Что улучшает память и внимание: Названы пять продуктов для улучшения работы мозга и памяти

Чем питать мозг, чтобы улучшить память и внимание

Опубликовано: 11.01.2023

Те, кто каждый день работает с потоком информации, знают, насколько важны память и внимание. Даже небольшое ухудшение этих функций мозга, когда, например, становится сложно запомнить прочитанное или невозможно сосредоточиться, переживается довольно остро. Но есть простые и естественные способы этому помочь. Что нужно делать, читайте в нашей статье.

Сегодня интеллектуальная работа зачастую протекает в режиме многозадачности, которая требует постоянного переключения внимания. Это может перегружать память. Чтобы быть продуктивным и получать удовольствие от работы, необходимо поддерживать ментальное здоровье, особенно с возрастом.

Когда важно поддержать память

Часто и на работе, и в быту люди могут не придавать особого значения тому, что начинают забывать простые вещи.

Например куда положили ключи или пароль от компьютера — бывает, думают они. В большинстве случаев волноваться действительно не стоит, считает нейробиолог Лиза Дженова¹. Многие виды забывчивости совершенно нормальны: человек мог просто отвлечься или думать о чем-то еще.

Когда стоит принять меры:

Все чаще забываются имена, адреса, даты или события. На работе приходится все записывать.
При чтении книги необходимо периодически возвращаться к предыдущему абзацу, чтобы восстановить сюжет; снижается скорость чтения.

Эти признаки говорят о снижении способности к хранению, запоминанию и воспроизведению информации.

Факторов, провоцирующих ухудшение памяти множество: переутомление, недосып, несбалансированное питание, вредные привычки. Но непосредственная причина в том, что мозгу не хватает кислорода и питательных веществ. В дальнейшем это может приводить к усилению забывчивости, снижению концентрации внимания и скорости мышления, торможению умственных реакций, ухудшению интеллектуальных способностей.

Как помочь мозгу? Как улучшить память и внимание?

5 полезных решений

1. Активнее двигаться. Чтобы улучшить обменные процессы в мозге и, как следствие, память и внимание, «вставайте с дивана»: ходите пешком, плавайте, катайтесь на лыжах и коньках, делайте уборку.

2. Снизить стресс. Не можем не упомянуть о факторе стресса. Если работа связана с многозадачностью, лучше выполнять задачи постепенно, фокусируясь на каждой по очереди. Так легче избавить себя от эмоционального перенапряжения.

3. Тренировать память и внимание. Память является естественным продолжением внимания. Даже просто обращая внимание на что-то, можно увеличить шансы на запоминание.

А регулярные тренировки памяти — это ключ к сохранению остроты ума на долгие годы.

4. Дать мозгу правильное питание. Увеличьте в своем рационе продукты, которые богаты важными для мозга питательными веществами: фосфолипидами, антиоксидантами, витаминами и минералами.

Жирная рыба и яичные желтки — превосходные источники фосфолипидов, которые помогают поддерживать целостность клеток мозга и выработку нейромедиатора ацетилхолина. Именно от него зависят память и внимание. А в орехах и ягодах (особенно черных, фиолетовых и красных) много антиоксидантов для защиты клеток мозга от негативного воздействия свободных радикалов.

5. Принимать натуральные комплексы для поддержки ментального здоровья.

Если первых четырех мер недостаточно, рекомендуем прием современных натуральных препаратов, улучшающих память и внимание. Например, комплекса для работы мозга «Когнивия» от Эвалар.

В комплекс входят:

Капсулы «Когнивия Фосфатидилсерин». В их составе главный фосфолипид мозга —фосфатидилсерин, усиленный холином. Вместе эти два фосфолипида защищают клетки мозга изнутри и снаружи, обеспечивают им поступление питательных веществ и стимулируют выработку ацетилхолина
2–4.

Благодаря такому составу «Когнивия Фосфатидилсерин» способствует не только усилению памяти, концентрации внимания и скорости мышления, но и стабилизации настроения, уменьшению тревоги, замедлению возрастного снижения когнитивных функций⁵.
Вкусный напиток «Когнивия» из антиоксидантов, специальных компонентов для энергии мозга, витаминов и минералов.

Гуперзин А, входящий в состав, не дает разрушаться ацетилхолину и способствует росту нейронов

6. Антиоксиданты бета-каротин и проантоцианидины нейтрализуют действие свободных радикалов^7–8.

Магний и цинк повышают стрессоустойчивость, поддерживают память и способность к обучению. Комплекс витаминов группы В, С, D, Е улучшает микроциркуляцию и повышает доступ кислорода к мозгу⁶.

Мощный современный состав «Когнивии» способствует защите клеток мозга от повреждения свободными радикалами, улучшению кровообращения и снабжения мозга питательными веществами и кислородом, усиливая тем самым память, внимание, ясность мышления

В каждой капсуле «Когнивия Фосфатидилсерин» содержится 150 мг активного вещества. Одной упаковки — 60 капсул — вам хватит на полный месячный курс. Рекомендуемая суточная дозировка фосфатидилсерина — 300 мг, это 2 капсулы в день. Совместный прием капсул с напитком «Когнивия» позволит достичь более выраженного эффекта.

