A rotação da visão em perspectiva no sentido horário melhora o reconhecimento espacial de ambientes complexos no envelhecimento

Decifrar o sistema de cognição espacial humana envolve o desenvolvimento de tarefas simples para avaliar como nosso cérebro funciona com formas e formas. Estudos anteriores no campo da rotação mental revelaram um viés de rotação no sentido horário sobre como os estímulos básicos são percebidos e processados. No entanto, falta uma base científica substancial para estímulos complexos e como factores como o sexo ou o envelhecimento podem influenciá-los. Em relação a este último ponto, é sabido que as nossas capacidades espaciais tendem a diminuir à medida que envelhecemos. Conseqüentemente, o sistema hipocampal é especialmente sensível ao envelhecimento. Essas alterações neurais estão subjacentes às dificuldades dos idosos em tarefas de orientação de pontos de referência ou rotação mental. Assim, nosso estudo teve como objetivo verificar se o efeito das rotações no sentido horário e anti-horário no reconhecimento espacial de ambientes complexos poderia ser modulado pelo envelhecimento. Para isso, 40 jovens e 40 idosos realizaram o ASMRT, teste de reconhecimento de memória espacial virtual. Os resultados mostraram que os adultos jovens superaram os adultos mais velhos em todas as condições de dificuldade (isto é, codificando uma ou três posições de caixa). Além disso, os idosos foram mais afetados que os jovens pelo sentido de rotação, apresentando melhor desempenho nas rotações no sentido horário. Em conclusão, o nosso estudo fornece evidências de que o envelhecimento é particularmente afetado pela direção de rotação. Sugerimos que o viés no sentido horário poderia estar ligado ao declínio cognitivo associado ao envelhecimento. Estudos futuros poderiam abordar isso com medidas de imagens cerebrais.

O campo da rotação psicológica é uma terapia emergente que tem recebido atenção crescente. Combina técnicas como auto-sugestão, neurolinguística e terapia cognitivo-comportamental para ajudar as pessoas a eliminar emoções negativas, mudar crenças limitantes e sublimar atitudes positivas. Ao mesmo tempo, o campo de rotação mental também está intimamente relacionado com a memória.

A memória é parte integrante da inteligência humana e desempenha um papel indispensável para alcançar uma vida bem-sucedida, manter o progresso ascendente, melhorar o autocultivo e enriquecer o significado interior. Uma das principais tecnologias no campo da rotação psicológica é a auto-sugestão. Ao dar boas sugestões e orientações a si mesmo, pode-se gradualmente formar pensamentos positivos e hábitos comportamentais na vida diária e no trabalho, melhorando assim a memória e tornando-se mais confiante, independente e independente. Auto-aperfeiçoamento.

Além disso, conceitos inovadores e tecnologias práticas no domínio da rotação mental também podem ajudar as pessoas a regular melhor os seus estados emocionais e a evitar que emoções negativas afectem a memória. Porque existe uma estreita relação entre emoções e memória, quando estamos deprimidos, nervosos, ansiosos, com medo e outras emoções negativas cobrem nosso corpo, nossa memória será muito afetada, e o campo de rotação psicológica nos ajuda a eliminar emoções negativas e mudar nossas mentes. A melhor maneira de ser mais positivo.

Por fim, é importante ressaltar que o campo de rotação mental não é um truque de mágica, nem uma solução rápida que possa proporcionar resultados imediatos. Requer nosso tempo, energia e paciência. Mas enquanto persistirmos em aprender, praticar e resumir técnicas práticas no campo da rotação mental, acredito que em breve teremos melhor memória, uma atitude mais positiva perante a vida e uma vida mais saudável, mais equilibrada e melhor. vida. Percebe-se que precisamos melhorar nossa memória. Cistanche deserticola pode melhorar significativamente a memória porque Cistanche deserticola é um material medicinal tradicional chinês com muitos efeitos únicos, um dos quais é melhorar a memória. A eficácia da carne picada vem dos vários ingredientes ativos que contém, incluindo ácidos, polissacarídeos, flavonóides, etc. Esses ingredientes podem promover a saúde do cérebro de várias maneiras.

Como funciona a rotação mental?
Ao processar relações espaciais, um único ponto de vista de uma cena não é suficiente. Saber a aparência de um ambiente em diferentes locais é crucial para interpretar corretamente as entradas externas de uma cena. Neste sentido, exige-se uma transformação de rotação mental a partir da cena original, o que pode ser conseguido através de duas estratégias diferentes. O primeiro é baseado em objetos, onde os estímulos giram em torno do ambiente. A segunda estratégia é a transformação de perspectiva, onde são realizadas rotações mentais de um ponto de vista individual. Essas estratégias também são descritas como rotação objeto-mental e rotação sujeito-mental, respectivamente. A proficiência de rotação mental está positivamente relacionada ao aprendizado de rotas4,5 e ao processamento de mapas alocêntricos6, e é uma habilidade importante para criar uma relação espacial entre pontos de referência e construir um mapa cognitivo7. Evidências atuais afirmam que a rotação mental é uma habilidade complexa que depende da integridade de redes cerebrais estreitamente sincronizadas, incluindo regiões temporais inferiores, ventrais, dorsais, pré-frontais8 e regiões intraparietais9,10.

