Investigant les associacions de descomptes de retard amb l'estructura del cervell, la memòria de treball i la memòria episòdica Part 1

Introducció:

El descompte de retard (DD), la preferència per les recompenses més petites i més ràpides que les més grans i posteriors, és un fenomen conductual important per al funcionament diari d'interès creixent dins de la psicopatologia. Els mecanismes neurobiològics que hi ha darrere de la DD són poc coneguts i la literatura sobre correlacions estructurals de la DD mostra inconsistències.

Amb el ràpid desenvolupament de la societat moderna, les vides de les persones són cada cop més ràpides i la seva memòria disminueix constantment. Tanmateix, podem millorar les nostres capacitats de memòria mitjançant el descompte de retard.

El descompte endarrerit és una estratègia de consum, és a dir, quan compres béns, veuràs informació promocional, com ara "50% de descompte" o "obté un regal extra" abans de pagar. Això serà molt emocionant, però hauràs de pagar el teu temps i diners abans d'obtenir qualsevol cosa de valor. Els descomptes endarrerits et fan pensar bé si aprofitar ara el descompte immediat o esperar un descompte més gran o un millor regal.

El descompte de retard ens pot ajudar a millorar les nostres habilitats de memòria perquè requereix la nostra velocitat de pensament i reacció i ens requereix pensar amb claredat i prendre decisions informades sobre cada elecció. Això ens pot ajudar a exercir les nostres habilitats de pensament cada dia i ens ajudarà a afrontar millor els problemes laborals i de la vida.

El descompte per retard també ens ajuda a reconèixer el que necessitem. En esperar un millor descompte o un millor regal, eliminem la necessitat de compres per impuls i ens donem l'oportunitat de pensar què necessitem, animant-nos així a prendre decisions de compra més intel·ligents i evitar perdre temps i diners.

El descompte per retard ens pot ajudar a millorar les nostres capacitats cognitives i de presa de decisions, ajudant-nos a pensar les coses amb més claredat i a triar les accions adequades. Per tant, utilitzem el descompte per retard com a estratègia proactiva per millorar les nostres capacitats cognitives i de presa de decisions. 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 nombrosos ingredients actius que conté, inclosos àcids, polisacàrids, flavonoides, etc. Aquests ingredients poden promoure la salut del cervell de diverses maneres.

Feu clic a Coneix la memòria a curt termini com millorar

Mètodes:

Aquí hem aprofitat un gran conjunt de dades disponible obertament (n=1196) per investigar les associacions amb el rendiment de la memòria i les correlacions de la matèria blanca i grisa de la DD mitjançant l'anàlisi de components independents enllaçats.

Resultats:

Un DD més gran es va relacionar amb un volum de matèria grisa temporal anterior més petit. Les associacions de DD amb volum cortical total, volums subcorticals, marcadors d'organització microscòpica de substància blanca, memòria de treball i puntuacions de memòria episòdica no van ser significatives després de controlar l'educació i els ingressos.

Conclusió:

És poc probable que els efectes de mida comparables al que vam identificar es reproduïssin amb mides de mostra comunes a molts estudis anteriors en aquest domini, cosa que podria explicar les incongruències de la literatura. L'escassetat i la petita mida dels efectes detectats a les nostres dades subratllen la importància d'utilitzar mostres grans juntament amb mètodes que s'adaptin a la seva estructura estadística i al control adequat dels factors de confusió, així com la necessitat d'elaborar paradigmes amb una fiabilitat millorada dels paràmetres de la tasca en estudis relacionats amb l'estructura del cervell i la cognició. habilitats amb DD.

Paraules clau:
retard de descompte; eleccions intertemporals; xarxes estructurals; imatges per ressonància magnètica; estructura cerebral.

Introducció

Quan ens enfrontem al dilema d'escollir entre una recompensa que es materialitzarà immediatament i una gran recompensa que serà ajornada, sovint triem la primera. Aquest comportament, anomenat descompte temporal o de retard (DD), es pot observar en humans i animals i s'interpreta des del punt de vista econòmic com una disminució del valor subjectiu dels elements quan un subjecte necessita esperar un retard per obtenir-los (Samuelson 1937; Storyet al. 2016). Les persones descompten tant les recompenses primàries, com ara menjar, drogues o sexe, com recompenses monetàries (Mcclure et al.2007; Odum 2011).

