Impacto da ameaça do estereótipo na atividade cerebral durante tarefas de memória em adultos mais velhos, parte 2

2.4. Aquisição e design de dados fisiológicos

O controle cardíaco parassimpático foi medido com a variabilidade da frequência cardíaca de alta frequência (HF HRV) derivada do ECG. HF HRV é a flutuação na frequência cardíaca entre os batimentos dentro da banda de frequência respiratória (00,12 – 00,40 Hz) que foi demonstrado ser um índice de controle cardíaco parassimpático (Berntson et al. , 2017). HF HRV é o logaritmo natural da variação do período cardíaco na banda respiratória (em ms 2 ). O ECG foi obtido utilizando um sistema Bionex (Mindware Technologies LTD, Gahanna, OH). O software Mindware derivou HF HRV por meio de análise espectral da série de intervalos entre batimentos do ECG.

A atividade do sistema nervoso parassimpático está intimamente relacionada ao desempenho da memória. Um grande número de experimentos comprovou que a atividade do sistema nervoso parassimpático tem um efeito de melhoria significativa nas habilidades cognitivas e de memória do corpo humano. Além disso, o estado de atividade deste sistema também está relacionado com a plasticidade do córtex cerebral. Em outras palavras, sua estimulação adequada pode promover as conexões sinápticas no cérebro e melhorar a função neurológica.

Quando estamos relaxados, nossos nervos parassimpáticos permanecem ativos, o que faz com que o cérebro libere substâncias químicas que melhoram a memória, como a acetilcolina. A acetilcolina é um catalisador que promove a transmissão de informações entre os neurônios e nos ajuda a aprender e lembrar melhor. Além disso, a respiração adequada e a frequência cardíaca em um estado relaxado são mais propícias à circulação sanguínea no cérebro, fornecendo assim oxigênio total ao cérebro e melhorando a função cerebral.

Portanto, relaxar os músculos, respirar lentamente e um ambiente confortável podem nos ajudar a relaxar, ajustando assim a excitação dos nervos parassimpáticos e promovendo o aprendizado e a memória. Além disso, a dieta, os exercícios e o sono precisam levar em consideração a influência do sistema nervoso parassimpático. As pessoas devem prestar atenção à manutenção de um bom estilo de vida para manter o corpo e o cérebro em ótimas condições.

Em suma, o sistema nervoso parassimpático tem um impacto importante na saúde humana e no desempenho da memória. Portanto, no nosso dia a dia é muito necessário manter um estado de relaxamento adequado. Somente relaxando a mente e permitindo que o corpo e a mente relaxem você poderá obter melhores efeitos de aprendizado e memória. Percebe-se que precisamos melhorar a nossa memória, e a Cistanche deserticola pode melhorar significativamente a nossa memória porque a Cistanche deserticola é um material medicinal tradicional chinês que tem 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.

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2.5. Aquisição de fMRI

As imagens foram adquiridas usando um scanner {{0}}T Philips Achieva no Centro de Pesquisa de MRI da Universidade de Chicago. As varreduras funcionais foram adquiridas usando uma sequência de imagem ecoplanar ponderada em T2* (tempo de repetição [TR]=2 s, tempo de eco [TE]=25 ms, campo de visão [FOV]=192 mm; ângulo de inversão=77 graus, tamanho da matriz=64×63 mm, resolução no plano=3 × 3 mm2). 34 fatias intercaladas (4 mm de espessura, salto de 0,5 mm entre as fatias) foram adquiridas para cobertura de todo o cérebro. Durante cada uma das 5 execuções funcionais, aplicamos z-shimming em 4 cortes através da região frontal orbital ao longo da direção superior/inferior para gradiente de compensação para recuperar a perda de sinal devido ao artefato da cavidade nasal (Du et al., 2007). As varreduras estruturais foram adquiridas por último usando Turbo Field Echo estrutural ponderado em T1 - de alta resolução (TR = 8 ms, TE=3,8 ms, ângulo de inversão=8 grau, FOV {{ 27}} mm, matriz=224×224 mm2, resolução no plano=1 × 1 mm2).