Independentemente da estratégia, a rotação mental compreende três fases distintas que são consideradas sequenciais11 ou ligeiramente sobrepostas12. O primeiro é a codificação dos estímulos, o segundo é o mecanismo de rotação adequado e, finalmente, é um processo de tomada de decisão dependente da metodologia da tarefa. Este último componente é geralmente avaliado sob um paradigma de reconhecimento, onde os participantes precisam identificar se uma imagem girada é equivalente ou não à original.

Efeito da disparidade angular e direção no desempenho rotacional.

Desde o início dos estudos nesta área, diferentes evidências sugerem uma relação linear entre rotação angular, tempo de resposta e erros14,15. Uma possível explicação para esse processo é descrita pela “hipótese de alinhamento de pontos de vista”16. De acordo com esta hipótese, um efeito de desalinhamento poderia ocorrer durante um processo de realinhamento ao comparar duas perspectivas. Ou seja, o ponto de vista que os agentes preservam fisicamente é mentalmente reorientado para se alinhar com o ponto de vista a ser adotado. Como resultado, alguns estudos refletem que disparidades angulares crescentes linearmente entre a perspectiva original e a ser adotada se traduzem em mais erros5,17. Além disso, melhores tempos de resposta e precisão são relatados quando as novas visões de um ambiente são apresentadas em alinhamento com as previamente codificadas18. Esses efeitos estão presentes quando estímulos simples e complexos estão disponíveis15 e o efeito de desalinhamento pode ser mitigado se dicas forem oferecidas16.

Curiosamente, a direção da rotação poderia modular o efeito do desalinhamento, pois alguns estudos identificaram que os erros de reconhecimento e/ou o tempo de resposta aumentavam quando a rotação da perspectiva seguia um sentido anti-horário17,19. O efeito também se correlaciona com dados eletroencefalográficos utilizando potenciais relacionados a eventos20. Além disso, como mostrado pela ressonância magnética funcional21, uma vantagem no sentido horário parece estar relacionada à lateralização hemisférica, sendo o hemisfério direito superior nas rotações no sentido horário e o hemisfério esquerdo nas mudanças no sentido anti-horário.

A familiaridade com as rotações no sentido horário em nossa vida diária (isto é, os relógios) também poderia ser responsável por esse fenômeno, favorecendo a existência de um viés contra as mudanças no sentido anti-horário22. Esse viés é descrito como uma hipótese de “lateralidade percepção-ação”, composta por três etapas: percepção do ambiente no sentido horário, formação de um mapa mental no sentido horário e depois giro na mesma direção23. Essas etapas sequenciais seriam explicadas como uma interação dos fatores neurogenéticos e culturais descritos anteriormente, resultando na maioria das pessoas apresentando um viés no sentido horário. O efeito foi comprovado com tarefas que utilizam estímulos simples e isolados, como letras ou linhas 2D.

Além disso, a disparidade angular entre estímulos memorizados e alvos impõe diferentes estratégias de rotação em alguns estudos24–26. Especificamente, estes trabalhos descrevem que uma rotação de objeto mental é realizada em disparidades angulares mais baixas, enquanto uma rotação mental de sujeito é realizada em disparidades angulares mais altas. Ambos também são considerados processos dissociáveis, embora altamente correlacionados, e podem implicar diferentes tipos de erros de julgamento. Conseqüentemente, a rotação mental do sujeito baseada em transformações egocêntricas envolveria principalmente erros de lateralidade (ou seja, confundir esquerda e direita), e a rotação mental do objeto envolveria erros relacionados a disparidades angulares. A precisão aumenta na presença de marcos ambientais salientes ou sinais visuais externos.27,28. A confiança nessas pistas externas é crítica para a estratégia de orientação alocêntrica, onde os estímulos são codificados sobre o ambiente e não pelo ponto de vista do observador29. Estudos de imagens cerebrais relataram que o lobo temporal medial direito apoia esse processo. O envolvimento do hipocampo em processos rotacionais também foi descrito em alguns estudos, onde pacientes com deterioração nesta estrutura mostraram dificuldades na memória de localização de objetos quando os pontos de vista foram girados 32. Além disso, aumentar o número de localizações de objetos para lembrar nesta situação - assim, um maior carga de memória — pode afetar ainda mais o desempenho.