Les opcions que impliquen recompenses concedides en diferents retards (opcions intertemporals) són omnipresents i poden tenir conseqüències significatives. Una certa quantitat de descompte pot ser una característica adaptativa en moltes situacions, per exemple, aquelles en què el lliurament de recompenses futures és altament incert (Story et al. 2016).

No obstant això, hi ha diferències interindividuals notables en la manera com les persones descompten les recompenses futures, i sovint s'observen opcions intertemporals inadaptades en trastorns mentals com l'addicció (Mackillop et al. 2011; Amlung et al. 2017), l'esquizofrènia (Ahn et al. 2011) i la depressió. (Takahashi et al. 2008; Pulcu et al. 2014). Dins del camp de la psiquiatria, hi ha un gran interès en la DD a causa del seu potencial per complir els Criteris del domini de recerca (Cuthbert i Insel 2013) com a dimensió conductual de la psicopatologia que pot revelar subjacents. característiques neurobiològiques (Lempert et al. 2018).

Una manera habitual de mesurar la DD és presentar als subjectes opcions binàries entre una recompensa més petita donada immediatament i una recompensa més gran donada en el futur ("trieu entre 50 USD avui o 100 USD en 6 mesos") i ajustar un model que prediu les seves respostes basant-se en taxa de descompte hipotètica (Samuelson 1937; Mazur1987). El nivell de descompte així mesurat mostra una fiabilitat més alta de retest i es pot considerar com un tret del subjecte (Odum 2011; van den Bos et al. 2014).

En general, els estudis que investiguen el vincle entre les diferències estructurals del cervell i la DD convergeixen en una xarxa de regions que es creu que donen suport a la valoració de la recompensa, la prospecció episòdica i el control de dalt a baix (Peters i Büchel, 2011; Owens et al. 2017), però han donat resultats parcialment conflictius, possiblement. a causa de les petites mides de mostra (Kable et al. 2015; Pehlivanova et al. 2018). S'han informat associacions negatives amb les taxes de descompte amb el volum de matèria grisa (GMV) o el gruix de l'escorça lateralprefrontal (PFC) (Bjork et al. 2009; Cho et al. 2013), gir frontal superior (Schwartz et al. 2010), medial PFC, còrtex cingulat anterior (Bernhardt et al. 2014), i putamen (Dombrovski et al. 2012).

D'altra banda, una DD més gran s'ha relacionat amb un volum més gran de l'estriat ventral i l'escorça cingulada posterior (Schwartzet al. 2010) i un augment del GMV local al pol frontal i al gir frontal mitjà (Wang et al. 2016), prefrontal medial i cingulat anterior. regions (Cho et al. 2013), i caudat (Tschernegg et al. 2015); Algunes d'aquestes associacions positives contradiuen les negatives esmentades anteriorment. L'estudi més gran fins ara en adults més joves va trobar un major descompte amb un GMV més petit al temporal mitjà i al còrtex entorrinal (Owens et al. 2017).

La literatura que vincula les diferències de la matèria blanca amb la DD és encara més escassa i consisteix en estudis amb mostres relativament petites. La DD s'ha relacionat amb la variació dels fascicles longitudinals superiors (Mohammadi et al. 2016) i inferiors (Olson et al. 2009; Herting et al. 2010; Mohammadiet al. 2016) i frontoestriatals (Peper et al. 2013; Hänggi et al. 2013; al. 2016; Hampton et al. 2017). Olson et al. (2009) van trobar en 79 adolescents una associació amb regions de matèria blanca que inclouen porcions dels fascicles longitudinals inferior i superior, radiació talàmica anterior, fascicle uncinat, fascicle frontal-occipital inferior, tracte corticoespinal i espleni del corpuscal·loso.

Els subjectes adolescents amb una connectivitat més forta de la via entre l'estriat i la PFC dorsolateral dreta tendeixen a ser menys impacients, i el desenvolupament d'aquest tracte s'ha relacionat amb una disminució del descompte a mesura que els adolescents envelleixen (van den Bos et al. 2015). L'estudi més gran en el camp fins ara (Han et al. 2018) va trobar una associació negativa entre el descompte temporal i la integritat de la substància blanca en els tractes frontals, frontostriatals i temporoparietals bilaterals en persones grans.

Encara es desconeix com les diferències interindividuals en les correlacions neuronals esmentades condueixen a diferències en DD. Un dels mecanismes cognitius candidats que poden ser la base d'aquesta relació és la memòria de treball (WM), que s'ha associat negativament amb la DD (Shamosh et al. 2008; Ahn et al. 2011). S'ha demostrat que la formació de WM disminueix el descompte en el tractament dels adults per a l'addicció als estimulants (Bickel et al. 2011).

