, on es realitzen rotacions mentals d'un punt de vista individual. Aquestes estratègies també es descriuen com a rotació objecte-mental i rotació subjecte-mental, respectivament. La competència de la rotació mental està relacionada positivament amb l'aprenentatge de rutes4,5 i el processament de mapes al·locèntrics6, i és una habilitat important per crear una relació espacial entre fites i construir un mapa cognitiu7. L'evidència actual afirma que la rotació mental és una capacitat complexa que depèn de la integritat de les xarxes cerebrals estretament sincronitzades, incloses les regions temporals inferiors, ventrals, dorsals, prefrontals8 i intraparietals9,10.

Independentment de l'estratègia, la rotació mental comprèn tres fases diferents que es consideren seqüencials11 o lleugerament superposades12. Primer és la codificació dels estímuls, segon és el mecanisme de rotació adequat i, finalment, és un procés de presa de decisions que depèn de la metodologia de la tasca. Aquest darrer component se sol avaluar sota un paradigma de reconeixement, on els participants han d'identificar si una imatge girada és equivalent o no a l'original.

Efecte de la disparitat angular i la direcció sobre el rendiment de rotació.

Des dels estudis inicials en aquest camp, diferents evidències suggereixen una relació lineal entre la rotació angular, el temps de resposta i els errors14,15. Una possible explicació d'aquest procés la descriu la "hipòtesi de l'alineació del punt de vista"16. Segons aquesta hipòtesi, es podria produir un efecte de desalineació mentre es fa un procés de realineació quan es comparen dues perspectives. És a dir, el punt de vista que els agents conserven físicament es reorienta mentalment en alineació amb el punt de vista que s'ha d'adoptar. Com a resultat, alguns estudis reflecteixen que les disparitats angulars creixents linealment entre la perspectiva original i la que s'ha d'adoptar es tradueixen en més errors5,17. A més, s'informa de millors temps de resposta i precisió quan les noves vistes d'un entorn es presenten alineades amb les codificades anteriorment18. Aquests efectes estan presents quan hi ha estímuls simples i complexos disponibles15 i l'efecte de desalineació es podria mitigar si s'ofereixen indicis16.

Curiosament, la direcció de la rotació podria modular l'efecte de desalineació, ja que certs estudis van identificar que els errors de reconeixement i/o el temps de resposta augmentaven quan la rotació de la perspectiva seguia una direcció antihorari17,19. L'efecte també es correlaciona amb dades electroencefalogràfiques mitjançant potencials relacionats amb esdeveniments20. A més, com mostra la ressonància magnètica funcional21, un avantatge en sentit horari sembla estar relacionat amb la lateralització hemisfèrica, amb l'hemisferi dret superior amb rotacions en sentit horari i l'hemisferi esquerre amb desplaçaments en sentit antihorari.

La familiaritat amb les rotacions en el sentit de les agulles del rellotge a la nostra vida quotidiana (és a dir, els rellotges) també podria ser responsable d'aquest fenomen, afavorint l'existència d'un biaix contra els desplaçaments en sentit contrari a les agulles del rellotge22. Aquest biaix es descriu com una hipòtesi de "percepció-acció lateralitat", que consta de tres passos: percepció de l'entorn en el sentit de les agulles del rellotge, formació d'un mapa mental en sentit horari i després girar en la mateixa direcció23. Aquests passos seqüencials s'explicarien com una interacció dels factors neurogenètics i culturals descrits anteriorment, donant lloc a que la majoria de les persones presentin un biaix en el sentit de les agulles del rellotge. L'efecte s'ha demostrat amb tasques amb estímuls senzills i aïllats, com ara lletres o línies 2D.

A més, la disparitat angular entre els estímuls memoritzats i els objectius imposa diferents estratègies de rotació en alguns estudis24–26. Concretament, aquests treballs descriuen que la rotació d'un objecte mental es realitza en disparitats angulars més baixes, mentre que una rotació mental del subjecte es realitza en disparitats angulars més altes. Tots dos també es consideren processos dissociables, encara que altament correlacionats, i podrien implicar diferents tipus d'errors de judici. Per tant, la rotació mental del subjecte basada en transformacions egocèntriques implicaria principalment errors de lateralitat (és a dir, confondre l'esquerra i la dreta), i la rotació mental d'objectes implicaria errors relacionats amb les disparitats angulars. La precisió augmenta en presència de fites ambientals destacades o indicis visuals externs.27,28. La confiança en aquests senyals externs és fonamental per a l'estratègia d'orientació al·locèntrica, on els estímuls es codifiquen sobre l'entorn i no pel punt de vista de l'observador29. Els estudis d'imatge cerebral han informat que el lòbul temporal medial dret admet aquest procés. La implicació de l'hipocamp en els processos de rotació també es va descriure en certs estudis, on pacients amb deteriorament d'aquesta estructura havien mostrat dificultats en la memòria de la ubicació d'objectes quan es giraven els punts de vista 32. A més, augmentar el nombre de localitzacions d'objectes a recordar en aquesta situació, per tant, un càrrega de memòria: podria afectar encara més el rendiment.

El sexe i l'envelliment com a factors influents per a les habilitats de rotació mental.