Актуализировано: 11.01.2023

1. 3 types of normal forgetting — and 1 that isn’t. TED Ideas, Sep 16, 2022 /

Lisa Genova. https://ideas.ted.com/is-it-normal-forgetting-or-alzhei mers-dementia/
2.       Ших Е. В., Махова А. А. Возможности регуляции когнитивной функции у детей применением витаминно-минеральных комплексов // РМЖ. Педиатрия. 2013. № 24. С. 1188–1192.
3.       Василькевич А. И., Шарко О. Л., Кисель М. А. Зинченко А. И. Получение и применение фосфатидилсерина // Труды БГУ. 2012. Т. 7. Ч. 1. С. 221–227.
4.       Справочник лекарственных средств https://medum.ru/fosfatidilserin? ysclid=lbk7o5msup654310598
5.       Подтверждено СоГР № AM.01.07.01.003.R.000386.04.22 от 20.04.2022 г.
6.       Согласно инструкции по медицинскому применению биологически активной добавки «Когнивия»: https://shop. evalar.ru/catalog/antioksidantnaya-zashchita/kogniviya/#description
7.       Bagchi D., Garg A., Krohn R. L., Bagchi M., Tran M. X., Stohs S. J. Oxygen free radical scavenging abilities of vitamins C and E, and a grape seed proanthocyanidin extract in vitro. 1997. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9090754/
8.       Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по городу Москве. Бета-каротин: зачем он нужен и где содержится? 2021. https://77.rospotrebnadzor.ru/index.php/doc/infdoc/9051-beta-karotin-zachem-on-nuzhen-i-gde-soderzhitsya
9.       Подтверждено СоГР № AM.01.07.01.003.R.000442.08.21 от 16.08.2021 г.

Как развить память? 6 популярных методик

Повышенная забывчивость способна сильно усложнить человеку жизнь. Без хорошей памяти не обойтись в учебе, трудно оперировать профессиональными знаниями, проблематично расширять кругозор и запоминать новую информацию. В этой статье выясняем, с помощью каких методик и упражнений можно укрепить свою память и улучшить работу мозга.

Как работает память

Процесс сохранения информации в нашей памяти можно разбить на три этапа:

Запоминание. Когда мы видим, слышим или чувствуем что-либо посредством наших каналов восприятия, наш мозг обрабатывает эту информацию, трансформируя ее в звук, изображение либо значение, после чего сохраняет в кратковременной памяти.

Хранение. На данной стадии закодированная информация перемещается из кратковременной памяти в долгосрочную.
Воспроизведение. Третий этап – это произвольное либо непроизвольное воспоминание. В какой-то момент наш мозг извлекает записанные в него данные и возвращает их в сознание.

Проблемы с памятью могут проявляться на любом из перечисленных этапов. То, что для нас действительно интересно и важно, запоминается более эффективно, но с другими сведениями часто возникают сложности.

Комьюнити теперь в Телеграм

Подпишитесь и будьте в курсе последних IT-новостей

Методы развития памяти

Разберем несколько эффективных методик. Кроме улучшения памяти они помогут вам прокачать внимание, а также натренировать образное мышление.

Таблицы Шульте

Немецкий психиатр и психотерапевт Вальтер Шульте разработал таблицы, которые применял первоначально для психодиагностики и исследования свойств внимания. Позже выяснилось, что эти таблицы очень эффективны для развития зрительной памяти, а также навыков скорочтения.

Таблица Шульте представляет собой квадрат, разделенный на 25 одинаковых ячеек (5 рядов и 5 столбцов), в которых без какой-либо логической последовательности расставлены числа от 1 до 25 или буквы.

Ваша задача – внимательно смотреть на таблицу в течение 5 минут и постараться запомнить как можно больше чисел или букв, после чего воспроизвести их в той же последовательности, в какой они были изображены.

Метод Айвазовского

Метод известного русского живописца-мариниста Ивана Айвазовского прекрасно подойдет визуалам для развития памяти и внимания. Известно, что для лучшего сосредоточения на деталях и более точного отражения их в своих картинах художник применял следующий способ: смотрел на какой-либо пейзаж или интерьер в течение нескольких минут, запоминал все мельчайшие детали, а потом, закрыв глаза, воспроизводил их по памяти.

Используя этот метод, можно запоминать не только пейзажи, но и человека: детали его одежды, аксессуары и прочие особенности, а потом с закрытыми глазами мысленно описать все подробности того, как он выглядит.

Мнемонические техники

Мнемотехника – это система тренировки механизмов запоминания с использованием зрительных образов и образования ассоциаций. Тренироваться можно следующим образом: попросите кого-то из близких написать некоторое количество не связанных друг с другом слов или найдите готовое упражнение-подборку в интернете. Вам нужно изучить список в течение 1 минуты и постараться запомнить все слова.

Слова с абстрактным значением большинству людей запоминать сложно, поэтому следует наполнить слово содержанием, создать ассоциацию с чем-то, что связано с конкретными яркими зрительными или звуковыми образами, с какими-либо сильными ощущениями.

Этот способ подходит и для запоминания цифр:

Заучивание стихов и прозы наизусть

Этот метод тренирует слуховую и зрительную память, а также способствует развитию эмоциональной памяти, если содержание текста вам нравится. Начните с детских стихов или школьной классики, со временем можно перейти к более крупным поэтическим произведениям вплоть до поэм. Чтобы простимулировать и слуховую память, продекламируйте выученное вслух.