2.6. Processamento e análise de dados de fMRI

Nossas tarefas de ressonância magnética tiveram duas fases: uma fase de tarefa bloqueada que alternava entre codificação de memória episódica, memória de trabalho e tarefas de contagem regressiva, seguida por um teste de memória relacionado a eventos para os itens de memória episódica. A nossa manipulação de estereótipos precedeu ambas as fases, pelo que um impacto da activação de estereótipos na abordagem global dos participantes às várias tarefas – ou na sua mentalidade durante a sessão experimental – deveria estar presente em cada fase. Como os designs bloqueados tendem a ter mais poder para detectar diferenças de desempenho do grupo em comparação com os designs relacionados a eventos, esses foram nosso foco principal e relatamos apenas métodos de ressonância magnética e análises do design bloqueado nas seções a seguir. Métodos e análises adicionais para a tarefa de reconhecimento relacionada a eventos estão descritos nos Materiais Suplementares

O pré-processamento e a análise dos dados foram realizados utilizando o SPM12 (Wellcome Trust Centre for Neuroimaging, Londres) implementado no MATLAB R2015a (The Mathworks Inc., Natick, MA, EUA). O pré-processamento padrão foi realizado nos dados funcionais, incluindo o uso de mapas de campo para deformar as imagens, realinhamento da série temporal usando uma abordagem de mínimos quadrados e uma transformação espacial de seis parâmetros (corpo rígido) alinhando-se à primeira imagem da série, co-registro anatômico, segmentação da varredura anatômica em substância cinzenta, substância branca e líquido cefalorraquidiano e suavização espacial (usando um kernel gaussiano isotrópico de 6-mm de largura total e metade do máximo). A normalização para o modelo do Montreal Neurological Institute (MNI space) (reamostragem em voxels cúbicos de 2 mm) foi implementada para análises de grupo.

For each participant, the BOLD response was modeled using an unbiased whole-brain approach under the assumptions of the general linear model (GLM) (Friston et al., 1995). In these analyses, blocked event types of interest and covariates of no interest (a mean for the functional run, a linear trend for the functional run, and six movement parameters derived from realignment) were used to compute parameter estimates at each voxel. A high-pass filter of 66 s was used to remove low-frequency drifts. Second-level analyses were conducted using a 2 (Group: stereotype, control) by 3 (Task: episodic encoding, working memory, countdown) mixed factorial design. This ANOVA yielded overall task-related differences in brain activity (main effect of task: encoding vs. working memory vs. countdown), overall stereotype-related differences in brain activity (main effect of group: stereotype vs. control), and any differences in the effect of stereotype on brain activity associated with these tasks (interaction between task and group). For completeness, the countdown task also was used as a low-difficulty control task to identify brain activity associated with the memory tasks, and we report contrasts for episodic encoding >contagem regressiva e memória de trabalho > contagem regressiva. Todos os resultados foram relatados em p <0,05, corrigidos para comparações múltiplas usando simulações de Monte Carlo via 3dClustSim no AFNI.

Além de análises de todo o cérebro, foram realizados estudos de região de interesse (ROI). Os ROIs anatômicos foram selecionados com base na literatura para caracterizar melhor a resposta BOLD durante as diferentes tarefas cognitivas e possíveis diferenças de grupo. Os ROIs ligados à hipótese de interferência do controle executivo foram baseados em estudos anteriores de ameaças estereotipadas em adultos jovens (Krendl et al., 2008; Wraga et al., 2007) e incluíram a amígdala bilateral, ACC, MFG e IFG/BA esquerdo. 47. Os ROIs ligados à hipótese de adequação regulatória foram baseados em estudos anteriores de foco na prevenção (Johnson et al., 2006; Mitchell et al., 2009) ou no processamento de palavras estereotipadas de envelhecimento (Colton et al., 2013) e incluíram MCC e PCC . Os ROIs foram baseados no atlas neuromorfométrico do SPM12 e as estimativas de contraste foram extraídas usando ferramentas SPM12. As estimativas de contraste foram então inseridas em duas MANOVAs Grupo × Condição diferentes para testar separadamente a hipótese de interferência do controle executivo e a hipótese de ajuste regulatório.