Les habilitats cognitives disminueixen en l'envelliment saludable, inclosa la memòria espacial34 i les habilitats de rotació mental35,36. Alguns estudis informen que els adults grans són més lents i menys precisos que els adults joves en les tasques espacials37, potencialment a causa de la reducció de volum en el sistema de l'hipocamp38. L'hipocamp està implicat en la construcció de representacions espacials al·locèntriques precises, que estan relacionades amb les habilitats de rotació6. Per implementar solucions òptimes per resoldre aquestes tasques, la gent gran tendeix a confiar més en estratègies egocèntriques que es conserven millor en aquest grup d'edat –42.

Un altre factor que modula la rotació mental és el sexe43–46. Els estudis informen que les diferències de sexe en la rotació mental43,44. Alguns estudis van reflectir diferents patrons d'activació neuronal i estratègies de rotació en homes i dones45, mentre que d'altres van mostrar que els homes de qualsevol edat generalment van superar les dones en mesures de perspectiva46. A més, el biaix de rotació en el sentit de les agulles del rellotge és més freqüent en les dones i podria estar associat amb nivells hormonals.

Biaix de rotació en estímuls simples versus complexos: hi ha diferències?

A l'hora d'avaluar la direcció de rotació (en el sentit de les agulles del rellotge i en el sentit contrari a les agulles del rellotge), molts estudis van utilitzar elements aïllats com lletres20,49,50, figures de Navon, caràcters desconeguts o línies 2D. Només uns pocs estudis van utilitzar estímuls complexos i condicions equivalents al món real per a un efecte de disparitat angular o un biaix de rotació54, però calen més investigacions per confirmar si aquesta és una tendència. Per tant, hi ha una inconsistència en les troballes entre estímuls simples i complexos, que es pot explicar a la llum de la dissociació entre l'espai llunyà i l'espai d'abast. Com que tots dos impliquen estratègies diferents56 i activacions neuronals57, hi podria haver algunes disparitats en el rendiment rotacional en el processament d'estímuls simples versus entorns complexos. Tenint en compte aquesta evidència, cal dissenyar una tasca capaç de mesurar amb èxit les habilitats de rotació a l'espai llunyà, que impliqui entorns més complexos i rics.

La investigació de la memòria espacial ha avançat significativament gràcies als avenços tecnològics. Les noves tasques informatitzades van mostrar una alta sensibilitat a l'hora de trobar deficiències espacials on les tasques tradicionals fallaven. També utilitzen mètodes i ambients més ecològicament vàlids. En aquest sentit, les tasques de reconeixement espacial poden ser comparables a la navegació activa o passiva per trobar diferències d'orientació espacial. També són menys exigents tècnicament i metòdicament comparables a les mesures tradicionals de rotació mental. Seguint aquesta raó, el nostre grup de recerca va desenvolupar la prova de reconeixement de memòria espacial d'Almeria (ASMRT) i va ser aplicada a diferents mostres62,63. Els participants han d'identificar si una o més caixes han canviat de posició en una sala virtual. Hi ha dues modalitats de presentació: presentada en un punt de vista similar a la imatge original, o amb graus variables de desplaçament del punt de vista, mesurant amb precisió els angles de gir i la direcció. La presència de fites dins de la sala, a més del canvi de perspectives, també afavoreix l'estratègia al·locèntrica sobre les solucions egocèntriques. ASMRT ha demostrat la seva sensibilitat per identificar diferències degudes al sexe o l'envelliment.

Objectius i hipòtesis de l'estudi.

L'objectiu principal d'aquest estudi és abordar com la direcció de rotació (en el sentit de les agulles del rellotge i en el sentit contrari a les agulles del rellotge) entre una escena memoritzada i la imatge de reconeixement posterior es podria veure afectada per l'envelliment i el sexe en un entorn complex. Després d'estudis anteriors20, la "hipòtesi de l'alineació del punt de vista"16 i la hipòtesi de la "percepció-acció-lateralitat"23, vam predir que el rendiment seria millor amb les rotacions en sentit horari en comparació amb els assaigs en sentit antihorari. La rotació en sentit contrari a les agulles del rellotge entre estímuls codificats i de reconeixement s'hauria d'associar amb temps de resposta més lents o menys precisió19,20, especialment en la gent gran, a causa de les seves habilitats espacials disminuïdes64. A més, seguint l'aparent biaix més alt en el sentit de les agulles del rellotge en les dones47, podríem esperar un millor rendiment en els homes que en les dones en condicions en sentit contrari a les agulles del rellotge.

Mètode

Participants

Vuitanta participants (n=80) van participar en l'estudi. Quaranta participants (n=40) eren estudiants de psicologia de la Universitat d'Almeria (20 homes; rang d'edat entre 18 i 30 anys; M=20; SD{=2.8), i quaranta participants més eren reclutats a les classes de gent gran de la mateixa institució (20 homes; rang d'edat 60-79; M=69; SD=5.3). Tots els participants tenien una visió normal corregida a la normal (és a dir, utilitzant ulleres o lents de contacte) en el moment de l'avaluació, i la seva identitat de gènere coincidia amb la seva biologia sexual. Els criteris d'exclusió es van definir com tenir menys de 26 punts a l'examen de l'estat mental, un diagnòstic formal de trastorns psicològics o psiquiàtrics, consum de substàncies nocives com drogues i alcohol, traumatisme cranial o qualsevol altra condició que pogués afectar els resultats. Es va donar informació sobre el procediment i l'objectiu general de l'estudi als participants i podien abandonar l'estudi en qualsevol moment. L'estudi va ser aprovat pel Comitè Ètic de la Universitat d'Almeria (UALBIO2019/022) i s'ha dissenyat seguint els requisits de la Directiva 2001/20/CE del Consell de les Comunitats Europees i la Declaració d'Hèlsinki per a la investigació biomèdica amb humans.

