tytuł: | Visual short-term memory in younger and older adults : a cognitive neuroscience perspective |
wariant tytułu: |
Funkcjonowanie wzrokowej pamięci krótkotrwałej u starszych i młodszych dorosłych : perspektywa neurokognitywistyczna |
autor: | Sikora-Wachowicz Barbara |
recenzent: | Króliczak Grzegorz, Nowicka Anna |
promotor: | Marek Tadeusz |
instytucja sprawcza: | Jagiellonian University. Faculty of Management and Social Communication |
miejsce powstania: |
Kraków |
data obrony : | 2019-06-25 |
strony: | 117 |
sygnatura : |
Dokt. 2019/139 |
uwagi: | Dostęp do publikacji jest możliwy w Archiwum UJ |
język: | angielski |
abstrakt w j. polskim: | Charakterystyka problemu: Wraz z wiekiem sprawność wielu funkcji poznawczych ulega pogorszeniu, utrudniając efektywną adaptację do wymogów środowiska. Biorąc pod uwagę starzenie się społeczeństwa, badania nad mechanizmami leżącymi u podłoża zachodzących zmian są niezwykle istotne. Szczególnie ważna w tym kontekście wydaje się być tematyka zniekształceń w pamięci krótkotrwałej, kluczowej dla efektywnego funkcjonowania człowieka. W odniesieniu do pamięci długotrwałej starsi dorośli, w porównaniu do grupy młodszych dorosłych, dokonują większej ilości fałszywych rozpoznań oraz są bardziej przekonani o poprawności swoich odpowiedzi. Różnice te związane są m.in. ze zmianami w funkcjonowaniu hipokampa oraz okolic czołowych. Wiadomo także, że fałszywe rozpoznania pojawiają się już parę sekund od momentu zakodowania informacji, jednak wiedza dotycząca wpływu różnic związanych z wiekiem na tego typu zniekształcenia jest ograniczona. W szczególności brakuje badań uwzględniających pewność towarzyszącą odpowiedziom oraz dotyczących mechanizmów neuronalnych leżące u podłoża tych różnic. Cel badań: Niniejsza rozprawa doktorska dotyczy zniekształceń we wzrokowej pamięci krótkotrwałej u starszych i młodszych dorosłych. Jej celem była analiza związanych z wiekiem różnic w charakterystyce fałszywych rozpoznań oraz w mechanizmach neuronalnych leżących u ich podłoża. Pierwszym celem pracy było określenie i porównanie poziomu wykonania zadania eksperymentalnego przez starszych i młodszych dorosłych, w tym ilości fałszywych rozpoznań wynikających z podobieństwa fizycznego bodźca i próby pamięciowej, a także różnic w pewności odpowiedzi. Drugim celem pracy było określenie neuronalnych mechanizmów leżących u podłoża obserwowanych różnic, w oparciu o dane uzyskane z zastosowaniem techniki funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (ang. functional magnetic resonance imaging, fMRI). Metody: W badaniu zastosowana została opracowana na użytek pracy procedura eksperymentalna, spełniająca założenia testów rozpoznania ze swobodnym wyborem, typu "taki sam-inny" (ang. same-different recognition task), przeprowadzonych z jednoczesnym pomiarem subiektywnego poziomu pewności określanego po każdej odpowiedzi. Jako materiał eksperymentalny wykorzystano bodźce abstrakcyjne. W pierwszym etapie przeprowadzone zostało badanie behawioralne na grupie 33 młodszych dorosłych (M 21.4, SD 1.84) i 33 starszych dorosłych (M 60.2 SD 4.54). Następnie, badanie fMRI z wykorzystaniem skanera MR Siemens Skyra 3T, w którym wzięło udział 25 młodszych dorosłych (M 24.2, SD 3.1) i 26 starszych dorosłych (M 65.5, SD 4.6). Wyniki: W żadnym z przeprowadzonych eksperymentów nie potwierdzono większej podatności starszych dorosłych na fałszywe rozpoznania podobnego wizualnie materiału po paru sekundach od jego zapamiętania. Wyniki wskazują jednak, iż, podobnie jak w przypadku pamięci długotrwałej, starsi dorośli są bardziej przekonani o poprawności swoich fałszywych rozpoznań. Wyniki badania fMRI wskazują m.in. na wzrost aktywności przedniego zakrętu obręczy i wieczka czołowego/kory wyspy podczas fałszywych rozpoznań dokonywanych przez młodszych dorosłych, sugerując wzmożoną ewaluację błędów i przetwarzanie niepewności. Podobny wzorzec nie został jednak zaobserwowany u starszych dorosłych. Porównanie aktywności mózgu starszych i młodszych dorosłych podczas fałszywych rozpoznań wskazuje na większą aktywność kory wzrokowej, przedniego zakrętu obręczy/środkowej części górnego zakrętu czołowego, wieczka czołowego/kory wyspy oraz okolic przednio‑bocznej kory przedczołowej oraz zakrętu czołowego środkowego u młodszych niż u starszych dorosłych. Dodatkowo, tylko aktywność kory wzrokowej jest modulowana niezależnie od umiejętności adekwatnej oceny pewności, tj. zdolności metapoznawczych osób badanych. Aktywność obszarów czołowych, a także kory wzrokowej, jest również związana z poziomem wykonania zadania. W szczególności, lepszy poziom wykonania koreluje ze wzmożoną aktywnością przedniego zakrętu obręczy. Wnioski: Podsumowując, uzyskane wyniki wskazują na związane z wiekiem różnice w ocenie pewności, ale nie w poprawności odpowiedzi we wzrokowej pamięci krótkotrwałej. Na poziomie neuronalnym wyniki wskazują natomiast na związane z wiekiem różnice w aktywności kory wzrokowej oraz licznych obszarach czołowych, sugerując związane z wiekiem zmiany w dostępnych reprezentacjach oraz, przede wszystkim, większą sprawność procesów monitorowania i kontroli u młodszych w porównaniu do starszych dorosłych. Projekt charakteryzuje nowatorskie ujęcie problematyki badawczej - do tej pory związane z wiekiem różnice w fałszywych rozpoznaniach i towarzyszącej im pewności były przedmiotem zainteresowania głównie w badaniach nad pamięcią długotrwałą. Niniejsza praca dostarcza natomiast informacji na niepoznany dotychczas temat związanych z wiekiem różnic w fałszywych rozpoznaniach w pamięci krótkotrwałej, ze szczególnym uwzględnieniem neuronalnego podłoża tych różnic. Praca otwiera zatem nowy kierunek badań w obszarze neuronauki dotyczącym tzw. starzenia się poznawczego. Dodatkowo, ponieważ istnieje niewiele badań dotyczących neuronalnych mechanizmów fałszywych rozpoznań w pamięci krótkotrwałej, niniejsza praca doktorska dostarcza także nowych informacji na temat specyfiki fałszywych rozpoznań we wzrokowej pamięci krótkotrwałej. |