Conduzimos correlações de comportamento cerebral usando regressão de mínimos quadrados parciais (PLS-R) por meio do pacote ExPosition em R (Beaton et al., 2014). Este método foi escolhido por vários motivos. Primeiro, as medidas de desempenho comportamental muitas vezes estão correlacionadas entre si, como acontece com a atividade cerebral entre regiões, e as técnicas de PLS capitalizam a variação compartilhada entre os fatores para explicar a maior parte da covariância nos dados. Em segundo lugar, a natureza multivariada desta técnica permite a estimativa simultânea de muitas medidas, incluindo múltiplas regiões cerebrais e múltiplas medidas comportamentais. Como a covariância das variáveis ​​foi analisada em conjunto em uma única análise, não foram necessárias correções para comparações múltiplas. As variáveis ​​cerebrais e comportamentais de interesse foram utilizadas para criar duas matrizes: uma que representava as medidas cerebrais de cada participante e outra que representava as medidas comportamentais. O produto vetorial dessas duas matrizes foi decomposto em variáveis ​​latentes mutuamente ortogonais usando decomposição em valores singulares. As pontuações das variáveis ​​latentes representaram os pesos dos fatores cerebrais que contribuíram para maior ou menor desempenho para cada medida comportamental. Correlações de Pearson entre as pontuações das variáveis ​​latentes de cada matriz X e Y foram utilizadas para determinar a significância e o tamanho do efeito de cada fator resultante.

3. Resultados

3.1. Verificação de manipulação

Dos 69 participantes do estudo, todos os 33 participantes do grupo estereotipado lembraram-se de ter lido a passagem do estereótipo do envelhecimento, enquanto apenas 7 dos 36 (19%) participantes do grupo de controle relataram pensar que o estudo tratava do declínio cognitivo com o envelhecimento. Cada um desses 7 participantes disse que não recebeu essa mensagem do pesquisador ou da passagem, mas adivinhou que o objetivo do estudo estava relacionado ao envelhecimento ou à memória por meio dos questionários de autorrelato que foram aplicados no final da pesquisa, antes da manipulação verificar. Nenhum dos participantes do controle relatou pensar em estereótipos de envelhecimento antes ou durante a ressonância magnética funcional. Estes resultados sugerem que os nossos procedimentos ativaram com sucesso os estereótipos de envelhecimento apenas no grupo de estereótipos.

3.2. Mudanças pré-pós na resposta ao estresse e ansiedade por grupo

Pré e pós-alterações na resposta cardíaca parassimpática e na ansiedade foram medidas como uma função da manipulação de ativação do estereótipo com HF HRV em repouso e ansiedade-estado autorreferida, respectivamente (ver Tabela 1). Uma maior VFC de IC em repouso está associada a um funcionamento frontal e controle cognitivo mais otimizados em resposta a tarefas desafiadoras (Colzato e Steenbergen, 2017), enquanto uma menor VFC de IC em repouso tende a estar associada a respostas de estresse abaixo do ideal (Porges, 2 001; Thayer et al., 2009), e a menor VFC tem sido associada ao impacto negativo da ameaça de estereótipo no desempenho em adultos mais jovens (Williams et al., 2019). Três pontos de tempo foram medidos para HF HRV: pré-passagem, durante a passagem e pós-passagem. As análises na VFC da IC produziram um efeito principal do tempo (F (2, 114)=7 0,99, p < 0,001), refletindo um aumento na VFC da IC em ambos os grupos, sem efeito de grupo e sem interação (ps > 0,87). Também foram coletadas medidas pré e pós-medidas de ansiedade-estado. Esta análise produziu um tempo de efeito principal (F (1, 66)=79 0,38, p < 0,001), refletindo um aumento na ansiedade-estado em ambos os grupos sem efeito de grupo e sem interação (ps > 0,71) . Esses dados são inconsistentes com a ideia de que a passagem do estereótipo faria os participantes se sentirem mais ansiosos ou ameaçados do que a passagem do controle, que foi prevista pela hipótese de interferência executivo-controle, mas não pela hipótese de ajuste regulatório (que pressupõe mudanças de estratégia, mas não necessariamente ansiedade). ou estresse em resposta aos estereótipos de envelhecimento). Em vez disso, estas descobertas sugerem que a leitura de uma passagem sobre os objetivos do estudo na preparação para a realização das tarefas durante a ressonância magnética elevou a ansiedade, sem diferenças de grupo nesta resposta antecipatória.