Es va realitzar una anàlisi de potència post-hoc amb el programari G*Power v3.1.9.265 per determinar el poder estadístic dels efectes principals i d'interacció (dins dels factors del subjecte) al nostre estudi. Amb un alfa igual a 05, una mida d'efecte mitjana (d=0,35) i una mida total de mostra, l'anàlisi va revelar una potència estadística superior a 0,99. El poder estadístic dels resultats de correlació va ser superior a 0,94.

Materials

El rendiment del reconeixement de la memòria espacial es va avaluar mitjançant l'Almeria Spatial Memory Recognition Test (ASMRT)62. La presentació de l'escenari experimental es va produir a través d'un entorn virtual, simulant una sala de museu amb quatre parets (amb una sèrie de senyals espacials mostrades, és a dir, retrats) i nou caixes marrons alineades simètricament en una matriu de 3×3. Algunes d'aquestes caixes eren de color verd, representant els estímuls objectiu per treballar en totes les fases de la tasca. L'ASMRT estava compost per dos nivells de dificultat, definits pel nombre de caixes a memoritzar (una caixa enfront de tres caixes), amb quatre proves cadascuna. La prova completa va consistir en 8 imatges de memòria. Per tant, hi havia 80 imatges de reconeixement, la meitat per a cada nivell de dificultat.

La seqüència d'estímuls de cada assaig es compon de dues fases diferents de la següent manera (vegeu la figura 1):

(a) A la "Fase de memorització" als participants se'ls va mostrar una imatge (imatge de memòria) d'una habitació virtual on es van col·locar un total de nou caixes (en una disposició 3×3). Les imatges de memòria es van mostrar durant cinc segons. Totes les imatges de memòria es van prendre des d'un punt de vista en primera persona. Segons el nivell de dificultat, una o tres caixes eren de color verd. Es va demanar als participants que recordessin la posició d'aquestes caixes verdes. Un arbre de quatre parets de l'habitació contenia diversos estímuls (incloent-hi una porta, una finestra o imatges) que podrien ajudar a desambiguar les ubicacions espacials. Cada imatge de memòria es va prendre des d'un punt de vista diferent en comparació amb l'altra.

(b) En la "Fase de reconeixement", es van presentar als participants un total de 10 imatges de la mateixa sala una darrere l'altra. En aquesta fase es va manipular el sentit de gir. Així, les imatges de reconeixement es van prendre des de diferents punts de vista respecte a la imatge original. En aquesta fase només es va mostrar una casella verda per a tots els nivells de dificultat. Els participants havien de respondre (sí/no) si el quadre verd estava a la mateixa posició que un dels quadres de la imatge memoritzada. Així, van haver de decidir sobre cada imatge en funció de la representació mental que van formar durant la fase de memòria sota un punt de vista diferent.

La tasca es va administrar de manera no immersiva mitjançant un ordinador portàtil amb el sistema operatiu Windows 10. L'ordinador estava equipat amb un processador Intel Core i5, 4 GB de RAM i una pantalla LCD de 15,4-polzades amb una resolució de 1920 × 1200. A través de l'avaluació, es va connectar a una font d'alimentació a la paret per evitar l'esgotament de la bateria. Addicionalment, com que no es va exigir connexió a Internet durant el procediment i/o la recollida de dades, aquesta es va desactivar a través de l'avaluació.

Procediment.

Tots els participants van ser provats individualment a la institució de la Universitat d'Almeria i es van sotmetre a una breu entrevista per verificar els criteris d'exclusió. També van signar un consentiment informat abans d'iniciar l'avaluació. Després d'això, es van presentar instruccions ASMRT a la pantalla, seguides d'un exemple de prova. A continuació, l'experimentador va administrar els dos nivells de dificultat (memoritzar la posició d'una o tres caixes) seqüencialment en el mateix ordre per a tots els participants (una imatge de memòria: deu imatges de reconeixement, quatre vegades per nivell de dificultat, amb diferents estímuls en cada assaig) . Els participants van respondre quan es presentava cada imatge de reconeixement a la pantalla i l'experimentador va registrar manualment la seva resposta per a cada assaig per evitar la pressió a causa d'un límit de temps de resposta que podria alterar el rendiment. Les respostes i errors correctes es van recollir i tractar per a cada participant i condició experimental en l'anàlisi de dades posterior. Els participants es van sotmetre a tot el procediment experimental —excloent l'entrevista inicial— en un entorn tranquil i aïllat per evitar qualsevol soroll extern o intervenció imprevisible que pogués alterar l'actuació.