Помните, что заучивание должно быть осмысленным. В случае со стихами запоминать текст помогает рифма, но можно тренироваться и на отрывках прозы. Чтобы упростить задачу, можно начать с цитат. Для достижения результата практикуйтесь регулярно – попробуйте учить по небольшому стихотворению или отрывку из рассказа каждую неделю.

Медитация

Ученые из университетов Калифорнии и Огайо, проведя серию экспериментов, доказали, что медитация не только положительно влияет на физическое состояние организма и настроение человека, но и укрепляет кратковременную память.

Это объясняется тем, что медитация тренирует способность концентрироваться на определенной мысли, не обращая при этом внимания на внешние раздражители, а именно это и требуется для качественного запоминания. Чтобы почувствовать эффект от данной методики, достаточно сделать медитацию ежедневной привычкой и посвящать этому занятию хотя бы 8 минут в день.

Методика коротких перерывов

В 2000-х годах американские ученые провели исследование: участников эксперимента разделили на две группы и дали прослушать несколько разных историй, а затем попросили ответить на вопросы по ним. Первой группе не дали отдохнуть, и непосредственно после прослушивания участники сумели вспомнить в среднем только 28% фактов из рассказов. Членам другой группы предоставили возможность расслабиться в течение 15 минут, после чего они смогли вспомнить намного больше – 50% услышанного.

Суть методики коротких перерывов заключается в том, что в процессе запоминания какого-либо материала время от времени необходимо делать паузы. Если вы приглушите свет, сядете поудобнее и 10-15 минут посвятите спокойному созерцанию, то скоро убедитесь, что ваша память стала работать намного лучше.

Советы по развитию памяти

Мы рассмотрели 6 методик для тренировки памяти. В дополнение приведем ряд рекомендаций, выполнение которых поможет улучшить вашу способность запоминать информацию.

Различные исследования по изучению взаимосвязи сна и памяти говорят о том, что сон не менее 8 часов в сутки играет решающую роль в нормальной работе мозга, тогда как недостаток сна ухудшает память. Перед сном выполняйте такое упражнение: воспроизведите в уме все события прошедшего дня, вспомните как важные, так и совсем незначительные детали. Подключите зрительную память: попробуйте воссоздать в своем воображении мимику людей, с которыми вы разговаривали. Визуализируя свой день, вы не только укрепляете память, но и стимулируете воображение.
Больше читайте – во время этого занятия повышается мозговая активность и улучшается кровообращение, чтение поддерживает тонус нейронов и синапсов нашего мозга, а их активная работа улучшает память и внимание. Как выяснили ученые из Канады, лучше запоминать информацию и дольше удерживать ее в памяти помогает чтение вслух.
Еще одно упражнение – произнесение слов наоборот – развивает воспроизведение, то есть тренирует быстрое получение из памяти нужных данных. Занятие на первых порах не такое уж простое, поэтому для начала можно посоветовать произносить в обратном порядке алфавит. Чем более высокой скорости произнесения вы добьетесь, тем лучше. Также отлично стимулирует воспроизведение устный счет – решение арифметических задач в уме.
Изучение иностранного языка – известный способ улучшить память. В процессе вы активизируете свой мозг, научитесь структурировать сведения и анализировать их. Даже запоминание всего нескольких слов в день даст заметный результат уже через месяц.
Составление интеллект-карт (mind-mapping), согласно исследованиям, задействует радиантное мышление, которое присуще нашему мозгу, и способствует лучшему пониманию и усвоению новых сведений, а также улучшает качество запоминания.

Существует множество онлайн-игр и приложений для смартфона, созданных для тренировки различных видов и механизмов памяти. Выберите интересный именно вам вариант, но не забывайте периодически менять игры, так как наш мозг быстро привыкает к одному типу заданий.
Большинство людей лучше запоминает информацию, когда она визуализирована. Рисуйте графики и задействуйте разноцветные маркеры – так вероятность, что вы запомните все детали, многократно возрастет.
Считается полезным периодически устраивать своему мозгу встряску. Тренируйте мозг, меняя привычный ход вещей: выбирайте новые маршруты, если вы правша, пробуйте писать или пользоваться компьютерной мышью левой рукой (и наоборот) и т.д. Такие занятия заставят мозг запоминать непривычную последовательность и научат лучше ориентироваться в пространстве.
Мозг функционирует тем эффективнее, чем чаще и интенсивнее вы его нагружаете, поэтому старайтесь больше полагаться на память, меньше записывайте информацию, реже пользуйтесь поисковиками.
Включайте внимание, старайтесь чаще фокусироваться на том, что в данный момент делаете. Память и внимание тесно переплетены: то, чему мы не уделили достаточно внимания, как правило, вспомнить потом удается с большим трудом. Таким образом, улучшая концентрацию, мы способствуем развитию памяти.
Для лучшего запоминания старайтесь проассоциировать новые сведения с тем, что вы уже знаете. Установка связи между новыми идеями и уже имеющимися воспоминаниями увеличивает шансы, что вы легко вспомните недавно полученную информацию.

Заключение

Стоит заметить, что универсальных методик развития памяти не существует. Одни улучшают запоминание, то есть способность быстро фиксировать в памяти новые данные, другие влияют на возможность долго удерживать эту информацию, третьи помогают максимально быстро находить в памяти и воспроизводить нужные сведения.