Una metaanàlisi de les activacions funcionals de les tasques de WM i DD (Wesley i Bickel 2014) va identificar una regió única a la part posterior del PFC lateral esquerre, on els mapes d'activació funcional de WM i DD es superposen. Els autors d'aquest estudi van plantejar la hipòtesi que aquesta àrea està associada amb integrar informació temporal sobre el passat recent i el futur previsible en els processos executius en curs implicats en la presa de decisions. A més, la dificultat d'elecció en comparar recompenses immediates i retardades modula l'activitat dins de les regions PFC relacionades amb WM (Jimura et al. 2018).

Un altre mecanisme cognitiu que s'ha relacionat amb la DD és la memòria episòdica (EM). Els subjectes tendeixen a ser més pacients després de recuperar memòries autobiogràfiques positives, però no negatives (Lempert et al. 2017). El pensament futur episòdic involucra regions comunes amb el record d'experiències passades (regions prefrontals medials, escorça parietal medial i lateral, còrtex temporal lateral i lòbul temporal medial) (Addis et al. 2007; Schacter et al. 2007; Schacter i Addis 2009) i també redueix DD (Petersand Büchel 2010; Daniel et al. 2015; Bromberg et al. 2017; Hu et al. 2017). El grau en què es produeix aquesta modulació es preveu per l'acoblament funcional entre l'hipocamp i l'escorça cingulada anterior (Peters i Büchel 2010) i també la PFC medial (Benoit et al. 2011).

Des d'una perspectiva computacional, s'ha proposat que el descompte temporal consisteix en un procés de cerca on el valor subjectiu de les recompenses futures depèn de la capacitat de trobar representacions d'aquestes recompenses a la memòria, amb les recompenses associades a esdeveniments més llunyans en el temps que són més difícils de trobar en un putatiu. espai de representació, per tant se li assigna un valor subjectiu més petit (Kurth-Nelson et al.2012). Aquest procés de cerca es basa, doncs, en EM per emmagatzemar les representacions i en WM per considerar els costos i els beneficis de les alternatives (Wesley i Bickel 2014).

En el present estudi, hem analitzat les dades de comportament i de neuroimatge d'una gran cohort d'adults més joves, el conjunt de dades del Human Connectome Project (HCP) (Van Essenet al. 2013) (http://www.humanconnectome.org). Concretament, vam investigar el volum de l'escorça i les estructures subcorticals, així com un conjunt complet de xarxes de covariància (és a dir, xarxes de regions amb valors molt covariants de mesures estructurals) d'estructura de substància grisa i blanca. Una DD més gran es va correlacionar amb un GMV més petit a l'escorça temporal anterior, però, malgrat la gran mida de la mostra, cap de les associacions amb el volum cortical total, els volums subcorticals o els marcadors d'organització microscòpica de la substància blanca no van ser significatives. A més, no hem trobat cap evidència d'una associació de WM o EM amb DD a les tasques del conjunt de dades HCP.

Materials i mètodes
Participants

Els participants de l'HCP eren 1.196 adults més joves (mitjana=28,9, SD=3,7 anys, 547 homes i 646 dones) aptes per a la ressonància magnètica i sense antecedents significatius de trastorns neuropsiquiàtrics, abús de substàncies, malalties cardiovasculars. , o malaltia genètica mendeliana. Tots els participants van proporcionar consentiment informat per escrit (Van Essen et al. 2012). El nombre i les característiques demogràfiques dels subjectes amb dades vàlides per a les diferents tasques cognitives i modalitats d'imatge es mostren a la taula 1. En cada anàlisi que segueix s'han inclòs tots els subjectes amb dades completes per a les variables rellevants. El conjunt de dades es descriu amb més detall en altres llocs (Van Essen et al. 2013).

tasca DD

Als participants se'ls va administrar una tasca d'elecció intertemporal informatitzada. Durant diversos assaigs, se'ls va presentar opcions binàries entre una recompensa més petita donada immediatament i una recompensa més gran donada en el futur (Fig. 1A). Les opcions eren hipotètiques (és a dir, els subjectes no se'ls va pagar la quantitat que van triar). Hem modelat els valors subjectius dels participants de les recompenses presentades amb una funció de descompte hiperbòlica (Mazur 1987) amb una taxa de descompte de k. Els valors k més grans denoten un major descompte de les recompenses futures i reflecteixen un comportament més impacient.