Sexo e envelhecimento como fatores influentes nas habilidades de rotação mental.

As habilidades cognitivas diminuem no envelhecimento saudável, incluindo a memória espacial34 e as habilidades de rotação mental35,36. Alguns estudos relatam que os idosos são mais lentos e menos precisos que os adultos jovens em tarefas espaciais37, potencialmente devido à redução de volume no sistema hipocampal38. O hipocampo está envolvido na construção de representações espaciais alocêntricas precisas, que estão relacionadas às habilidades rotacionais6. Para implementar soluções óptimas para resolver tais tarefas, os idosos tendem a confiar mais em estratégias egocêntricas que são mais bem preservadas nesta faixa etária – 42 anos.

Outro fator que modula a rotação mental é o sexo43–46 Estudos relatam que as diferenças entre os sexos na rotação mental43,44. Certos estudos refletiram diferentes padrões de ativação neural e estratégias rotacionais em homens e mulheres45, enquanto outros mostraram que os homens de qualquer idade geralmente superavam as mulheres em medidas de tomada de perspectiva46. Além disso, o viés de rotação no sentido horário é mais prevalente no sexo feminino e pode estar associado aos níveis hormonais.

Viés de rotação em estímulos simples versus estímulos complexos: existem diferenças?

Ao avaliar o sentido de rotação (horário vs. anti-horário), muitos estudos utilizaram itens isolados como letras20,49,50, figuras de Navon, caracteres desconhecidos ou linhas 2D. Apenas alguns estudos utilizaram estímulos complexos e condições equivalentes ao mundo real para um efeito de disparidade angular ou um viés de rotação54, mas são necessárias mais pesquisas para confirmar se isto é uma tendência. Portanto, há uma inconsistência nos achados entre estímulos simples e complexos, o que pode ser explicado à luz da dissociação entre o espaço distante e o de alcance. Como ambos envolvem diferentes estratégias56 e ativações neurais57, pode haver algumas disparidades no desempenho rotacional no processamento de estímulos simples versus ambientes complexos. Considerando essas evidências, é necessário projetar uma tarefa capaz de medir com sucesso as habilidades rotacionais no espaço distante – envolvendo ambientes mais complexos e ricos.

A pesquisa da memória espacial progrediu significativamente graças aos avanços tecnológicos. Novas tarefas informatizadas mostraram uma alta sensibilidade na localização de deficiências espaciais onde as tarefas tradicionais falharam. Eles também usam métodos e ambientes mais ecologicamente válidos. Neste sentido, as tarefas de reconhecimento espacial podem ser comparáveis ​​à navegação ativa ou passiva na localização de diferenças de orientação espacial. Eles também são menos exigentes tecnicamente e metodicamente comparáveis ​​às medidas tradicionais de rotação mental. Seguindo esse raciocínio, o Teste de Reconhecimento de Memória Espacial de Almeria (ASMRT) foi desenvolvido pelo nosso grupo de pesquisa e aplicado a diferentes amostras62,63. Os participantes são obrigados a identificar se uma ou mais caixas mudaram de posição em uma sala virtual. Existem duas modalidades de apresentação: apresentada num ponto de vista semelhante à imagem original, ou com graus variáveis ​​de mudança de ponto de vista, medindo com precisão os ângulos de rotação e direção. A presença de pontos de referência dentro da sala, além da mudança de perspectivas, também favorece a estratégia alocêntrica em detrimento das soluções egocêntricas. ASMRT provou sua sensibilidade na identificação de diferenças devido ao sexo ou ao envelhecimento.

Os objetivos e hipóteses do estudo.

O principal objetivo deste estudo é abordar como a direção de rotação (sentido horário vs. anti-horário) entre uma cena memorizada e a imagem de reconhecimento subsequente pode ser afetada pelo envelhecimento e pelo sexo em um ambiente complexo. Seguindo estudos anteriores20, a "hipótese de alinhamento do ponto de vista"16 e a hipótese de "percepção-ação-lateralidade"23, previmos que o desempenho seria melhor nas rotações no sentido horário em comparação com os ensaios no sentido anti-horário. A rotação anti-horária entre estímulos codificados e de reconhecimento deve estar associada a tempos de resposta mais lentos ou menor precisão19,20, especialmente em idosos, devido à diminuição de suas habilidades espaciais64. Além disso, seguindo o aparente viés mais alto no sentido horário nas mulheres47, poderíamos esperar um melhor desempenho nos homens do que nas mulheres em condições anti-horárias.

