Neurofisiologia de l'atenció sostinguda a la primera infància: investigació de les relacions longitudinals amb els resultats de la memòria de reconeixement, part 1
Aug 25, 2023
Resum
La capacitat de mantenir l'atenció és un domini cognitiu crític que sorgeix en la infància i és predictiu d'una multitud de processos cognitius. Aquí, hem utilitzat una mesura definida de freqüència cardíaca (FC) d'atenció sostinguda per avaluar els canvis corresponents en la potència de l'electroencefalografia frontal (EEG) als 3 mesos d'edat. En segon lloc, vam examinar com els fonaments neuronals de l'atenció sostinguda definida per recursos humans es van associar amb un compromís d'atenció sostingut.
Mantenir l'atenció i la memòria és un problema al qual les persones han de prestar atenció a la vida diària. La memòria també es veu afectada quan tenim problemes per concentrar-nos. Per tant, mantenir una bona concentració pot ajudar a millorar la memòria.
En primer lloc, una bona nit de son és clau per mantenir la concentració i la memòria. Quan ens falta son, el nostre cervell es cansa i es fa difícil concentrar-se. Per tant, és molt important garantir un temps de son adequat cada nit. A més, mantenir un exercici moderat també pot ajudar a millorar la concentració i la memòria. L'exercici moderat augmenta el flux sanguini i el subministrament d'oxigen, la qual cosa millora la funció cerebral.
En segon lloc, una bona alimentació també pot ajudar a millorar la concentració i la memòria. Les proteïnes, les verdures, les fruites i els greixos saludables són tots bons aliments. A més, mantenir una ingesta moderada d'aigua també pot mantenir una funció cerebral normal.
A més, mantenir un estat d'ànim feliç i positiu també pot ajudar a la concentració i la memòria. L'estrès i les emocions negatives poden afectar la concentració i la memòria, per la qual cosa és important mantenir-se positiu. A més, una bona xarxa social i un bon suport social també poden ajudar a mantenir el funcionament normal del cervell.
En definitiva, mantenir la relació entre atenció i memòria requereix la nostra atenció. Un bon son, exercici regular, una dieta saludable, una mentalitat positiva i un bon suport social són claus per mantenir una bona funció cerebral. Desenvolupem junts bons hàbits de vida per mantenir el nostre cervell saludable. Es pot veure que hem de millorar la memòria. Cistanche pot millorar significativament la memòria perquè Cistanche és un material medicinal tradicional xinès amb molts efectes únics, un dels quals és millorar la memòria. L'eficàcia de la carn picada prové d'una varietat d'ingredients actius que conté, com l'àcid carboxílic, polisacàrids, flavonoides, etc. Aquests ingredients poden promoure la salut del cervell a través de diversos canals.
Feu clic a Coneix 10 maneres de millorar la memòria
En tercer lloc, vam avaluar si les mesures d'atenció sostinguda neuronal o conductual als 3 mesos predien puntuacions posteriors de memòria de reconeixement als 9 mesos d'edat. Es van incloure setanta-cinc nadons als 3 mesos d'edat i van proporcionar atenció utilitzable i dades d'EEG i 25 nadons van tornar al laboratori als 9 mesos i van proporcionar dades de memòria de reconeixement utilitzables.
L'estudi actual se centra en la potència oscil·latòria a la banda de freqüències theta (4-6 Hz) durant les fases d'atenció sostinguda i fases de falta d'atenció definides per la FC. Els resultats van revelar que la potència theta era significativament més alta durant les fases d'atenció sostinguda. En segon lloc, la potència theta més alta durant l'atenció sostinguda es va associar positivament amb la proporció de temps en l'atenció sostinguda.
En tercer lloc, les anàlisis longitudinals van indicar una associació positiva significativa entre la potència theta durant l'atenció sostinguda en les puntuacions de comparació visual de 9-mesos, de manera que una potència theta més alta va predir puntuacions de comparació visual més altes als 9 mesos. Aquests resultats posen de manifest la interrelació dels sistemes d'atenció i excitació que tenen implicacions longitudinals per als processos de memòria de reconeixement posteriors.
Paraules clau
Atenció infantil; EEG; Desenvolupament; Memòria de reconeixement.
1. Introducció
La capacitat de mantenir l'atenció és un domini cognitiu crític que sorgeix en la infància i és predictiu d'una multitud de resultats cognitius en el desenvolupament infantil (Brandes-Aitken et al., 2019; Johansson et al., 2015, Pérez-Edgar et al., 2010). La majoria de les investigacions existents sobre predictors i associacions longitudinals de l'atenció sostinguda infantil s'han basat en la metodologia del comportament.