Hem utilitzat tots els assaigs en ajustar el model, ja que les taxes de descompte estimades per separat per a assaigs de petita i gran magnitud estaven altament correlacionades i una anàlisi de recuperació de paràmetres va mostrar que ajustar-los per separat va comportar una recuperació considerablement pitjor. Consulteu el material complementari per obtenir més detalls sobre la tasca i el model, així com anàlisis auxiliars.

Puntuació WM i EM

Els participants van completar la prova de memòria de treball (LSWMT) del NIH Toolbox List (Tulsky et al. 2014) i una tasca de 2-back WM (Barch et al. 2013). A més, l'EM verbal es va avaluar amb el Penn Word Memory Test (PWMT) (Gur et al. 2001) i l'EM no verbal amb el NIH ToolboxPicture Sequence Memory Test (PSMT) (Tulsky et al. 2014). Les puntuacions de totes les tasques van ser Box-Cox s'ha transformat per mostrar-los normalment distribuïts i posteriorment estandarditzats (exponent de transformació: LSWMT: 0,90;2-enrere: 3,88; PWMT: 4,46; PSMT: 1,31). Es proporcionen més detalls sobre les tasques al material complementari.

Imatges per ressonància magnètica

Adquisició i tractament de dades

Es van adquirir exploracions d'imatges ponderades en T1-estructurals i ponderades per difusió (DWI) (vegeu Material suplementari per obtenir els paràmetres d'escaneig i els detalls del processament de dades). Amb FreeSurfer es van generar mapes superficials de gruix i àrea cortical, volums corticals totals i volums d'estructures subcorticals (accumbens, amígdala, caudat, hipocamp, pal·lidum, putamen i tàlem) per a cada hemisferi (Fischland Dale 2000). També vam processar les imatges ponderades T1- amb un pipeline de morfometria basada en voxels (Ashburnerand Friston 2000) (FSL-VBM) (Douaud et al.2007) per produir mapes GMV individuals (imatges de probabilitat de matèria grisa modulada). L'anàlisi dels mapes de GMV complementa l'anterior sobre volums estructurals, ja que no s'assumeix que es produiran efectes en regions conformes a estructures anatòmiques preespecificades. Al material complementari es proporcionen més detalls sobre les diferents mesures de la matèria grisa i la justificació de la seva inclusió.

A partir de les dades de DWI, vam calcular mapes d'anisotropia fraccionada (FA) i de difusivitat mitjana (MD), sensibles a l'estructura microscòpica de la substància blanca a través de les seves limitacions sobre la difusió de protons d'aigua al teixit cerebral (Le Bihan et al. 2001). Els mapes FA i MD es van enviar a estadístiques espacials basades en el tracte (TBSS) (Smithet al. 2006) per obtenir mapes individuals restringits als centres de tots els paquets de fibres generalment comuns als participants de l'estudi (esquelets del tracte, vegeu el material suplementari per a més detalls).

Genètica de l'alcoholisme, Bucholz, et al. (1994), inclosa a la bateria HCP). Es van imputar cinc casos en què l'educació i els ingressos no es van registrar en funció del sexe i l'edat utilitzant el paquet de ratolins per a R.

Anàlisi independent de components

Vam descompondre les modalitats d'estructura de la matèria grisa (gruix cortical i mapes d'àrea i imatges GMV) conjuntament en 50 components mitjançant l'anàlisi de components independents enllaçats (linked-ICA), un mètode basat en dades que descompone les dades en un conjunt de components de diversos subjectes. variabilitat (xarxes de covariància), que s'ha demostrat que tenen plausibilitat biològica (Groveset al. 2011, 2012; Douaud et al. 2014; vegeu Material suplementari per a més detalls). Cada component s'associa a un mapa espacial i un conjunt de puntuacions, una per a cada assignatura, juntament amb els pesos relatius corresponents a cadascuna de les modalitats d'entrada (gruix, àrea i GMV).

La puntuació d'un subjecte per a un determinat component reflecteix la magnitud signada de la contribució del component al mapa del subjecte. De la mateixa manera, també vam descompondre les modalitats d'estructura de la matèria blanca (FA i MD) en 50 components. Per verificar la robustesa dels resultats per variar el nombre de components, aquestes anàlisis es van repetir descomposant les dades en 100 components en lloc de 50.

For more information:1950477648nn@gmail.com