Método

Participantes

Oitenta participantes (n=80) participaram do estudo. Quarenta participantes (n=40) eram estudantes de psicologia da Universidade de Almeria (20 homens; faixa etária de 18 a 30 anos; M=20; SD=2.8), e outros quarenta participantes eram recrutados nas classes de idosos da mesma instituição (20 homens; faixa etária de 60 a 79 anos; M=69; SD=5.3). Todos os participantes tinham visão normal corrigida para normal (isto é, usavam óculos ou lentes de contacto) no momento da avaliação, e a sua identidade de género correspondia à sua biologia sexual. Os critérios de exclusão foram definidos como ter menos de 26 pontos no Miniexame do Estado Mental, diagnóstico formal de transtornos psicológicos ou psiquiátricos, consumo de substâncias nocivas como drogas e álcool, traumatismo cranioencefálico ou qualquer outra condição que pudesse afetar os resultados. As informações sobre o procedimento e o objetivo geral do estudo foram fornecidas aos participantes, e eles foram livres para desistir do estudo a qualquer momento. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética da Universidade de Almeria (UALBIO2019/022) e foi desenhado seguindo os requisitos da Diretiva 2001/20/CE do Conselho das Comunidades Europeias e da Declaração de Helsinque para pesquisa biomédica com humanos.

A análise de poder post-hoc com o software G*Power v3.1.9.265 foi conduzida para determinar o poder estatístico dos efeitos principais e de interação (fatores entre os sujeitos) em nosso estudo. Com um alfa igual a 05, um tamanho de efeito médio (d=0,35) e um tamanho total da amostra, a análise revelou um poder estatístico superior a 0,99. O poder estatístico dos resultados de correlação foi superior a 0,94.

Materiais

O desempenho do reconhecimento da memória espacial foi avaliado por meio do Almeria Spatial Memory Recognition Test (ASMRT)62. A apresentação do cenário experimental ocorreu por meio de um ambiente virtual, simulando uma sala de museu com quatro paredes (com uma série de pistas espaciais expostas nelas, ou seja, retratos) e nove caixas marrons alinhadas simetricamente em um arranjo 3×3. Algumas dessas caixas eram de cor verde, representando os estímulos alvo para trabalhar em todas as fases da tarefa. O ASMRT era composto por dois níveis de dificuldade, definidos pelo número de caixas a memorizar (uma caixa vs. três caixas), com quatro tentativas cada. O teste completo consistiu em 8 imagens de memória. Portanto, foram 80 imagens de reconhecimento, metade para cada nível de dificuldade.

A sequência de estímulos de cada tentativa foi composta por duas fases distintas conforme segue (ver Figura 1):

(a) Na “Fase de Memorização” foi apresentada aos participantes uma imagem (imagem de memória) de uma sala virtual onde foram colocadas um total de nove caixas (na disposição 3×3). As imagens da memória foram exibidas por cinco segundos. Todas as imagens de memória foram tiradas do ponto de vista de primeira pessoa. Dependendo do nível de dificuldade, uma ou três caixas eram coloridas em verde. Os participantes foram solicitados a lembrar a posição dessas caixas verdes. Uma árvore em quatro paredes da sala continha vários estímulos (incluindo uma porta, uma janela ou imagens) que poderiam ajudar a desambiguar as localizações espaciais. Cada imagem de memória foi tirada de um ponto de vista diferente em comparação com o outro.

(b) Na “Fase de Reconhecimento”, um total de 10 imagens da mesma sala foram apresentadas aos participantes, uma após a outra. O sentido de rotação foi manipulado nesta fase. Assim, as imagens de reconhecimento foram obtidas de diferentes pontos de vista em relação à imagem original. Apenas uma caixa verde para todos os níveis de dificuldade foi mostrada nesta fase. Os participantes precisavam responder (sim/não) se a caixa verde estava na mesma posição de uma das caixas da imagem memorizada. Assim, eles tiveram que decidir sobre cada imagem com base na representação mental que formaram durante a fase de memória sob um ponto de vista diferente.

A tarefa foi administrada de forma não imersiva utilizando um computador portátil com sistema operacional Windows 10. O computador estava equipado com processador Intel Core i5, 4 GB de RAM e tela LCD de 154- polegadas com resolução de 1920×1200. Através da avaliação, ele foi conectado a uma fonte de energia na parede para evitar o esgotamento da bateria. Além disso, como não foi exigida conexão à internet durante o procedimento e/ou coleta de dados, esta foi desativada durante a avaliação.

Procedimento.