Чтобы понять, какой способ подходит вам лучше, попробуйте разные методы и отслеживайте результаты. Рассмотренные нами методики и упражнения улучшения памяти взаимно дополняют друг друга и могут использоваться в комплексе.

Исследование: Медитация улучшает память, внимание

Здоровье

Студенты, которые занимались около часа «тренировкой осознанности» в течение восьми дней, впоследствии лучше сдали GRE, а также тесты на рабочую память и блуждание ума.

Джеймс Хэмблин

6 мая 2013 г.

Сохраненные истории

(chez_sugi/flickr)

ПРОБЛЕМА: возможно, разрушая наше внимание и рабочую память, но компаниям по-прежнему нужны сотрудники, способные концентрироваться.» Кроме того, даже несмотря на то, что они в минимальной степени предсказывают профессиональный успех, академические приемные комиссии, похоже, по-прежнему любят стандартизированные результаты тестов. Улучшение памяти и способности сосредотачиваться требует многих лет совершенствования и тренировок, но получение максимальной отдачи от своих способностей в их нынешнем виде — еще один ценный навык.

МЕТОДОЛОГИЯ: Исследователи Калифорнийского университета в Санта-Барбаре попросили 48 студентов бакалавриата пройти либо курс внимательности, либо курс питания. Занятия проводились по 45 минут четыре раза в неделю в течение двух недель. Их обучали «профессионалы с большим опытом преподавания в соответствующих областях». В классе осознанности «подчеркивалось физическое положение и умственные стратегии медитации с сосредоточенным вниманием». Как они описывают этот класс более конкретно:

Участникам требовалось интегрировать осознанность в свою повседневную деятельность и выполнять 10-минутную ежедневную медитацию вне занятий. Во время занятий участники сидели на подушках в кругу. Каждое занятие включало от 10 до 20 минут упражнений на осознанность, требующих концентрации внимания на каком-либо аспекте сенсорного опыта (например, на ощущениях дыхания, вкусе фрукта или звуках аудиозаписи). … Занятия, посвященные:
Сидя в вертикальной позе со скрещенными ногами и опущенным взглядом, различая естественно возникающие мысли и продуманное мышление
Сведение к минимуму отвлекающих факторов прошлых и будущих забот путем их переформирования в ментальные проекции, возникающие в настоящем
Использование дыхания в качестве якоря для внимания во время медитации
Многократный счет до 21 последовательных выдохов [ Ed. примечание: предположим, что также произошло вдыхание. ]
Предоставление уму естественного отдыха вместо попыток подавить появление мыслей.

Учащиеся обоих классов сдали GRE (экзамены для аспирантов; стандартизированные тесты, рассматриваемые для поступления в аспирантуру) до и после двухнедельных занятий, а также тесты на память и отвлекаемость, где они подсчитали свои » мысли, не связанные с задачей», при выполнении действий, требующих концентрации.

Психологическая наука

РЕЗУЛЬТАТЫ: баллов улучшились в группе, занимавшейся внимательностью, но не в группе, занимавшейся питанием. Во-первых, их средний вербальный балл GRE увеличился с 460 до двух недель спустя, 520. Они также улучшили тесты на рабочую память и концентрацию (у них стало меньше мыслей, не связанных с задачей).

ПОСЛЕДСТВИЯ: Уделение времени размышлениям о своих мыслях, дыхании, позе и т. п. может быть полезным для общего когнитивного функционирования. Это противоположно пребыванию в библиотеке в течение 86 часов, подпитываемому Аддерраллом и тревогой. Курс подготовки к GRE от Kaplan стоит 1,29 доллара.9, и тонны людей покупают его. Медитация бесплатна, поэтому, несмотря на то, что в нее вложено столько денег, ее, вероятно, стоит проверить. Даже если вы не можете найти время, чтобы помедитировать, всегда есть время, чтобы интенсивно подумать о фруктах или «своем дыхании как якоре».

В журнале Psychological Science опубликовано исследование «Тренировка осознанности улучшает объем рабочей памяти и производительность GRE, одновременно уменьшая блуждание ума».

Внимание улучшает память за счет подавления активности спайковых нейронов в передней височной доле человека

История изменений

20 августа 2018 г.
В первоначально опубликованной версии этой статьи ссылки на источники в разделе «Методы» были пронумерованы неправильно. В настоящее время это исправлено в версиях документа в формате HTML и PDF.