Càlcul d'angles i distribució en octants. Els postulats d'Euclides es van utilitzar per calcular la diferència angular entre el punt de vista de les imatges de memòria i el punt de vista corresponent de les imatges de reconeixement i la seva direcció de rotació (en sentit horari o antihorari). Aquest procés va avaluar si els angles estaven distribuïts de manera homogènia segons la direcció de rotació en cada condició (vegeu la figura 2). Per a aquest procediment es va utilitzar el programa de codi obert GeoGebra Geometry, desenvolupat per la Florida Atlantic University. Les imatges ASMRT es van presentar per als càlculs en una perspectiva cònica, bidimensional i en primera persona. En aquesta perspectiva, que és la mateixa que experimenten els participants, les línies són obliqües entre si, en comparació amb la perspectiva zenital, on serien paral·leles. Les línies obliqües que van en la mateixa direcció també convergeixen en un punt de fuga comú. L'angle de rotació es calcula en una perspectiva cònica per a cada imatge i, posteriorment, es realitza una comparació d'angles entre les imatges de memòria i de reconeixement en la perspectiva zenital per garantir la màxima consistència.

En primer lloc, utilitzant imatges en perspectiva cònica, es van traçar segments basats en les línies del sòl. Aquest mètode va descriure dos conjunts de línies: línies obliqües que serien paral·leles i horitzontals en la perspectiva zenital, i línies obliqües que serien paral·leles i verticals en aquesta mateixa perspectiva zenital. Això es va fer per calcular dos punts de fuga independents, referenciats on cada conjunt de línies convergia respectivament i utilitzats en càlculs posteriors. El següent pas va ser identificar el punt medial de l'amplada de la imatge, on es traça una línia perpendicular al punt mitjà de la base de la imatge, obtenint un vector de posició. Allà, dos segments es van originar a partir dels punts de fuga calculats abans i es van connectar al vector de posició. El punt d'unió es va calibrar en un angle de 90º, que és igual a l'angle format per les quatre línies en el pla zenital.

Quan el vector de posició es creua amb l'angle de 90 graus, podem determinar l'angle de comparació entre les imatges de memòria i de reconeixement. Pot ser l'angle format pel segment de qualsevol punt de fuga, utilitzant les línies del sòl com a guia. Per mantenir la coherència en la mesura, es van utilitzar els segments de terra verticals per a totes les imatges. L'angle utilitzat per a la comparació és el format entre el vector de posició i el segment esmentat anteriorment. En funció de la perspectiva adoptada per la imatge de memòria corresponent, i per mantenir la consistència indicada abans, l'angle a utilitzar difereix, ja que GeoGebra Geometry presenta l'angle obtús per defecte. Aquest procediment es va fer inicialment per a la imatge de memòria i posteriorment per a les seves deu imatges de reconeixement corresponents. La figura 2 representa el resultat final d'aquest procés.

Un cop obtinguts els angles i el sentit de gir de cada punt de vista de la imatge de reconeixement, es va avaluar la distribució dels angles, observant que la majoria d'ells es distribuïen de manera homogènia entre el primer i el vuitè octants, en sentit horari (primer octant: una caixa, 16 imatges: M=34 grau; SD=15 grau; tres caixes, 16 imatges: M=29 grau; SD=12 grau) i sentit antihorari (vuitè octant: una caixa, 16 imatges: M=32 grau; SD=14; tres quadres, 16 imatges: M=28 grau; SD=11 grau), respectivament (vegeu la figura 3). Només dues imatges de reconeixement en cada condició (dificultat de direcció) es van situar de manera desigual fora d'aquests octants, de manera que es van excloure de l'anàlisi. Per tant, el nombre total d'assaigs analitzats va ser de 62 (32 assaigs en sentit horari i 32 assajos en sentit antihorari). Això va permetre controlar l'efecte de la disparitat angular sobre el rendiment.

A més, a la meitat de les 16 imatges de reconeixement per a cada sentit (en sentit horari i antihorari) i per a cada nivell de dificultat (un quadre i tres caixes), la posició de les caixes va coincidir amb la imatge de memòria (resposta correcta, sí), i en el l'altra meitat, no ho van fer (resposta correcta, no). Es van registrar les acceptacions correctes i els rebuigs correctes.

Anàlisi estadística.

El percentatge d'acceptacions correctes (encerts), el percentatge d'acceptacions incorrectes (100%-%rebuigs correctes, alarmes falses, FA) i la puntuació de discriminabilitat (taxa d'=Z encerts-índex de falses alarmes Z)66,67 obtingut per a tots els participants i condicions experimentals. Es va analitzar en un ANOVA mixt de 2 × 2 × 2 × 2 amb l'edat (vell i jove) i el sexe (dona i masculí) com a factors entre subjectes, i la dificultat (una caixa i tres caixes) i la direcció (en sentit horari i en sentit antihorari) com a factors dins dels subjectes. Es van realitzar proves de Kolmogorov-Smirnov per comprovar la normalitat de les dades i es van utilitzar les proves de Levene per verificar l'homogeneïtat de la variància. La correcció de Bonferroni es va aplicar per corregir l'acumulació d'errors de tipus I en múltiples comparacions. Es van realitzar anàlisis de la prova T per avaluar si els mitjans eren diferents entre les condicions, segons fos necessari. Les anàlisis complementàries de la prova T van mostrar que el factor d'angle (distribució octant) no va arribar a ser significatiu perquè tots es trobaven a la mateixa regió angular (octant), de manera que es va excloure per als ANOVA. Les anàlisis es van realitzar amb IBM SPSS Statistics v.25 amb un nivell de significació de p<0.050.