Todos os participantes foram testados individualmente na instituição Universidade de Almeria e submetidos a uma breve entrevista para verificação dos critérios de exclusão. Eles também assinaram um consentimento informado antes de iniciar a avaliação. Depois disso, as instruções ASMRT foram apresentadas na tela, seguidas de um exemplo experimental. Em seguida, o experimentador administrou os dois níveis de dificuldade (memorizar a posição de uma caixa ou três caixas) sequencialmente e na mesma ordem para todos os participantes (uma imagem de memória – dez imagens de reconhecimento, quatro vezes por nível de dificuldade, com estímulos diferentes em cada tentativa) . Os participantes respondiam quando cada imagem de reconhecimento era apresentada na tela, e o experimentador registrava manualmente sua resposta para cada tentativa para evitar pressão devido a um limite de tempo de resposta que poderia alterar o desempenho. As respostas corretas e erros foram coletados e tratados para cada participante e condição experimental na análise de dados subsequente. Os participantes foram submetidos a todo o procedimento experimental —excluindo a entrevista inicial— em ambiente silencioso e isolado para evitar qualquer ruído externo ou intervenção imprevisível que pudesse alterar o desempenho.

Cálculo de ângulos e distribuição em octantes. Os postulados de Euclides foram empregados para calcular a diferença angular entre o ponto de vista das imagens de memória e o ponto de vista correspondente das imagens de reconhecimento e seu sentido de rotação (horário ou anti-horário). Este processo avaliou se os ângulos estavam distribuídos homogeneamente de acordo com o sentido de rotação em cada condição (ver Fig. 2). O programa de código aberto GeoGebra Geometry, desenvolvido pela Florida Atlantic University, foi utilizado para este procedimento. As imagens ASMRT foram apresentadas para cálculos em uma perspectiva cônica, bidimensional e em primeira pessoa. Nessa perspectiva, que é a mesma vivenciada pelos participantes, as linhas são oblíquas entre si, em comparação com a perspectiva zenital, onde seriam paralelas. As linhas oblíquas que vão na mesma direção também convergem para um ponto de fuga comum. O ângulo de rotação é calculado em perspectiva cônica para cada imagem e, posteriormente, é realizada uma comparação angular entre as imagens de memória e de reconhecimento na perspectiva zenital para garantir a máxima consistência.

Primeiramente, a partir de imagens em perspectiva cônica, foram traçados segmentos baseados nas linhas do piso. Este método delineou dois conjuntos de linhas: linhas oblíquas que seriam paralelas e horizontais na perspectiva zenital, e linhas oblíquas que seriam paralelas e verticais nessa mesma perspectiva zenital. Isso foi feito para calcular dois pontos de fuga independentes, referenciados onde cada conjunto de linhas convergia respectivamente e usados ​​em cálculos subsequentes. O próximo passo foi identificar o ponto medial da largura da imagem, onde é traçada uma linha perpendicular no ponto médio da base da imagem, obtendo um vetor de posição. Ali, dois segmentos originaram-se dos pontos de fuga calculados anteriormente e foram conectados ao vetor posição. O ponto de junção foi calibrado em um ângulo de 90º, que é igual ao ângulo formado pelas quatro linhas no plano zenital.

Quando o vetor posição é cruzado com o ângulo de 90 graus, podemos determinar o ângulo de comparação entre as imagens de memória e de reconhecimento. Pode ser o ângulo formado pelo segmento de quaisquer pontos de fuga, utilizando as linhas do piso como guia. Para manter a consistência na medição, os segmentos verticais do piso foram utilizados para todas as imagens. O ângulo utilizado para a comparação é aquele formado entre o vetor posição e o segmento mencionado anteriormente. Dependendo da perspectiva adotada pela imagem de memória correspondente, e para manter a consistência anteriormente indicada, o ângulo a utilizar difere, pois a GeoGebra Geometry apresenta o ângulo obtuso por defeito. Este procedimento foi feito inicialmente para a imagem de memória e posteriormente para suas dez imagens de reconhecimento correspondentes. A Figura 2 representa o resultado final deste processo.

Obtidos os ângulos e o sentido de rotação de cada ponto de vista da imagem de reconhecimento, avaliou-se a distribuição dos ângulos, observando-se que a maioria deles estava distribuída homogeneamente entre o primeiro e o oitavo octantes, no sentido horário (primeiro octante: uma caixa, 16 imagens: grau M=34; grau SD=15; três caixas, 16 imagens: grau M=29; grau SD=12) e sentido anti-horário (oitavo octante: uma caixa, 16 imagens: M=32 grau; SD=14; três caixas, 16 imagens: M=28 grau; SD=11 grau), respectivamente (ver Fig. 3). Apenas duas imagens de reconhecimento em cada condição (dificuldade de direção) estavam localizadas de forma desigual fora desses octantes, portanto foram excluídas da análise. Assim, o número total de tentativas analisadas foi de 62 (32 tentativas no sentido horário e 32 tentativas no sentido anti-horário). Isso permitiu controlar o efeito da disparidade angular no desempenho.

Além disso, em metade das 16 imagens de reconhecimento para cada sentido (horário e anti-horário) e para cada nível de dificuldade (uma caixa e três caixas), a posição das caixas coincidiu com a imagem de memória (resposta correta, sim), e no a outra metade não o fez (resposta correta, não). Foram registradas aceitações corretas e rejeições corretas.