Ссылки

Чун, М. М., Голомб, Дж. Д. и Терк-Браун, Н. Б. Annu. Преподобный Психолог. 62 , 73–101 (2011).
Артикул пабмед Google Scholar
Cohen, M. R. & Maunsell, J. H. Nat. Неврологи. 12 , 1594–1600 (2009).
Артикул пабмед ПабМед Центральный КАС Google Scholar
Балдауф, Д. и Десимон, Р. Наука 344 , 424–427 (2014).
Артикул пабмед КАС Google Scholar
Хопфингер, Дж. Б., Буонокор, М. Х. и Мангун, Г. Р. Нац. Неврологи. 3 , 284–291 (2000).
Артикул пабмед КАС Google Scholar
«>
Maunsell, JHR Annu. Преподобный Вис. науч. 1 , 373–391 (2015).
Артикул пабмед Google Scholar
Ruff, D. A. & Cohen, M. R. Nat. Неврологи. 17 , 1591–1597 (2014).
Артикул пабмед ПабМед Центральный КАС Google Scholar
Зар, Дж.Х. Биостатистический анализ (Pearson Education Inc, 2010), 5-е изд.
Браун, П. и др. J. Neurosci. 21 , 1033–1038 (2001).
Артикул пабмед КАС Google Scholar
Кахана, М. Дж. Основы человеческой памяти (Oxford University Press, Нью-Йорк, 2014).
Google Scholar
Gazzaley, A. & Nobre, A.C. Trends Cogn. науч. 16 , 129–135 (2012).
Артикул пабмед Google Scholar
Hautus, M. J. Behav. Рез. Методы Инструм. вычисл. 27 , 46–51 (1995).
Артикул Google Scholar
Хак Р., Виттиг Дж. Мл., Дамера С., Инати С. К. и Заглул К. А. Дж. Неврологи. 35 , 13577–13586 (2015).
Артикул пабмед ПабМед Центральный КАС Google Scholar
Тротта М.С. и др. Гул. Карта мозга. 39 , 709–721 (2017).
Артикул пабмед Google Scholar
Остерхоф, Н. Н., Вистлер, Т., Даунинг, П. Е. и Дидрихсен, Дж. Neuroimage 56 , 593–600 (2011).
Артикул пабмед Google Scholar
«>
Берк, Дж. Ф., Рамайя, А. Г. и Кахана, М. Дж. Curr. мнение Нейробиол. 31 , 104–110 (2015).
Артикул пабмед КАС Google Scholar
Мэннинг, Дж. Р., Джейкобс, Дж., Фрид, И. и Кахана, М. Дж. J. Neurosci. 29 , 13613–13620 (2009).
Артикул пабмед ПабМед Центральный КАС Google Scholar
Джанг, А. И., Виттиг, Дж. Х. мл., Инати, С. К. и Заглул, К. А. Curr. биол. 27 , 1700–1705.e5 (2017).
Артикул пабмед ПабМед Центральный КАС Google Scholar
Яффе, Р. Б. и др. Проц. Натл. акад. науч. США 111 , 18727–18732 (2014).
Артикул пабмед КАС Google Scholar
«>
Джошуа М., Элиас С., Левин О. и Бергман Х. J. Neurosci. Методы 163 , 267–282 (2007).
Артикул пабмед Google Scholar
Averbeck, B.B., Latham, P.E. & Pouget, A. Nat. Преподобный Нейроски. 7 , 358–366 (2006).
Артикул пабмед КАС Google Scholar
Фукусима М., Сондерс Р. К., Леопольд Д. А., Мишкин М. и Авербек Б. Б. J. Neurosci. 34 , 4665–4676 (2014).
Артикул пабмед ПабМед Центральный КАС Google Scholar
Марис, Э. и Остенвельд, Р. J. Neurosci. Методы 164 , 177–190 (2007).
Артикул пабмед Google Scholar
Benjamini, Y. & Hochberg, Y. J. R. Stat. соц. B 57 , 289–300 (1995).
Google Scholar

Скачать ссылки

Благодарности

Мы благодарим Т. Шихана, М. Тротту, А. Ваза, Р. Хака, А. Янга, С. Дамеру, Б. Завалу, Р. Элленбогена и Т. Бонневи за помощь. со сбором данных. Мы благодарим Б. Авербека, Д. Леопольда, А. Мартина, Б. Завалу и Т. Бонневи за полезные обсуждения. Мы благодарим R. Franklin и N. Halper за их техническую поддержку при сборе единичных данных с использованием Cereplex I от Blackrock Microsystems, Inc. Эта работа была поддержана Программой внутренних исследований Национального института неврологических расстройств и инсульта. Мы в долгу перед всеми участниками, которые самоотверженно посвятили свое время участию в этом исследовании.

Информация об авторе

Авторы и организации

Отделение хирургической неврологии, NINDS, Национальные институты здравоохранения, Бетесда, Мэриленд, США
John H. Wittig Jr., Anthony I. Jang, John B. Cocjin и Карим А. Zaghloul
Офис клинического директора, NINDS, Национальные институты здравоохранения, Bethesda, MD, USA
Sara K. Inati

Авторы

John H. Witt ig Jr.
Посмотреть публикации автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Anthony I. Jang
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
John B. Cocjin
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Sara K. Inati
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Академия
Карим А. Заглул
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

Contributions

J. H.W. и К.А.З. задумал исследование и написал статью. Дж.Х.В. проанализировал данные. J.H.W., A.I.J. и J.B.C. собирали поведенческие данные и обрабатывали единичные данные. J.B.C. локализованные электроды иЭЭГ. С.К.И. руководил сбором данных иЭЭГ и обеспечивал клиническую оценку кривых иЭЭГ и локализации очага припадка. К.А.З. выполнял все оперативные вмешательства и руководил исследованием.

Автор, ответственный за переписку

Переписка с Карим А. Заглул.

Декларация этики

Конкурирующие интересы

Авторы не заявляют о конкурирующих финансовых интересах.

Дополнительная информация

Примечание издателя: Springer Nature остается нейтральной в отношении юрисдикционных претензий в опубликованных картах и институциональной принадлежности.

Интегрированная дополнительная информация

Дополнительный рисунок 1 Поведенческая диссоциация внимания и памяти.