Tanmateix, l'ús de la psicofisiologia i la neuroimatge pot augmentar la nostra capacitat de predir les diferències individuals en els resultats cognitius, longitudinalment (Farah, 2018). Aquest article té tres preguntes de recerca.
En primer lloc, una mesura definida de freqüència cardíaca (FC) d'atenció sostinguda correspon a canvis en les oscil·lacions neuronals als 3 mesos d'edat? En segon lloc, com es correlacionen les mesures neuronals d'atenció sostinguda amb la participació en l'atenció sostinguda definida per recursos humans? En tercer lloc, les diferències individuals en l'atenció sostinguda i la neurofisiologia als 3 mesos prediuen els resultats de la memòria de reconeixement als 9 mesos d'edat?
L'atenció és un domini cognitiu multidimensional, format per mecanismes cognitius exògens (reflexius) i endògens (no reflexius). L'atenció sostinguda és una manifestació crítica de l'atenció endògena referida a la capacitat de centrar l'atenció en un estímul determinat durant un període prolongat en presència de distractors.
L'atenció sostinguda comparteix substrats neurobiològics considerables amb el sistema d'excitació fisiològica general (Richards, 2011). En general, se sap que el sistema nerviós autònom (SNA) modula les regions del cervell fronto-corticals que donen suport als processos d'atenció sostinguts (Arnsten, 1998, 2009; Arnsten i Li, 2005). Aquesta relació està mediada corticalment mitjançant la connectivitat entre el tronc cerebral, el tàlem i les entrades colinèrgiques amb l'escorça frontal (Reynolds et al., 2013, Reynolds et al., 2013; Sarter et al., 2001).
Així, l'activació de l'ANS desencadena efectes aigües avall sobre l'estat d'excitació d'un nadó que poden conduir a rangs òptims o subòptims d'atenció i un processament més profund.
La interacció dels sistemes d'excitació i atenció es reflecteix en fases d'atenció diferents i mesurables (Reynolds i Romano, 2016; Richards, 2011). En particular, un mètode psicofisiològic fiable per mesurar l'atenció sostinguda està caracteritzant les desacceleracions de la freqüència cardíaca (Richards i Casey, 1991). Richards (1989) va trobar que durant els períodes de desacceleració de la freqüència cardíaca, 2-els nadons d'un mes triguen el doble de temps a desviar la seva atenció visual d'un punt central.estímul a un estímul perifèric, que indica un augment de l'enfocament i una disminució de la distracció.
La integració de les mesures observables amb les fisiològiques proporciona una finestra més objectiva en els períodes de participació activa (és a dir, en comparació amb només mesurar el comportament visual, que pot no reflectir el compromís) i un nivell afegit d'especificitat sobre el tipus d'atenció que s'està indexant. Aquesta estreta relació entre la freqüència cardíaca i els comportaments de mirada emfatitza encara més els fonaments fisiològics del desenvolupament sostingut de l'atenció. Als 3 mesos d'edat, les associacions entre la desacceleració de la FC i l'atenció sostinguda es fan evidents, ja que el sistema d'atenció anterior i els sistemes de regulació cardíaca dels nadons comencen a madurar i comodular-se entre ells (Reynolds i Richards, 2008).
Als 3 mesos d'edat, és més probable que els períodes d'atenció sostinguda siguin motivats per sistemes d'alerta madurants (és a dir, excitació) que per sistemes executius (és a dir, impulsats per tasques, de dalt a baix i voluntaris), perquè les habilitats executives no emergeixen abans del final. del primer any (Colombo, 2002; Ruff i Rothbart, 2001). Mirar els mecanismes corticals juntament amb els mecanismes ANS que donen suport a les associacions d'excitació i atenció pot dilucidar informació que d'una altra manera no és evident a partir de mesurar el comportament sol a principis de la infància.
L'electroencefalografia (EEG) és un mètode popular de neuroimatge per caracteritzar l'activitat neuronal directa subjacent als processos cognitius, especialment durant la infància. L'EEG mesura la sincronització neuronal indexant la potència oscil·latòria en diferents bandes de freqüència que estan relacionades amb processos cognitius específics.
Pel que fa a l'atenció sostinguda, la sincronització theta (4–7 Hz; Orekhova et al., 1999) i la desincronització alfa (6–9 Hz; Ward, 2003) s'examinen amb més freqüència. Xie i Richards (2017) van examinar les relacions entre l'atenció sostinguda pel nadó, indexada mitjançant la desacceleració de la FC i les oscil·lacions EEG. Utilitzant una mostra transversal de nadons de 6, 8, 10 i 12 mesos d'edat, els autors van trobar que els nadons de 10- i 12-mesos d'edat van demostrar la sincronització theta i la desincronització alfa durant episodis d'atenció sostinguda. relatiu als episodis de desatenció.