Análise estatística.

Porcentagem de aceitações corretas (acertos), porcentagem de aceitações incorretas (100%-% rejeições corretas, alarmes falsos, FA) e pontuação de discriminabilidade (d'=taxa de acertos Z-taxa de alarmes falsos Z)66,67 foram obtidos para todos os participantes e condições experimentais. Eles foram analisados ​​​​em uma ANOVA mista 2 × 2 × 2 × 2 com Idade (velho e jovem) e Sexo (feminino e masculino) como fatores entre sujeitos, e Dificuldade (uma caixa e três caixas) e Direção (sentido horário e sentido anti-horário) como os fatores dentro dos sujeitos. Os testes de Kolmogorov-Smirnov foram realizados para verificar a normalidade dos dados e os testes de Levene foram utilizados para verificar a homogeneidade da variância. A correção de Bonferroni foi aplicada para corrigir o acúmulo de erros tipo I em comparações múltiplas. Análises de teste t foram realizadas para avaliar se as médias eram diferentes entre as condições, conforme necessário. Análises complementares do teste T mostraram que o fator ângulo (distribuição do octante) não alcançou significância porque todos estavam na mesma região angular (octante), por isso foi excluído para as ANOVAs. As análises foram realizadas com IBM SPSS Statistics v.25 com nível de significância de p<0.050.

Resultados

Exitos. A ANOVA (Sexo × Idade × Dificuldade × Direção) mostrou um efeito principal da Idade (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).

A interação Dificuldade × Idade alcançou significância (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; sentido horário: M=92%, DP=1; sentido anti-horário: M=90%; SD=2).

No other interactions reached significance (p>0.05).

Alarmes falsos.

A ANOVA mostrou um efeito principal da Idade (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).

Houve interações significativas Dificuldade x Idade (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).

As análises da interação Dificuldade x Idade revelaram efeito significativo da Dificuldade apenas em idosos (F(1, 42)=96,4; p < 0,001; ηp 2=0,70 ). A porcentagem de alarmes falsos foi maior nos ensaios de três caixas (M=44%; DP=1) do que nos ensaios de uma caixa M=12%, DP=2) neste grupo.

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).

Índice de discriminabilidade.

As análises do teste T confirmaram que o desempenho em ambas as faixas etárias estava acima do nível de chance em todas as condições (ver Tabela 3).

A ANOVA mostrou um efeito principal da Idade (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).

A interação Dificuldade x Idade alcançou significância (F(1, 76)=19.7; p<0.001; ηp 2=0.19). No other interaction effects were found (p>0.05). Houve diferenças significativas na discriminabilidade por dificuldade apenas para idosos (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) com pontuações semelhantes no nível de dificuldade mais baixo (uma caixa: M=0,88, SD=0,02) versus o nível de dificuldade mais alto (três caixas: 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).

Discussão

Nosso estudo mostrou que o reconhecimento espacial foi determinado pela idade e sexo dos participantes, bem como pela dificuldade da tarefa. Além disso, o sentido de rotação entre estímulos de memória e reconhecimento modulou a interação entre idade, sexo e dificuldade da tarefa. Assim, os adultos jovens tiveram melhor desempenho que os idosos e as diferenças foram maximizadas na rotação anti-horária entre a memória e as imagens de reconhecimento. Os tamanhos dos efeitos para interações relevantes estavam geralmente na faixa de potência média.

Para conduzir o estudo, utilizamos o ASMRT, uma tarefa de reconhecimento espacial. Esta tarefa exige memorizar a posição de um determinado número de estímulos (uma ou três caixas verdes) colocados dentro de uma sala virtual. Posteriormente, dez imagens de reconhecimento são apresentadas com uma única caixa verde, e os participantes são solicitados a responder se a posição da caixa verde corresponde à posição da caixa apresentada durante a imagem de memorização. Como o ponto de vista foi modificado na fase de reconhecimento em relação à imagem original memorizada, decisões corretas dependem de uma representação precisa das características da sala e da compreensão da relação flexível entre os estímulos disponíveis. Além disso, os pontos de vista rotativos exigiam a manipulação da cena na memória para alinhar a nova perspectiva à anterior, que é uma função dependente do hipocampo, como sugerido em outros estudos. Observe que as demandas das tarefas no ASMRT são parcialmente semelhantes às encontradas nos testes de tomada de perspectiva espacial, atribuídas ao mesmo paradigma de reconhecimento amplamente utilizado no campo da rotação mental69. Assim, na fase de reconhecimento do ASMRT, os participantes têm que comparar a imagem na tela com uma imagem memorizada tirada de outro ponto de vista, e a solução mais precisa requer lembrar e comparar as posições selecionadas de ambas as imagens.