( a ) Схема этапа запоминания задания. Мы проинструктировали участников специально запоминать те слова, которым предшествуют 3 ряда по 12 звездочек (подготовительный сигнал). Порядок подсказок и неподсказок был рандомизирован. Слова, использованные в задании, были случайным образом взяты из пула 3201 нарицательного имени длиной от 4 до 8 символов и появлялись последовательно заглавными буквами в центре экрана. ( b ) Обзор задач. После просмотра списка слов участники выполнили серию математических задач («A + B + C = ?») в течение 20 секунд, чтобы подавить субвокальную репетицию ключевых слов и эффекты недавности. Затем мы проверили память распознавания слов с сигналом и без сигнала, используя либо видимый/невидимый, либо 4-альтернативный принудительный выбор. Участники выбирали свой ответ с помощью стрелок на клавиатуре. После теста на распознавание мы предложили участникам произнести вслух все запомненные «слова со звездочками», пока их ответы записывались с помощью микрофона ноутбука. Этот тест на припоминание укрепил нашу инструкцию запоминать заданные слова. Для каждого сеанса тестирования мы включили достаточно списков, чтобы гарантировать, что для каждого из трех условий сигнала (подготовительный, опоздавший и без сигнала) было более 20 тестов распознавания. ( c ) Сложность задачи была скорректирована для достижения двух критериев производительности памяти распознавания. Столбцы указывают среднее значение, баллы даны каждому участнику ( n = 18; включены только сеансы критерия). ( d ) Время показа подсказок и слов на этапе запоминания задания. Значительное улучшение опознавательной памяти после подготовительного сигнала не обязательно означает, что задействуются подготовительные механизмы внимания. Вместо этого участники могут использовать 3-секундный период задержки после показа слова, чтобы молча репетировать, освежать и уточнять те слова, которые, как они знают, им придется вспомнить позже1. Мы проверили стратегии посткодирования, случайным образом чередуя контрольные испытания, в которых поздняя реплика появляется после слова. Память распознавания подготовительных слов-подсказок у всех участников была стабильно лучше, чем память поздних слов-подсказок (парный t-критерий, двусторонний: t(17) = 3,33, p = 0,004), демонстрируя, что подготовительный сигнал дает дополнительные преимущества до и/или во время презентации слова. Таким образом, есть два отчетливых периода, которые могут выявить электрофизиологические различия между словами с сигналом и без сигнала: фаза подготовки, предшествующая слову, которое нужно запомнить, и фаза кодирования, когда слово воспринимается, интерпретируется и сохраняется в памяти.

Дополнительный рисунок 2 Карта мозга подготовительного эффекта у каждого участника.

Каждый ряд — отдельный участник ( n = 18), с их определенным расположением электродов, спроецированным на стандартный мозг, и нормализованными значениями высокочастотной мощности (см. цветную полосу) от каждого электрода, пространственно сглаженными по поверхности этого мозга. Серые области на каждом мозге показывают области без электрода в пределах 1,25 см. Левая колонка, средняя мощность во время подготовительной фазы слов-сигналов. Средняя колонка, непонятные слова. Правая колонка, разница.

Дополнительный рисунок 3 Подготовительный эффект всего мозга.

a ) Средняя разница в высокочастотной мощности для каждого анализируемого электрода ( n = 18 участников). b ) Т-карта для разных участников, показывающая устойчивые различия в мощности испытаний с сигналом и без сигнала. Серые области обозначают области мозга, в которых менее 3 участников предоставили данные. c ) Значимые области, без поправки на множественные сравнения в пространстве. d ) Значимые области после кластерной коррекции на основе перестановок для множественных сравнений.

Дополнительный рисунок 4 Эффекты кодирования всего мозга.

Дополнительный рисунок 5 Подавление передней височной доли отрицательно коррелирует с усилением лобной и задней височной доли.

a ) Последовательная корреляция между ответом в передней височной доле и лобной зоной внимания. Очки — это испытания. Цветом обозначены участники ( n = 15). Линейная регрессия была приспособлена к данным каждого участника для целей визуализации. b ) Распределение коэффициентов ранговой корреляции Спирмена из ( a ) для всех участников, с результатами одновыборочного t-критерия против нуля (двустороннего), показанными выше. c – d ) Поэтапная корреляция между передневисочными и задневисочными реакциями ( n = 17 участников).

Дополнительный рисунок 6 Внимание не влияет на корреляции шума в передней височной доле.

a ) эффективность классификатора состояния внимания ( n = 11 сеансов), обученная с использованием истинных, декоррелированных (Shuf) или рандомизированных (Chance) данных из каждого сеанса. Столбики погрешностей указывают среднее ± ± sem. Нейроны кодировали состояние внимания значительно лучше, чем ожидалось случайно (парный t-критерий, двусторонний: t(10) = 3,17, p = 0,010). Однако не было существенной разницы в эффективности классификации, когда данные были перемешаны для удаления корреляций между нейронами (парный t-критерий, двусторонний: t(10) = 1,6, p = 0,14), что позволяет предположить, что шумовые корреляции имеют значение. не влияют на этот код населения. b ) график рассеяния корреляции шума для каждой пары одновременно зарегистрированных нейронов (черные точки, n = 3168), средние значения сеанса (красные квадраты, n = 10) и общее среднее (бирюзовый квадрат) . Штриховая линия – единица. Нет существенной разницы между условиями с сигналом и без сигнала (парный t-критерий, двусторонний: t(3166) = 1,7, p = 0,10). c ) Корреляция шума по сравнению со средней частотой попарных всплесков (испытания без сигнала), разделенные на децили. Столбики погрешностей указывают на среднее значение +/- sem. ( n = 11 сеансов). Красные точки обозначают слова с сигналами, серые — без сигналов. Корреляции шума неразличимы между условиями, независимо от скорости. d ) Временные ряды корреляций шума с сигналом и без сигнала. Линия и заштрихованная область показывают среднее значение ± ± sem. ( n = 11 сеансов). Для временного ряда использовалось скользящее окно в 1 секунду.