Resultats

Accessos. L'ANOVA (Sexe × Edat × Dificultat × Direcció) va mostrar un efecte principal de l'edat (F(1, 76)=51.4; p<0.001; ηp 2=0.41), Difculty (F(1,76)=49.8; p<0.001; ηp 2=0.40), and Direction (F(1,76)=9.3; p=0.003; ηp 2=0.11]). Young adults were more accurate in their responses than old adults, as can be seen in Table 1. Regarding difficulty, participants also performed worse when they had to memorize three boxes than one box, and when the stimuli were presented in an anticlockwise direction than when presented clockwise. No other effects were found (p>0.05).

La interacció entre Dificultat × Edat va assolir importància (F(1, 76)=33.4; p<0.001; ηp 2=0.31). Further analyses of the interaction revealed significant differences due to difficulty only for old adults (F(1, 38)=46.8; p<0.001; ηp 2 = 0.55). In this group, the Hits percentage was higher in the one-box trials (M = 78%, SD = 2) than in the three-box trials (M = 61%; SD = 2). By contrast, the difficulty level did not affect performance in young adults (p > 0.05), as it was similar between the one-box trials (M=90%, SD=2) and the three-box trials (M=92%; SD=2).

Te Direction x Age interaction was also statistically signifcant (F(1, 76)=13.9; p=0.005; ηp 2=0.35). Further analyses of the interaction showed significant differences only in the old adults group (F(1, 41)=8.8; p=0.005; ηp 2=0.19). For these participants, the percentage of Hits was higher in clockwise trials (M =73%, SD=3) than in anticlockwise trials (M=66%; SD=3). However, the performance of young adults was unaffected by the direction of rotation (p>0.05; en sentit horari: M=92%, SD=1; en sentit antihorari: M=90%; SD=2).

No other interactions reached significance (p>0.05).

Falses alarmes.

L'ANOVA va mostrar un efecte principal de l'edat (F(1, 76)=114.8; p<0.001; ηp 2=0.60), Sex (F(1,76)=4.4; p=0.039; ηp 2=0.06) and Difculty (F(1, 76)=90.1; p<0.001; ηp 2=0.54). As can be seen in Fig. 4, the percentage of false alarms was higher in the old adults' group (M=28%; SD=2) than in the young adults' group (M=5%; SD=2).

Regarding the difficulty level, the percentage of false alarms was lower in one-box trials (M=8%; SD=1) than in 3 box trials (M=25%; SD=3). Overall, the percentage of false alarms was lower in males (M=14%; SD=1) than in females (M=19%; SD=2). No other main effects were found (p>0.05).

Hi va haver interaccions significatives Dificultat x Edat (F(1, 76)=80; p<0.001; ηp 2=0.57), and Difculty × Direction (F(1, 76)=11.4; p=0.001; ηp 2=0.14).

Les anàlisis de la interacció Dificultat x Edat van revelar un efecte significatiu de Dificultat només en adults grans (F(1, 42)=96,4; p <0,001; ηp 2=0,70 ). El percentatge de falses alarmes va ser més gran en les tres proves de caixa (M=44%; SD=1) que en les proves d'una caixa M{=12%, SD=2) en aquest grup.

Finally, the Difficulty × Direction interaction showed significant differences due to Direction in the higher difficulty level (three boxes: F(1, 76) = 8.5; p = 0.005; ηp 2= 0.11). The percentage of false alarms was higher in anticlockwise trials (M=27%; SD=1) than in clockwise trials (M=22%; SD=2) (see Fig. 5). By contrast, in one box trials, there was no difference in the percentage of false alarms between both directions (p>0.05).

Complementary t-test analyses (see Table 2) revealed that sex modulated the percentage of false alarms in three boxes-anticlockwise trials, only for the young adults' group (t (38)=2.2, p=0.038). Differences in the percentage of false alarms due to sex for old adults were absent (p>0.05).

Índex de discriminació.

Les anàlisis de la prova T van confirmar que el rendiment en ambdós grups d'edat estava per sobre del nivell d'oportunitat en totes les condicions (vegeu la taula 3).

L'ANOVA va mostrar un efecte principal de l'edat (F(1, 76)=109.6; p<0.001; ηp 2=0.59), the discriminability index was higher in young adults (M = 0.86; SD = 0.01) than in old adults (M = 0.42: SD = 0.03); Sex (F(1,76) = 3.8;p = 0.049; ηp 2 = 0.10), where, overall, males showed higher discriminability index (M = 0.68; SD = 0.02) than females (M= 0.60; SD = 0.01); Difculty (F (1,76) = 14.6; p < 0.001; ηp 2= 0.16), the discriminability was worse in three boxes trials (M=0.61: SD=0.01) than in one box (M=0.68; SD=0.02); and Direction (F(1, 76)=7.9; p=0.006; ηp 2=0.11), clockwise trials showed higher discriminability index (X=0.67: SD=0.01) than anticlockwise trials (M=0.61; SD=0.02). No other main effects were found (p>0.05).

La interacció Dificultat x Edat va assolir significació (F(1, 76)=19.7; p<0.001; ηp 2=0.19). No other interaction effects were found (p>0.05). Hi va haver diferències significatives en la discriminació a causa de la dificultat només per als adults grans (F(1, 39)=21; p<0.001; ηp 2=0.32). The discriminability index was higher in the lower difficulty level (one box: M=0.49; SD=0.02) than in the higher difficulty condition (three boxes: M=0.33; SD=0.03) for old adults. On the other hand, there were no differences in discriminability in young adults (p>0,05) amb puntuacions similars en el nivell de dificultat més baix (un quadre: M=0,88, SD=0,02) vs. el nivell de dificultat més alt (tres quadres: M{ {6}}.86; SD=0.02).