3.3. Tarefas cognitivas

Os participantes tiveram um bom desempenho nas tarefas cognitivas e conseguiram distinguir eficazmente entre alvos e iscas (ver Tabela 2). No nível do grupo, houve diferenças mínimas no desempenho em qualquer uma das tarefas que poderiam ser atribuídas à ativação de estereótipos. Para memória episódica, uma ANOVA de medida repetida 2 (Grupo: Estereótipo vs. Controle) × 2 (Sessão: Laboratório vs. fMRI) foi realizada em cada uma das duas medidas de precisão, revelando um efeito de grupo significativo na precisão antiga/relacionada (F (1,67)=4.88, p=.031). Este efeito indica que o grupo estereotipado superou o grupo de controle, mas este efeito não interagiu entre as sessões, fornecendo qualquer evidência de que a ativação do estereótipo (na segunda sessão) impactou o desempenho. Nenhum outro efeito em nível de grupo foi encontrado na memória episódica ou no desempenho da memória de trabalho (todos ps > 0,22). Para completar, a Tabela 2 também relata comparações de grupos separados de cada taxa de acerto, taxa de falsos alarmes e pontuação de precisão, bem como uma pontuação de falso reconhecimento corrigida na tarefa de memória episódica (alarmes falsos para iscas relacionadas menos iscas não relacionadas), que avalia o impacto da relação de categoria em alarmes falsos, independente dos efeitos de viés de resposta que devem impactar todos os tipos de iscas.

Seguindo trabalhos anteriores sugerindo que diferenças individuais podem mascarar efeitos de ativação de estereótipos na memória episódica (por exemplo, Smith et al., 2017), investigamos se o status de aposentadoria (aposentado, trabalhando) e os anos de educação podem moderar o impacto de ativação de estereótipos na precisão da memória episódica e de trabalho. Para a memória episódica, esta análise revelou que a ativação do estereótipo aumentou a precisão do antigo/novo em indivíduos com alto nível de escolaridade e aposentados (p < 0,019). Este resultado foi impulsionado pela redução de alarmes falsos para novos itens, refletindo potencialmente uma mudança para monitoramento e resposta mais conservadores baseados em categorias no grupo estereotipado, o que poderia aumentar a precisão antiga/nova na tarefa atual (ver Material Suplementar; Fig. S1) . Embora trabalhos anteriores tenham sido mistos (ver Smith et al., 2017), o resultado atual é consistente com dois estudos anteriores que também testaram a memória episódica para palavras associadas, que descobriram que a ativação de estereótipos reduziu alarmes falsos em procedimentos de tarefas que encorajaram a prevenção de erros. como na tarefa atual (por exemplo, avisos contra erros, Barber e Mather, 2013b; Wong e Gallo, 2016), consistente com a hipótese de adequação regulatória. Para a memória de trabalho, embora a interação tripla estivesse na mesma direção geral, nenhum dos efeitos alcançou significância (ps > 0,61).

3.4. fMRI de todo o cérebro univariado

Conforme discutido na seção de métodos, a manipulação de estereótipos precedeu as tarefas de ressonância magnética e, portanto, qualquer impacto geral da ameaça de estereótipos na mentalidade dos participantes ao realizar as diversas tarefas (e diferenças associadas na atividade cerebral) deveria ter sido observado em todas as nossas fases de tarefa. Como os designs bloqueados tendem a ser mais poderosos do que os designs relacionados a eventos, esse foi nosso foco principal e apenas relataremos análises do design bloqueado nas seções a seguir. No entanto, as análises da atividade cerebral durante a fase relacionada ao evento apoiaram os principais resultados, e estes são relatados no Material Suplementar.

Nos dados de ressonância magnética bloqueados, conduzimos uma ANOVA fatorial 2 (Grupo: estereótipo, controle) × 3 (Tarefa: codificação episódica, 2-voltar, contagem regressiva) para identificar diferenças gerais de grupo entre o estereótipo e os grupos de controle e Grupo × Interações de tarefas na atividade cerebral. No que diz respeito às regiões relacionadas com tarefas, estas análises revelaram padrões robustos de atividade cerebral que foram previamente associados a estes tipos de tarefas cognitivas (Fig. 2). Para investigar melhor esses efeitos específicos da tarefa, realizamos contrastes post hoc para cada tarefa em relação à tarefa de contagem regressiva (Tabela S1). Para a codificação da memória episódica, a atividade cerebral foi lateralizada para o hemisfério esquerdo, incluindo o córtex temporal esquerdo, CPF e córtex parietal lateral - ambos tipicamente associados à codificação episódica usando materiais verbais com apresentação visual (Spaniol et al., 2009; Kelley et al. ., 1998). Nenhuma região mostrou o padrão oposto (contagem regressiva> codificação) no limite definido. Para a memória de trabalho, a atividade cerebral foi encontrada na ínsula bilateral, no CPF e no córtex parietal inferior – todos comumente encontrados em tarefas N-back (Owen et al., 2005; Nee et al., 2013). Nenhuma região mostrou o padrão oposto (contagem regressiva > 2-voltar) no limite definido.