Дополнительный рисунок 7 Нарушение памяти после резекции передней височной доли было неразличимо для резекций с преобладанием языка и резекций с недоминированием.

Сравнение изменений точности распознавания до и после операции у 18 участников, которые соответствовали нашим критериям эффективности в предоперационном сеансе тестирования и впоследствии удалили переднюю височную долю (7 с преобладанием языка, 6 с недоминированием) или завершили мониторинг иЭЭГ период, а затем ткани не удалялись (5 без контроля резекции; см. легенду для цветов, связанных с каждой группой). Столбики погрешностей представляют собой среднее ± sem. для каждой группы (см. вставку для и ). Вверху) Точность распознавания (D-Prime) для слов с сигналом и без сигнала. Все участники объединяются для предоперационного бара. Внизу) Различия между участниками в точности распознавания (после операции до операции). Числа над каждой группой представляют собой P -значений из парного t-критерия против нуля (двусторонний). Ни в одной из групп не было выявлено значительных изменений в точности распознавания. Однако для ключевых слов наблюдалась тенденция к большему ухудшению при любой резекции по сравнению с отсутствием резекции. Для неподписанных слов такой тенденции не наблюдалось.

Дополнительный рисунок 8 Длина списка варьировалась в зависимости от участников, достигших нашего критерия изоэффективности, но этот параметр задачи не влиял на степень подавления передней височной доли.

Мы включили данные только тех участников, которые завершили не менее двух сеансов тестирования, соответствующих нашим критериям (диапазон: от 2 до 9 сеансов критерия на участника). Сеансы, нарушающие любой из критериев эффективности, исключались из всех последующих анализов (71 из 90 тестовых сеансов удовлетворяли обоим критериям). Мы обнаружили, что 10% сеансов критерия также показали значительную разницу между подготовительными и поздними словами (7 из 71 сеанса критерия), при этом эффективность подготовительного сигнала была выше, чем эффективность позднего сигнала во всех случаях. Для этих сессий мы провели отдельные тесты для подготовительной реплики в сравнении с неподготовленной и поздней репликой в сравнении с неподготовленной и отбросили две сессии, в которых один из этих дополнительных тестов не прошел, оставив 69Критериальные сеансы для 18 участников. Регулировка параметров задания чаще всего означала корректировку длины списка (диапазон: от 1 до 20 ключевых слов в списке). Более длинные списки обычно вызывали большее падение производительности для слов без подсказок, чем для слов с подсказками. Если корректировка длины списка не приводила к целевому результату, мы корректировали другие параметры задачи на основе критерия, который не был выполнен. Если распознавание подсказок и слов без подсказок было неразличимо, мы увеличивали долю слов без подсказок в каждом списке. Стандартная пропорция была 1:1:2 (подготовительные: опоздавшие: неподтвержденные) слов на список, но мы увеличили это соотношение до 1:1:3 или 1:1:4 по крайней мере для 1 критериального сеанса у 6 из 18 участников (30 из 69общее количество сеансов). Если частота ложных срабатываний превышала 40%, мы тестировали память узнавания с использованием 4-альтернативного принудительного выбора вместо видимого/невидимого (у 6 из 18 участников была хотя бы одна сессия 4-альтернативного критерия принудительного выбора в течение периода мониторинга; всего 28 сеансов). . Если распознавание слов-подсказок составляло менее 75% только с одним или двумя словами-подсказками в списке, мы уменьшали минимальное необходимое арифметическое значение с 20 секунд до 10 (6 сеансов, 2 участника) или 5 (6 сеансов, 1 участник) секунд. Заметим, что короткие списки и краткий период дистрактора могли означать, что эти участники в большей степени полагались на рабочую память при решении задачи, и мы не можем этого исключать. ( a — b ) распределение длин списков, использованных в сеансах, соответствующих нашему поведенческому критерию. Для каждого участника сообщается средняя продолжительность всех значимых сеансов. ( a ) общая длина списка. ( b ), количество подготовительных + поздних ключевых слов в списке. ( c — d ) Одна потенциальная проблема с разницей в длине списков, используемых участниками, заключается в том, что разные длины списков вызывают разные физиологические эффекты у участников. Мы подтвердили, что это не так; не было корреляции между средней разницей между сигнальной и несигнальной высокочастотной мощностью в передней височной доле (от -0,5 до 0,0 секунд до предъявления слова) и длиной списка (9).0033 n = 17 участников, ранговая корреляция Спирмена).

Дополнительный рисунок 9 Тест на возможное смешение саккадических движений глаз, влияющих на базовый период в передней височной доле.