Te Direction x Difculty interaction was also statistically signifcant (F(1, 76)=6.8; p=0.016; ηp 2=0.10). Analyses of the interaction showed that Direction affected performance only in the higher difficulty level (three boxes: F(1, 76)=26; p < 0.001; ηp 2=0.21). The discriminability index was higher in clockwise trials (M =0.68; SD=0.03) than in anticlockwise trials (M=0.54; SD=0.02). Otherwise, the discriminability index was similar in lower difficulty levels (one box: p>0.05; clockwise: M=0.69, SD=0.01; anticlockwise: M=0.68; SD=0.01). No other interaction effects were found (p>0.05).

Discussió

El nostre estudi va demostrar que el reconeixement espacial estava determinat per l'edat i el sexe dels participants, així com per la dificultat de la tasca. A més, la direcció de rotació entre els estímuls de memòria i reconeixement va modular la interacció entre l'edat, el sexe i la dificultat de la tasca. Així, els adults joves van tenir un millor rendiment que els adults grans i es van maximitzar les diferències en la rotació en sentit antihorari entre la memòria i les imatges de reconeixement. Les mides de l'efecte per a les interaccions rellevants eren generalment en el rang de potència mitjana.

Per dur a terme l'estudi, hem utilitzat l'ASMRT, una tasca de reconeixement espacial. Aquesta tasca exigeix ​​memoritzar la posició d'un determinat nombre d'estímuls (una o tres caixes verdes) col·locats dins d'una sala virtual. Després, es presenten deu imatges de reconeixement amb una única casella verda, i els participants han de respondre si la posició de la casella verda coincideix amb la posició de la casella presentada durant la imatge de memorització. Atès que el punt de vista es va modificar en la fase de reconeixement de la imatge original memoritzada, les decisions correctes depenen d'una representació acurada de les característiques de l'habitació i de la comprensió de la relació flexible entre els estímuls disponibles. A més, els punts de vista giratoris van requerir la manipulació de l'escena a la memòria per alinear la nova perspectiva amb l'anterior16, que és una funció dependent de l'hipocamp, tal com es suggereix en altres estudis. Tingueu en compte que les demandes de tasques en ASMRT són parcialment similars a les que es troben en les proves de presa de perspectiva espacial, atribuïdes al mateix paradigma de reconeixement àmpliament utilitzat en el camp de la rotació mental69. Així, en la fase de reconeixement de l'ASMRT, els participants han de comparar la imatge de la pantalla amb una imatge memoritzada presa des d'un altre punt de vista, i la solució més precisa requereix recordar i comparar les posicions seleccionades d'ambdues imatges.

Tal com suggereixen els nostres resultats, i en línia amb estudis anteriors53,54, l'envelliment està afectant el rendiment en aquesta tasca. Els adults joves van tenir un percentatge més elevat d'èxits en comparació amb els adults grans. A més, aquest darrer grup també presentava més falses alarmes que els adults joves independentment de la condició (una o tres caselles per memoritzar). Com més errors cometen els adults grans quan augmenta el nombre de caixes a recordar, reflecteix com la memorització d'estímuls addicionals afecta el rendiment. A més, la direcció de rotació entre les imatges de memòria i reconeixement va determinar el rendiment, especialment en adults grans. Per a aquest grup, les imatges en sentit antihorari es van associar amb menys visites que les imatges en sentit horari. Tanmateix, en el cas dels adults joves, no es van veure afectats per aquest efecte. La tendència va ser diferent per a les falses alarmes o puntuacions de discriminabilitat, on es va trobar una superioritat en el sentit de les agulles del rellotge independentment del grup d'edat en els nivells de dificultat dels tres quadres.

L'existència d'un patró diferencial entre adults joves i grans no és nova, ja que és ben sabut que l'orientació espacial es veu afectada en l'envelliment normal. Utilitzant la tasca ASMRT, es va descriure una disminució del rendiment en adults grans. Concretament, els participants de 70-79-anys tenien errors més alts en comparació amb altres grups d'adults de 50-59 i 60-69-anys quan recordaven i reconeixien posicions des de diferents perspectives. Val la pena subratllar que el reconeixement espacial no requereix navegar per l'entorn com en altres tasques de memòria espacial58, sinó que requereix la gestió d'un marc de referència al·locèntric per resoldre la tasca. Els participants han d'entendre la relació flexible entre les pistes disponibles a l'entorn virtual per determinar les posicions. Altres estudis van comparar les habilitats de presa de perspectiva espacial en adults joves i grans, demostrant que l'edat està relacionada amb la decadència d'aquestes habilitats17,72. Quan es va provar el reconeixement de les posicions, es va demostrar que els adults joves també van superar els adults grans de 73 a 75 anys. Per tant, el nostre estudi actual s'alinea amb aquestes troballes.