Aquestes troballes es van basar en treballs anteriors de Richards i Reynolds que vinculaven l'atenció sostinguda definida per la freqüència cardíaca amb components EEG relacionats amb els esdeveniments (Reynolds, Courage i Richards, 2011; Richards, 2003). Aquest és un estudi important perquè va ser el primer que va demostrar les diferències de desenvolupament en la potència oscil·latòria neuronal associada a les fases d'atenció sostinguda definides per la freqüència cardíaca.
Es necessiten més investigacions per connectar el cervell amb el comportament d'atenció observable.
Caracteritzar la base biològica de l'atenció sostinguda a principis de la vida és fonamental, ja que es troba que l'atenció infantil és predictiva d'una sèrie de resultats cognitius (Brandes-Aitken et al., 2019, 2020; Johansson et al., 2015). El desenvolupament de l'atenció és un dels processos més centrals i generalitzats actius durant la infància (Brandes-Aitken et al., 2019; Diamond, 2009).
L'atenció flueix en cascada al llarg del desenvolupament cap a una multitud de dominis de desenvolupament més complexos, incloses les funcions executives (Johansson et al., 2015), la regulació de les emocions (Brandes-Aitken et al., 2021; Pérez-Edgar et al., 2010), la memòria, el llenguatge, i comunicació social (Mundy i Jarrold, 2010; Salley et al., 2016). Els estudis existents que estudien la naturalesa jeràrquica de l'atenció sostinguda han estudiat mesures de comportament de l'atenció sostinguda observada a partir d'uns 10 mesos (Frick et al., 2018; Johansson et al., 2015; Johansson et al., 2016).
No obstant això, l'arquitectura neuronal que dóna suport a l'atenció sostinguda emergent en els primers mesos de la infància de la vida pot establir les bases per a les habilitats cognitives d'ordre superior longitudinalment.
1.1. L'estudi actual
En l'estudi actual, hem investigat patrons d'atenció sostinguda i activitat neuronal definides per la FC als 3 mesos d'edat i associacions longitudinals amb les capacitats de memòria de reconeixement posteriors als 9 mesos d'edat. L'estudi actual té tres preguntes de recerca:
1. Les mesures d'atenció sostinguda definides per la FC caracteritzen les oscil·lacions neuronals diferenciades als 3 mesos d'edat? Vam plantejar la hipòtesi que l'activitat neuronal seria més alta durant les fases d'atenció sostinguda definida per HR.
2. Les oscil·lacions neuronals definides per la FC es corresponen amb la participació en l'atenció sostinguda definida per la FC? Vam plantejar la hipòtesi que l'activitat neuronal s'associaria amb un compromís d'atenció més sostingut.
3. Les mesures definides per HR d'atenció sostinguda i la corresponent activitat neuronal als 3 mesos prediuen els resultats de la memòria de reconeixement longitudinal als 9 mesos d'edat? Vam plantejar la hipòtesi que una major activitat neuronal durant l'atenció sostinguda definida per la FC als 3 mesos s'associaria amb puntuacions de memòria de reconeixement més altes als 9 mesos.
2. Mètodes
2.1. Participants
La mostra inicial incloïa 100 nadons (63 homes; edat M=3,46 mesos, SD=0,38) reclutats d'esdeveniments comunitaris, serveis familiars, proveïdors d'atenció mèdica i fulletons publicats a les empreses locals al voltant de New. Ciutat de York. La mostra final només va incloure nadons que van proporcionar dades d'EEG utilitzables (N=75; vegeu el protocol per a les dades relacionades amb el desgast). Els participants van ser exclosos de participar en el present estudi en funció del naixement abans de les 36 setmanes de gestació, els naixements múltiples o la presència de trastorns del desenvolupament.
Es va convidar a les famílies a participar en l'estudi quan els nadons tenien 3 mesos d'edat. Vegeu la taula 1 per obtenir informació demogràfica dels participants a la mostra analítica. El present estudi es va dur a terme d'acord amb les directrius establertes a la Declaració d'Hèlsinki, amb el consentiment informat per escrit obtingut d'un pare o tutor per a cada nen abans de qualsevol avaluació o recollida de dades. Tots els procediments d'investigació van ser aprovats per l'IRB [MASKED FOR BLINDING].
2.2. Protocol
Els nadons i els seus cuidadors van visitar el laboratori als 3 anys (edat M=3,48, SD=0,39) i 9 mesos (edat M=9,48, SD=0). 53). Al 3-mes de temps es van registrar EEG i ECG infantils durant una tasca d'atenció i en repòs, i es van recollir les respostes als qüestionaris sociodemogràfics. Al moment del 9-mes, es va administrar una tasca de memòria de reconeixement visual i es van registrar les dades de l'aparença del nadó.