Tal como sugerido pelos nossos resultados, e em linha com estudos anteriores53,54, o envelhecimento está a afetar o desempenho nesta tarefa. Os adultos jovens tiveram maior percentual de acertos em relação aos idosos. Além disso, este último grupo também apresentou mais alarmes falsos do que os adultos jovens, independentemente da condição (uma ou três caixas para memorizar). O maior número de erros cometidos pelos idosos quando o número de caixas a serem lembradas aumentou refletiu como a memorização de estímulos adicionais impacta o desempenho. Além disso, o sentido de rotação entre as imagens de memória e de reconhecimento determinou o desempenho, principalmente em idosos. Para este grupo, as imagens no sentido anti-horário foram associadas a menos acertos do que as imagens no sentido horário. No entanto, no caso dos adultos jovens, estes não foram afetados por este efeito. A tendência foi diferente para falsos alarmes ou escores de discriminabilidade, onde foi encontrada superioridade no sentido horário independentemente da faixa etária nos níveis de dificuldade das três caixas.

A existência de um padrão diferencial entre adultos jovens e idosos não é nova, pois é sabido que a orientação espacial é afetada no envelhecimento normal. Usando a tarefa ASMRT, foi descrito um declínio de desempenho em idosos. Especificamente, os participantes de 70 a 79- anos apresentaram erros mais elevados em comparação com outros grupos de adultos de 50 a 59 e 60 a 69- anos ao lembrar e reconhecer posições de diferentes perspectivas. Vale ressaltar que o reconhecimento espacial não requer a navegação pelo ambiente como em outras tarefas de memória espacial58, mas exige o gerenciamento de um referencial alocêntrico para resolver a tarefa. Os participantes devem compreender a relação flexível entre as pistas disponíveis no ambiente virtual para determinar posições. Outros estudos compararam habilidades de tomada de perspectiva espacial em adultos jovens e idosos, demonstrando que a idade está relacionada ao declínio dessas habilidades17,72. Ao testar o reconhecimento de posições, demonstrou-se que os jovens adultos também superaram os adultos idosos entre 73 e 75 anos. Assim, nosso estudo atual está alinhado com essas descobertas.

Como em outras tarefas de tomada de perspectiva19,21, o sentido de rotação determina o desempenho. Porém, em nosso estudo, os escores de acerto foram significativamente modulados pela direção de rotação apenas em idosos, o que é um achado novo. Além disso, o sentido de rotação modulou os escores de falsos alarmes na condição mais difícil (três caixas), novamente apenas nos idosos. Assim, o desempenho foi mais alterado quando a imagem de reconhecimento foi girada no sentido anti-horário. Conforme sugerido em tarefas de rotação mental, existe uma importante correlação linear entre as orientações de ambas as imagens e o tempo e número de erros13. O reconhecimento espacial também é afetado pela rotação da perspectiva, com a vantagem da rotação no sentido horário20. Nossas descobertas implicam que a superioridade no sentido horário encontrada com estímulos mais simples também se aplica a ambientes complexos. O reconhecimento espacial também é modulado pela rotação em perspectiva com a vantagem da rotação no sentido horário20. Esse viés de rotação no sentido horário foi identificado por estudos anteriores23,76,77, mas, até onde sabemos, é a primeira vez que apresenta padrão diferente por faixa etária.

Esse padrão diferencial poderia ser explicado em nível neural. O hipocampo e outras regiões relacionadas às habilidades espaciais apresentam volume reduzido em idosos saudáveis. O circuito hipocampal parece essencial para a aquisição de um julgamento independente do ponto de vista, necessário para a construção de representações alocêntricas do contexto33. Estas representações espaciais alocêntricas são necessárias para reconhecer com precisão lugares de diferentes pontos de vista, conforme exigido no ASMRT. Como demonstrado anteriormente79, os pacientes com doença de Alzheimer e com comprometimento cognitivo leve – onde a função do lobo temporal medial está presumivelmente comprometida – apresentaram habilidades alteradas de tomada de perspectiva. Além disso, não só a representação do contexto seria menos precisa nos idosos, mas também as suas competências rotacionais. O hemisfério direito estaria especialmente envolvido em processos rotacionais. Certos estudos propõem que o declínio cerebral relacionado ao envelhecimento seria mais prevalente no hemisfério direito, combinado com um desempenho cognitivo menos lateralizado 80. Isso resultaria em menor desempenho rotacional, como mostrado em estudos anteriores. Vale ressaltar que os idosos apresentam capacidade reduzida de adaptar rapidamente seu comportamento às mudanças de condições82, dificultando a superação de vieses cognitivos pré-existentes. Como a direção de rotação das imagens de reconhecimento mudou aleatoriamente de tentativa para tentativa em nossa tarefa, as consideráveis ​​dificuldades em tentativas no sentido anti-horário exibidas por adultos idosos parecem apoiar a teoria do viés no sentido horário. Porém, conforme descrito anteriormente, outros estudos se basearam em estímulos mais simples, sendo necessárias mais pesquisas com ambientes complexos.