Com en altres tasques de presa de perspectiva19,21, la direcció de rotació determina el rendiment. Tanmateix, al nostre estudi, les puntuacions d'èxit es van modular significativament per la direcció de rotació només en adults grans, la qual cosa és una troballa nova. A més, el sentit de rotació modulava puntuacions de falses alarmes en la condició més difícil (tres caselles), de nou només en els adults grans. Així, el rendiment es va veure més alterat quan la imatge de reconeixement es girava en sentit contrari a les agulles de les agulles. Tal com es suggereix a les tasques de rotació mental, hi ha una correlació lineal important entre les orientacions d'ambdues imatges i el temps i el nombre d'errors13. El reconeixement espacial també es veu afectat per la rotació en perspectiva, amb l'avantatge de la rotació en sentit horari20. Les nostres troballes impliquen que la superioritat en el sentit de les agulles del rellotge que es troba amb estímuls més simples també s'aplica a entorns complexos. El reconeixement espacial també es modula mitjançant la rotació en perspectiva amb l'avantatge de la rotació en sentit horari20. Aquest biaix de rotació en el sentit de les agulles del rellotge va ser identificat per estudis anteriors23,76,77, però, segons sabem, aquesta és la primera vegada que mostra un patró diferent per grup d'edat.

Aquest patró diferencial es podria explicar a nivell neuronal. L'hipocamp i altres regions relacionades amb les habilitats espacials presenten un volum reduït en adults grans sans. El circuit de l'hipocamp sembla essencial per adquirir un judici independent del punt de vista, necessari per construir representacions al·locèntriques del context33. Aquestes representacions espacials al·locèntriques són necessàries per reconèixer amb precisió els llocs des de diferents punts de vista, tal com s'exigeix ​​a l'ASMRT. Com s'ha demostrat anteriorment79, els pacients amb malaltia d'Alzheimer i deteriorament cognitiu lleu, on la funció del lòbul temporal medial està presumiblement compromesa, van mostrar habilitats alterades per prendre perspectiva. A més d'això, no només la representació del context seria menys precisa en els adults grans, sinó també les seves habilitats de rotació. L'hemisferi dret estaria especialment implicat en els processos de rotació. Alguns estudis proposen que el declivi cerebral relacionat amb l'envelliment seria més freqüent a l'hemisferi dret, combinat amb un rendiment cognitiu menys lateralitzat 80. Això donaria lloc a un rendiment rotacional més baix, com es mostra en estudis anteriors. Cal esmentar que els adults grans presenten una capacitat reduïda per adaptar ràpidament la seva conducta a condicions canviants82, dificultant la superació dels biaixos cognitius preexistents. Atès que la direcció de rotació de les imatges de reconeixement va canviar aleatòriament d'una prova a una altra en la nostra tasca, les considerables dificultats en els assaigs en sentit contrari a les agulles del rellotge que mostren els adults grans semblen donar suport a la teoria del biaix en sentit horari. Tanmateix, com s'ha descrit anteriorment, altres estudis es basaven en estímuls més simples, de manera que calen més investigacions amb entorns complexos.

D'altra banda, es van reportar diferències de sexe en diferents tasques de memòria espacial, en navegar per entorns reals i virtuals35,62,65,86 però també en tasques que exigeixen altres habilitats espacials com la rotació mental44,87 o la presa de perspectiva. habilitats45,82,88. El nostre estudi va reafirmar parcialment aquesta tendència. Les diferències de sexe van aparèixer en el percentatge de falses alarmes, concretament en les condicions més difícils, assajos de tres caixes en sentit contrari a les agulles, en adults joves, demostrant que homes i dones difereixen en les seves habilitats de reconeixement espacial, amb homes superant a les dones amb exigències de major dificultat. Això és coherent amb les troballes anteriors amb l'ASMRT62.

Tenint en compte aquests resultats, sembla que cal un cert nivell de dificultat per detectar diferències intergrupals, inclòs el rendiment del sexe-dimòrfic en algunes tasques d'orientació espacial62,68. Les dificultats baixes de la tasca condueixen a l'aparició d'efectes de sostre, mentre que les demandes altes de la tasca s'associen amb efectes en les puntuacions. Com s'ha informat en altres tasques, l'elecció d'un nivell de dificultat adequat ajuda a revelar les diferències basades en el sexe en les tasques d'orientació espacial. Així, en la tasca ASMRT, els homes van superar les dones si havien de memoritzar tres posicions espacials, però no quan només calia recordar una ubicació63, cosa que és coherent amb els nostres resultats, on les dones tenien un percentatge de falses alarmes més elevat que els homes.

Tingueu en compte que el reconeixement de llocs, com en el cas de la tasca ASMRT, es veu afavorit per l'ús d'estratègies al·locèntriques, que impliquen el coneixement de les relacions entre diferents indicis disponibles en el context. Treballs anteriors van informar de diferències de sexe en el tipus d'estratègies utilitzades per homes i dones en les tasques d'orientació espacial. Els homes prefereixen una estratègia basada en objectes (al·locèntrica), mentre que les dones tenen més probabilitats d'utilitzar una estratègia basada en l'egocèntrica. Aquestes preferències dimòrfiques de sexe van implicar el reclutament de regions cerebrals diverses, diferents segons el sexe45,89.