Em relação às diferenças de estereótipos e grupos de controle, não foram encontrados efeitos principais do grupo, mas uma interação significativa grupo x tarefa foi observada em três grupos: PCC dorsal direito, precuneus direito e sulco pós-central direito (ver Figura 3 e Tabela 3). Análises de acompanhamento foram realizadas para determinar a direção desses efeitos de interação e para comparar o tamanho do efeito entre as tarefas. Essas análises indicaram que a interação em cada cluster foi devido ao grupo de estereótipos exibindo maior atividade na tarefa de codificação de memória do que o grupo de controle (t(67)=4.16, SE=0.13, p < 0,001, t(67)=3 0,17, SE =0 0,21, p=0,002 e t(67)=3 0,11, SE {{ 19}}.16, p=.003), enquanto diferenças de grupo menores foram encontradas entre os dois grupos na 2-tarefa de volta (t (67)=2.64, SE { {27}}.13, p=.01, t(67)=1.96, SE=0.21, p=.06, e t(67 )=2.52, SE=0.16, p=.014) e a tarefa de controle (t(67)=2.24, SE=0 0,13, p=0,028, t (67) =1 0,56, SE=0 0,21, p=0,12 e t (67) {{60 }}.07, SE=0.16, p=.29). O controle por idade não alterou qualitativamente esses resultados. Esta atividade principalmente nas regiões da linha média posterior é consistente com pesquisas anteriores que identificaram o envolvimento de regiões semelhantes no processamento com foco na prevenção (Johnson et al., 2006; Mitchell et al., 2009) e no processamento de palavras estereotipadas de envelhecimento para auto-relevância (Colton e outros, 2013). Como pode ser visto na Figura 3, embora estes resultados demonstrem os efeitos mais fortes na tarefa de memória episódica, os efeitos foram amplamente consistentes nas três tarefas diferentes. Paralelamente à análise do desempenho da memória, uma MANOVA investigando a interação Grupo × Educação × Aposentadoria foi conduzida na atividade cerebral durante a tarefa de memória nesses três grupos. Esta análise não produziu a mesma interação significativa de três vias (p=0,37).

3.5. ROIs de ressonância magnética funcional

Também analisamos a atividade cerebral em ROIs anatômicos selecionados com base nas duas hipóteses primárias que orientam a literatura sobre ameaças estereotipadas: a hipótese de interferência do controle executivo (amígdala bilateral, ACC, MFG e IFG/BA 47 esquerdo, ver Krendl et al., 2{ {10}}08; Wraga et al., 2007) e um foco na prevenção sob a hipótese de adequação regulatória (MCC e PCC, ver Johnson et al., 2006; Mitchell et al., 2009). Conduzimos duas MANOVAs 2 (Grupo: estereótipo, controle) × 3 (Tarefa: codificação episódica, 2-voltar, contagem regressiva) separadas visando cada conjunto de ROIs. A MANOVA nos ROIs ligados à hipótese de interferência do controle executivo não produziu um efeito multivariado significativo de interação Grupo ou Grupo × Tarefa (ps> 0,45), e a atividade nesses ROIs foi bastante semelhante entre os dois grupos (ver Fig. S2 ). Em contraste, a MANOVA nos ROIs ligados à hipótese de ajuste regulatório produziu um efeito significativo do Grupo (Traço de Pillai=0.11, F(4, 198)=5.89, p <0,001), mas sem interação (p=0,99). Para testar quais ROIs contribuíram para esse efeito geral, ANOVAs individuais foram realizadas em cada ROI, revelando efeitos de grupo significativos no PCC direito (F(1201)=13 0,52, p <0,001) e no PCC esquerdo (F( 1201)=10 0,18, p < 0,001), como mostrado na Fig. 4, mas não o MCC direito (p=0,28) nem o MCC esquerdo (p=. 09, ver Fig. S2). Esses efeitos do PCC indicaram maior atividade cerebral no grupo estereotipado do que no grupo controle e foram numericamente mais fortes para a atividade cerebral na tarefa de codificação da memória episódica. Esses padrões de PCC são bastante semelhantes aos encontrados na análise do cérebro inteiro. Além disso, como visto na Figura 4, os participantes do grupo de controle mostraram o padrão típico de desativação no PCC durante os blocos de tarefas, consistente com um foco primário nas tarefas, em oposição a pensamentos mais internos e autorreferenciais (por exemplo, Mak et al., 2017). Em contraste, os participantes do estereótipo mostraram uma desativação mínima, sugerindo que permaneceram autocentrados durante as tarefas.