abstrakt w j. angielskim: | Background: Deficits in cognitive functioning become more robust with aging, impacting an individual's ability to adapt to the environment. Taking into account the ever-growing number of older adults in modern societies, research focused on the mechanisms underlying those changes is needed. In particular, considering the crucial role of short-term memory in everyday functioning, the importance of studies regarding age-related differences in this area is highlighted. In the context of episodic memory, older adults, compared to younger adults, are more susceptible to false memories and are more confident of these erroneous responses. These differences are related to senescent changes in the hippocampus and frontal lobe activity. It is known that false memories may occur within a few seconds after encoding, but the knowledge about the age-related differences therein is limited. In particular, there is a lack of research that takes into account the differences in the subjective level of confidence and in the neural mechanisms underlying short-term false recognitions. Objectives: The aim of this study was to analyze the age-related differences in false recognitions in the short-term memory, and in the neural mechanism underlying this phenomenon. The first goal of this work was to determine and compare the performance of younger and older adults, with regards to the rate of false recognitions of perceptually-related lures and the related confidence assessments. The second goal of this study was to identify the neural mechanisms of the observed age‑differences. Methods: The item based 'same'- 'different' recognition task, with following subjective confidence judgements and abstract objects used as targets, was developed to investigate the topic. Two experiments regarding false recognitions in the visual short-term memory were conducted - first a behavioral one, and then a neuroimaging one, with the use of functional magnetic resonance imaging technique (fMRI). Thirty-three younger adults (M 21.4, SD 1.84) and thirty-three older adults (M 60.2 SD 4.54) participated in the behavioral experiment. Next, the fMRI experiment was conducted in the 3T MR scanner Siemens Skyra. In this study twenty-five younger adults (M 24.2, SD 3.1) and twenty-six older adults (M 65.5, SD 4.6) participated. Results: The behavioral results of the two experiments did not provide evidence for older adults' greater susceptibility to false recognitions in an item-based visual short-term memory. However, they indicate that, similar to the long-term/episodic memory, older adults are more confident of their erroneous responses. The fMRI results indicated that in younger adults the activity of the anterior cingulate cortex and frontal operculum/insular cortex is higher during false recognitions, compared to correct rejections, suggesting an increased evaluation of errors and uncertainty. However, such pattern was not observed for older adults. The comparison of false alarms-related activity indicated the age-differences in activity of the visual cortex, the anterior cingulate cortex, the frontal operculum/insular cortex, and areas in the anterior prefrontal cortex and the medial frontal gyrus - the activity in these regions is higher in younger, compared to the older adults. In addition, only the differences in the visual cortex activity are independent of the individuals' metacognitive abilities. Also, an activity within both the frontal brain regions and the visual cortex is modulated by the individuals' performance. In particular, across both age groups better performance, measured by the sensitivity index, positively correlates with the activity of the anterior cingulate cortex. Conclusions: To conclude, the obtained results indicate the age-related differences in the subjective level of confidence following erroneous recognitions, but do not show the age-related differences in the rate of false memories in an item-based visual short-term memory task. At the neural level, the results indicate the age-related differences in the activity of the visual cortex and frontal areas, suggesting older adults' less detailed memory representations and the age-related changes in the involvement of monitoring and cognitive control processes. The conducted research is novel and adds a new insight into the mechanisms of false recognitions in short-term memory in younger and older adults. To date, older adults' susceptibility to highly confident false recognitions was studied in the context of long-term/episodic memory. The obtained results shed light on the age-related differences in false recognitions in the visual short-term memory, including the related differences in the neural activity. Thus, this research stands as a basis for a new direction in the field of the neurocognitive aging. In addition, as the knowledge about neural bases of short-term false memories is still scarce, the current study also provides new information on the mechanisms underlying this phenomenon in the visual short-term memory. |
słowa kluczowe w j. polskim: | wzrokowa pamięć krótkotrwała, fałszywe rozpoznania, subiektywna ocena pewności, różnice związane z wiekiem, monitorowanie błędów |
słowa kluczowe w j. angielskim: | visual short-term memory, false recognition, subjective confidence judgements, age related differences, error monitoring |
wydział: instytut / zakład / katedra: | Wydział Zarządzania i Komunikacji Społecznej : Instytut Psychologii Stosowanej |
typ: | rozprawa doktorska |