Por outro lado, diferenças entre os sexos foram relatadas em diferentes tarefas de memória espacial, ao navegar em ambientes reais84,85 e virtuais35,62,65,86 mas também em tarefas que exigem outras habilidades espaciais, como rotação mental44,87 ou tomada de perspectiva habilidades45,82,88. Nosso estudo reafirmou parcialmente essa tendência. As diferenças entre os sexos apareceram na percentagem de alarmes falsos, especificamente na condição mais difícil, ensaios de três caixas no sentido anti-horário, em adultos jovens, demonstrando que homens e mulheres diferiam nas suas capacidades de reconhecimento espacial, com os homens superando as mulheres em exigências de maior dificuldade. Isto é consistente com descobertas anteriores do ASMRT62.

Considerando esses resultados, um certo nível de dificuldade parece ser necessário para detectar diferenças intergrupos, incluindo desempenho dimórfico sexual em algumas tarefas de orientação espacial62,68. Baixas dificuldades nas tarefas levam ao aparecimento de efeitos teto, enquanto altas demandas nas tarefas estão associadas a efeitos nas pontuações. Conforme relatado em outras tarefas, a escolha de um nível de dificuldade adequado ajuda a revelar diferenças baseadas no sexo nas tarefas de orientação espacial. Assim, na tarefa ASMRT, os homens superaram as mulheres se tivessem que memorizar três posições espaciais, mas não quando apenas um local tivesse que ser lembrado63, o que é consistente com os nossos resultados, onde as mulheres tiveram uma percentagem mais elevada de alarmes falsos do que os homens.

Observe que o reconhecimento de lugar – como no caso da tarefa ASMRT – é favorecido pelo uso de estratégias alocêntricas, envolvendo o conhecimento sobre as relações entre as diferentes pistas disponíveis no contexto. Trabalhos anteriores relataram diferenças entre os sexos no tipo de estratégias utilizadas por homens e mulheres em tarefas de orientação espacial. Os homens preferem uma estratégia baseada em objetos (alocêntrica), enquanto as mulheres são mais propensas a usar uma estratégia baseada no egocêntrico. Essas preferências sexualmente dimórficas envolveram o recrutamento de diversas regiões cerebrais, diferindo por sexo .

Por fim, o efeito da rotação angular16, geralmente encontrado no campo de rotação mental com estímulos mais simples, não pôde ser levado em consideração na análise devido ao desenho do ASMRT, uma vez que as diferenças angulares entre as imagens de memória e reconhecimento foram distribuídas principalmente no primeiro e no oitavo octantes. Embora isto nos tenha permitido controlar o impacto angular no desempenho pela distribuição equilibrada descrita anteriormente, é necessário um conjunto diferente de estímulos para revelar melhor como esta variável afecta o desempenho em ambientes complexos, e como interage com a direcção de rotação ou como pode modificar o estratégia escolhida dependendo dos graus de rotação24–26. Além disso, como relataram estudos anteriores, a superioridade no sentido horário poderia estar presente nas medidas de potenciais relacionados a eventos (ERP), e a lateralização hemisférica também poderia ser relevante, resultando em ativações diferenciais dependendo do tipo de rotação21. Um estudo recente também descreve ativações diferenciais de acordo com o fator sexual no reconhecimento espacial para estímulos complexos90. Assim, para revelar adequadamente se a superioridade no sentido horário é consistente para estímulos complexos, e como ela interage com o sexo e a idade, estudos subsequentes integrando medidas de eletroencefalografia (EEG) precisam ser realizados para ampliar ainda mais nossas descobertas. Além disso, estudos futuros também devem considerar como essas variáveis ​​afetam os tempos de resposta, o que não pôde ser registrado em nosso estudo devido à metodologia ASMRT, que registrou as respostas manualmente e não conseguiu medir tempos de resposta precisos62.

Como potencial limitação, devemos afirmar que, embora os tamanhos amostrais fossem elevados para os fatores sexo e idade separadamente (n=40 cada), eles eram menores quando considerados ambos os fatores em conjunto, portanto a falta de significância nesta interação deve ser interpretado com cautela. Excessivamente, nosso estudo é um esforço novo para avaliar o efeito da direção de rotação para ambientes e estímulos complexos, sinalizar uma prevalência potencial de um viés no sentido horário e provar como esse efeito está particularmente associado ao declínio do envelhecimento.

Disponibilidade de dados

Os conjuntos de dados gerados e/ou analisados ​​durante o presente estudo estão disponíveis e podem ser recebidos do autor correspondente mediante solicitação razoável.

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