3.6. Relações cérebro-comportamento

Para investigar as relações cérebro-comportamento utilizamos um método multivariado (PLS-R) que permitiu a avaliação simultânea de múltiplas regiões cerebrais e múltiplas variáveis ​​cognitivas. Nesta análise PLS-R, os agrupamentos significativos da análise do cérebro inteiro foram inseridos em uma matriz, e as medidas cognitivas (ver Tabela 2) foram inseridas como uma segunda matriz, exceto para tempos de resposta a alarmes falsos na tarefa de memória de trabalho devido a valores ausentes. Para estas análises, colapsámos através do estatuto de grupo porque, embora a activação de estereótipos possa ter mudado o foco dos participantes, os participantes de qualquer grupo podem ter tido reacções centradas na prevenção aos procedimentos experimentais. Dois padrões independentes explicaram grande parte da covariância nos dados, explicando 86,05% e 10,94%, respectivamente (Fig. 5). A primeira variável latente foi significativa, r (67)=0 0,36, p=0,002, e indicou que maior atividade cerebral no sulco pré-central direito e PCC (independentemente da tarefa) estava associada a maior precisão e redução de alarmes falsos nas tarefas de memória episódica e de trabalho. A segunda variável latente também foi significativa, r (67)=0 0,28, p=0,019, e indicou que maior atividade cerebral no precuneus direito (independentemente da tarefa) estava associada a tempos de resposta mais lentos e diminuir alarmes falsos para iscas relacionadas (após correção para responder a iscas não relacionadas) na tarefa de memória episódica. Juntos, os resultados do PLS-R sugerem que a maior ativação encontrada em regiões cerebrais que também foram elevadas no Grupo Estereótipo foi associada a tempos de resposta mais lentos e maior precisão em todos os participantes, sugerindo uma abordagem mais conservadora e com foco na prevenção que é consistente com a hipótese de ajuste regulatório.

4. Discussão

Aqui relatamos o primeiro experimento de fMRI para identificar a atividade cerebral associada à ativação de estereótipos enquanto adultos mais velhos realizavam tarefas cognitivas. Duas hipóteses importantes foram propostas para explicar alterações na memória devido à ativação de estereótipos em adultos mais velhos. A hipótese de interferência do controle executivo enfatiza reações emocionais negativas (ansiedade de desempenho) que competem com os recursos de controle executivo, e esta hipótese recebeu apoio na literatura comportamental e de neuroimagem de adultos jovens sobre ameaça de estereótipos. A hipótese de ajuste regulatório enfatiza, em vez disso, uma mudança de estratégia em direção a um foco na prevenção de erros, e esta hipótese recebeu algum apoio na literatura comportamental de adultos mais velhos sobre ameaças de estereótipos. Os resultados comportamentais e de neuroimagem aqui relatados não apoiaram as previsões da hipótese de interferência do controle executivo, sugerindo que a ameaça do estereótipo funciona de maneira diferente em adultos mais velhos em comparação com adultos mais jovens. Em vez disso, os nossos resultados comportamentais e de neuroimagem foram mais consistentes com a hipótese de ajuste regulatório, embora, como discutiremos abaixo, seja agora necessário trabalho adicional para replicar estes resultados de ressonância magnética e compreender melhor as suas implicações para o processamento cognitivo durante a ameaça de estereótipos.