Finalment, l'efecte de la rotació angular16, que normalment es troba al camp de la rotació mental amb estímuls més simples, no es va poder tenir en compte en l'anàlisi a causa del disseny ASMRT, ja que les diferències d'angle entre les imatges de memòria i reconeixement es van distribuir principalment en el primer i el vuitè octants. Tot i que això ens va permetre controlar l'impacte angulat en el rendiment mitjançant la distribució equilibrada descrita anteriorment, es necessita un conjunt diferent d'estímuls per revelar més com aquesta variable afecta el rendiment en entorns complexos i com interactua amb la direcció de rotació o com pot modificar la estratègia escollida en funció dels graus de rotació24–26. A més, tal com van informar estudis anteriors, la superioritat en el sentit de les agulles del rellotge podria estar present en les mesures de potencials relacionats amb esdeveniments (ERP) i la lateralització hemisfèrica també podria ser rellevant, donant lloc a activacions diferencials en funció del tipus de rotació21. Un estudi recent també descriu activacions diferencials segons el factor sexe en el reconeixement espacial d'estímuls complexos90. Per tant, per revelar adequadament si la superioritat en sentit horari és coherent per als estímuls complexos i com interactua amb el sexe i l'edat, s'han de realitzar estudis posteriors que integrin mesures d'electroencefalografia (EEG) per estendre les nostres troballes més enllà. A més, els estudis futurs també haurien de considerar com aquestes variables afecten els temps de resposta, que no es van poder registrar en el nostre estudi a causa de la metodologia ASMRT, que registrava les respostes manualment i no podia mesurar els temps de resposta amb precisió62.

Com a limitació potencial, hauríem d'indicar que, tot i que les mides de la mostra eren altes per als factors de sexe i d'edat per separat (n=40 cadascun), eren més petites si es consideraven tots dos factors junts, de manera que la manca d'importància en aquesta interacció s'ha d'interpretar amb prudència. En excés, el nostre estudi és un nou esforç per avaluar l'efecte de la direcció de rotació per a entorns i estímuls complexos, assenyalar una possible prevalença d'un biaix en el sentit de les agulles del rellotge i demostrar com aquest efecte s'associa especialment amb la disminució de l'envelliment.

Disponibilitat de dades

Els conjunts de dades generats i/o analitzats durant l'estudi actual estan disponibles i es poden rebre de l'autor corresponent sota una sol·licitud raonable.

Referències

1. Zacks, JM, Mires, J., Tversky, B. & Hazeltine, E. Mental spatial transformation of objects and perspective. Escup. Cogn. Informàtica. 2, 315–332 (2002).

2. Jola, C. & Mast, FW Rotació d'objectes mentals i rotació corporal egocèntrica: Dos processos dissociables?. Escup. Cogn. Informàtica. 5, 217–237 (2005).

3. Inagaki, H. et al. La discrepància entre la rotació mental i les habilitats de presa de perspectiva en l'envelliment normal va ser avaluada per la tasca de les tres muntanyes de Piaget. J. Clin. Exp. Neuropsic. 24, 18–25 (2002).

4. Galea, LAM i Kimura, D. Sex differences in route learning. Pers. Indiv. Dif. 14, 53–65 (1993).

5. Lokka, IE & Çöltekin, A. Canvi de perspectiva i adquisició de coneixement espacial: efectes de l'edat, la capacitat de rotació mental i la capacitat de memòria visuoespacial en l'aprenentatge de ruta en entorns virtuals amb diferents nivells de realisme. Cartogr. geogr. Inf. Ciència. 47(1), 14–27 (2020).

6. Crundall, D., Crandall, E., Burnett, G., Shalloe, S. i Sharples, S. L'impacte de l'orientació i generalització del mapa en les decisions de congestió: una comparació de mapes esquemàtic-egocèntric i topogràfic-al·locèntric. Ergonomia 54(8), 700–715. https://doi.org/ 10.1080/00140139.2011.592608 (2011).

7. Palermo, L., Iaria, G. i Guariglia, C. Habilitats d'imatges mentals i orientació topogràfica en humans: un estudi de correlació. Comportament. Cervell Res. 192, 248–253 (2008).

8. Koshino, H., Carpenter, PA, Keller, TA i Just, MA Interaccions entre les vies dorsals i ventrals en la rotació mental: un estudi de fMRI. Cogn. Afecte. Comportament. Neurosci. 5(5), 54–66 (2005).

9. Hawes, Z., Sokolowski, HM, Ononye, ​​CB i Ansari, D. Fonaments neuronals de la cognició numèrica i espacial: una metaanàlisi FMRI de les regions cerebrals associades amb el nombre simbòlic, l'aritmètica i la rotació mental. Neurosci. Comportament biològic. Rev. https:// doi.org/10.1016/j.neubiorev.2019.05.007 (2019).

10. Podzebenko, K., Egan, GF i Watson, JDG Activació generalitzada del corrent dorsal durant una tasca de rotació mental paramètrica, revelada amb imatges de ressonància magnètica funcional. Neuroimage 15, 547–558 (2002).

11. Stofels, EJ Inhibició de processos concurrents en discriminacions de lletres i orientacions. Acta Psychol. 91, 153–173 (1996).

12. Heil, M. La importància funcional dels efectes ERP durant la rotació mental. Psicofisiologia 39, 535–545 (2002).

13. Shepard, RN i Metzler, J. Rotació mental d'objectes tridimensionals. Science 171 (3972), 701–703. https://doi.org/10.1126/ science.171.3972.701 (1971).

14. Jeannerod, M. & Decety, J. Mental motor imagery: A window into the representational stages of action. Curr. Opina. Neurobiol. 5, 727–732 (1995).

15. Dalecki, M., Hofmann, U. & Bock, O. Rotació mental de lletres, parts del cos i escenes complexes: mecanismes separats o comuns? Brunzit. Dl. Ciència. 31(5), 1151–1160 (2012).

For more information:1950477648nn@gmail.com