De la mostra inicial (N=100), 7 nadons no van proporcionar dades EEG a causa de problemes de comportament, 8 fitxers EEG es van perdre a causa de problemes tècnics d'adquisició de dades, 7 fitxers EEG no es van poder utilitzar a causa d'artefactes excessius i 3 no va proporcionar suficients dades d'EEG d'atenció sostinguda (vegeu la secció 2.3.4). Així, la mostra analítica va incloure 75 nadons als 3 mesos.
En el moment de 9-mes, un subconjunt de 25 nadons van tornar al laboratori i van proporcionar dades de memòria de reconeixement utilitzables. El desgast a la mostra de l'estudi s'atribueix principalment a l'inici de la pandèmia de COVID-19. Les proves de l'estudi actual van començar el març de 2018 i es van aturar el març de 2020. Per avaluar el biaix relacionat amb el desgast, vam fer proves t per avaluar les diferències en les covariables entre cada moment. La mostra infantil de 3-mes que va tornar als 9 mesos no va diferir significativament de la mostra de 3-mes que no va tornar en termes d'ingressos a necessitats, educació materna o potència EEG (t Menys de o igual a 1,1, p Major o igual a ,23).
2.3. Materials i mesures
2.3.1. Característiques familiars i domèstiques
Les famílies van rebre qüestionaris per obtenir informació demogràfica, inclosa l'edat materna i infantil, la raça i l'ètnia. Els cuidadors també van informar sobre el seu nivell d'educació més alt assolit i els ingressos familiars anuals. La ràtio d'ingressos a necessitats familiars (ITN) és la renda familiar total dividida pel llindar de pobresa federal per al nombre corresponent d'adults i nens a la llar i s'utilitza com a mesura de l'estat socioeconòmic a les anàlisis.
2.3.2. Mesura d'atenció sostinguda definida per RRHH
Aquest estudi utilitza els mateixos estímuls i procediment que Xie et al. (2017) per mesurar l'atenció sostinguda. Els participants es van asseure a les faldes dels seus cuidadors mentre se'ls presentava un vídeo dinàmic de Barri Sèsam en un gran monitor d'ordinador. Una càmera davant del nen va gravar la cara del nen, mentre que una càmera darrere dels participants va gravar l'estímul. El vídeo de 4-minuts constava de diversos personatges de Barri Sèsam, com ara 'Elmo' i 'Big Bird', que es movien d'un costat a l'altre, desaparegueren, cantaven i ballaven.
S'ha demostrat repetidament que aquests vídeos provoquen períodes d'atenció sostinguda en nadons petits (Xie et al., 2017). L'atenció visual als estímuls es va codificar manualment de manera retroactiva amb el programari Net Station 5.1. Les dades de freqüència cardíaca es van editar i processar mitjançant el programari QRSTool per eliminar artefactes i identificar els batecs cardíacs. Els intervals entre batecs (IBI, o el temps en mil·lisegons entre batecs cardíacs) es van utilitzar per avaluar la freqüència cardíaca amb IBI més llargs que indicaven freqüències cardíaques més lentes, i viceversa.
Els períodes d'atenció sostinguda del nadó es van classificar en funció de l'aspecte del nadó i la desacceleració de la freqüència cardíaca. Els criteris per categoritzar els períodes d'atenció sostinguda infantil requerien una fixació visual infantil a l'estímul combinat amb una disminució de la freqüència cardíaca (Richards, 2011). Concretament, les fases d'atenció sostinguda definides per la FC van començar quan el nadó mirava la pantalla i la mediana de cinc valors consecutius d'IBI era inferior a la mediana dels cinc IBI anteriors a l'aparició d'una mirada.
Les fases d'atenció sostinguda definides per HR van acabar (i van començar les fases de desatenció) quan la mediana de cinc valors consecutius d'IBI era superior a la mediana dels cinc IBI anteriors a l'aparició de la mirada. Totes les fases d'atenció es produeixen durant la mirada als estímuls experimentals. Per caracteritzar l'atenció sostinguda, hem calculat la proporció de temps en les fases d'atenció sostinguda definides per RH (segons en atenció sostinguda/segons totals de mirada visual (Tonnsen et al., 2018; Xie i Richards, 2016). També calculem la mirada- es van definir fases d'atenció i desatenció sostinguda (basades en que el nadó mira o no mira els estímuls de l'ordinador) per avaluar el valor afegit incorporant la desacceleració de la FC a la nostra caracterització de l'atenció sostinguda.
For more information:1950477648nn@gmail.com