В то время как ненейронные физиологические контаминанты обычно не представляют серьезной проблемы при внутричерепных записях человека, передняя височная доля особенно чувствительна к потенциальным артефактам саккадических спайков (Jerbi et al. Brain Topography 22, 18–23, 2009; Kovach et al. Meuroimage 54, 213–233, 2011). Даже очень маленькие (<2°) саккады могут привести к значительному загрязнению височного полюса вплоть до значительно более 200 Гц, возможно, в диапазоне пиков. Мы не отслеживали движения глаз и поэтому не можем гарантировать, что этот потенциальный источник шума был устранен с помощью итеративной процедуры удаления шума, описанной в онлайн-методах. Основным результатом, о котором сообщается в основном тексте, является связанное с вниманием снижение мощности высокочастотных сигналов и частоты единичных спайков в передней части височной доли, что потенциально может отражать отсутствие движений глаз в тестах с сигналами по сравнению с нашим исходным периодом после ориентации. реплика Чтобы проверить эту возможность, мы изучили временную динамику высокочастотной мощности и пиковой активности во время сигнала ориентации. (Вверху) Высокочастотная мощность всех участников в электродах иЭЭГ, покрывающих переднюю височную долю, при этом все испытания привязаны по времени к началу сигнала ориентации. Линии и заштрихованная область показывают среднее значение ± sem. участников ( n = 17). На вставке показаны результаты парного t-теста (двустороннего) для 500 мс до и 500 мс после того, как сигнал ориентации появился на экране. (Внизу) тот же анализ, но по совокупности из 197 изолированных единиц. Линии и заштрихованная область показывают среднее значение ± sem. единиц ( n = 197). Парный t-тест является двусторонним. Не было значительного изменения мощности или частоты спайков до и после сигнала ориентации, таким образом, эта потенциальная путаница не может объяснить наблюдаемое подавление внимания в передней височной доле.

Дополнительный рисунок 10 Расположение электродов iEEG, используемых при анализе временных рядов (рис. 1f – h).

Демон Talairach использовался для определения доли и области Бродмана, связанных с расположением каждого электрода в стандартном пространстве. Область передней височной доли (голубой цвет) была выбрана в соответствии со значимой областью на рис. 1d. Область задней височной доли (зеленая) включала все остальные электроды, покрывающие височную долю. Фронтальная зона внимания (черная) включает все электроды в зонах Бродмана 6,8,9.,44,45,4626,27 (Ptak, R. The Neuroscientist 18, 502–515, 2012; Corbetta, M. & Shulman, GL Nature Reviews Neuroscience 3,201–15, 2002). Электроды, которые использовались при анализе всего мозга, но не находились ни в одной из этих трех областей, показаны серым цветом.

Дополнительный рисунок 11. Размещение массива микроэлектродов и показатели качества изоляции одного блока.

a ) Интраоперационная фотография, показывающая размещение массива микроэлектродов в средней височной извилине (см. стрелку). b ) КТ-изображение, показывающее подкожный дигитайзер, который мультиплексирует 96 физиологических сигналов на один провод, проходящий через кожу, что сводит к минимуму риск заражения. c ) Распределение Iso Score [19] (показатель качества изоляции, который варьируется от 0 до 1,0, где 1 означает идеальную изоляцию), ( d ) базовая частота срабатывания и ( e ) минимальное количество попыток на человека состояние. Мы обнаружили, что единицы с оценкой изоляции выше 0,8 согласуются с нашей строгой, хотя и качественной оценкой хорошо изолированных единиц. Половина единиц имела среднюю скорострельность менее 1,2 импульса в секунду. Мы исключили все единицы со средней скоростью ниже одного спайка за эпоху кодирования, или 0,2 имп/с. И мы исключили все единицы, в которых было зарегистрировано менее 18 испытаний для каждого условия. ( f ) Форма кривой среднего пика для всех 197 единиц, использованных в анализе.

Дополнительный рисунок 12 Подтверждение того, что устранение потенциально повторяющихся единиц мало влияет на основные результаты.

Поскольку мы включили несколько сеансов записи для каждого участника, возможно, что отдельная единица может вносить свой вклад в анализ совокупности более одного раза, тем самым нарушая требование о независимых выборках при статистическом тестировании. Мы устранили любые потенциальные дубликаты записей, максимально увеличив общее количество проанализированных единиц. Сначала мы определили, записывал ли один и тот же физический электрод единицы более чем за один сеанс. Если да, то для этого электрода мы сохранили сессию с наибольшим количеством хорошо изолированных единиц. Если больше одного сеанса было связано с наибольшим количеством единиц, мы случайным образом выбирали, какой сеанс использовать для этого электрода в качестве прерывателя связи, оставляя нам 197 независимых блоков. Мы подтвердили, что этот случайный выбор не повлиял на основные результаты, представленные здесь, вычислив среднюю частоту спайков в популяции, включая все 302 нейрона, которые удовлетворяли нашим критериям изоляции, скорости и количества испытаний, включая потенциальные дубликаты записей. (Вверху), заполните среднюю частоту всплесков. (Внизу) Средний фактор Фано для населения. Линии и заштрихованные области показывают среднее значение +/− sem. из 302 единиц. Красные дорожки указывают на сигнальное состояние, серые — на отсутствие сигнала. Реакция населения практически не изменилась по сравнению с основным результатом на рис.