Várias descobertas argumentam contra a hipótese de interferência do controle executivo, pelo menos no que diz respeito aos efeitos da ameaça estereotipada em adultos mais velhos nas condições utilizadas em nosso estudo. Estudos anteriores vincularam a ativação de ameaças estereotipadas em adultos jovens ao córtex cingulado anterior e outras regiões que foram implicadas na regulação emocional (Krendl et al., 2008; Wraga et al., 2007). Não encontramos diferenças de grupo nessas regiões nem na análise do cérebro inteiro nem nas análises de ROI direcionado. A hipótese de interferência do controle executivo também argumenta que os recursos da memória de trabalho são necessários para suprimir emoções negativas durante a realização de tarefas cognitivas (Beilock et al., 2007; Schmader et al., 2008). Regiões do córtex pré-frontal, incluindo o PFC ventrolateral, têm sido implicadas em recursos de controle cognitivo que podem desempenhar esse papel. No presente estudo, o grupo estereotipado não recrutou essas regiões cerebrais em maior extensão do que o grupo de controle. Além disso, os idosos nesses dois grupos não diferiram na avaliação fisiológica da reatividade parassimpática ao estresse cardíaco (HF HRV) ou relataram ansiedade, como seria de esperar desta hipótese. Em vez disso, ambos os grupos apresentaram aumentos comparáveis ​​na ansiedade e na VFC da IC, o que pode refletir respostas antecipadas aos testes cognitivos e à porção de fMRI do experimento. Finalmente, não houve diferenças entre os grupos na ameaça percebida no próprio contexto experimental. Como este questionário foi aplicado após a manipulação da ativação do estereótipo, a hipótese de interferência do controle executivo teria previsto uma diferença nesta medida.

Em contraste com a hipótese de interferência do controle executivo, vários de nossos achados de neuroimagem e comportamentais foram consistentes com a hipótese de ajuste regulatório. Os idosos do grupo estereotipado apresentaram maior atividade nas regiões da linha média parietal do que os do grupo controle. A maior atividade nas regiões da linha média parietal, como o PCC, tem sido associada à ativação de um foco de prevenção tanto em adultos mais jovens como em adultos mais velhos (Johnson et al., 2006; Mitchell et al., 2009), consistente com a hipótese de ajuste regulatório . Curiosamente, as evidências do EEG mostram que um maior bloqueio de fase associado às regiões posteriores da linha média (precuneus, PCC) e outras regiões na rede de modo padrão (por exemplo, córtex parietal lateral) pode ajudar a minimizar os efeitos da ameaça estereotipada no monitoramento de erros e na dúvida em jovens. adultos (Forbes et al., 2015). Esta descoberta sugere que a actividade nestas regiões posteriores pode sinalizar um foco de prevenção que pode ajudar a amortecer os efeitos da ameaça. No presente estudo, a diferença entre os grupos na atividade do PCC foi observada em todas as tarefas cognitivas, como seria de esperar se a ameaça do estereótipo ativasse uma mentalidade de prevenção de erros durante a sessão experimental. Apoio adicional para a hipótese de adequação regulatória decorre das descobertas comportamentais. Uma mudança para a prevenção de erros seria provavelmente mais pronunciada nas taxas de falsos alarmes. Embora não tenhamos encontrado diferenças gerais de comportamento entre os grupos, descobrimos que a ameaça do estereótipo tinha maior probabilidade de impactar a memória episódica em adultos mais velhos aposentados e com maior escolaridade (cf. Smith et al., 2017). Além disso, essa interação ficou evidente na redução de alarmes falsos para novos itens durante a tarefa de memória episódica. As correlações de comportamento cerebral também mostraram que, reunindo nossos dois grupos experimentais, os adultos mais velhos que apresentaram as maiores diferenças na atividade cerebral no PCC também tiveram as taxas de acerto mais altas e as taxas de alarmes falsos mais baixas, e responderam mais lentamente durante a tarefa de memória episódica. . Cada um desses padrões é consistente com uma estratégia conservadora e que evita erros.

Uma consideração importante dos resultados atuais da fMRI é a sua generalização entre as diferentes tarefas cognitivas. A análise de todo o cérebro produziu uma interação grupo x tarefa, enquanto a análise ROI produziu um efeito principal de grupo entre tarefas, parecendo assim entrar em conflito entre si. No entanto, uma inspeção mais detalhada dos dois padrões revela um padrão bastante semelhante: os efeitos do grupo de estereótipos foram numericamente mais fortes na tarefa de codificação da memória episódica, ligeiramente menos fortes na tarefa de memória de trabalho e mais fracos na tarefa de controle de contagem regressiva. Também houve evidências de que o grupo estereotipado ativou mais o PCC do que o grupo controle durante a tarefa de recuperação episódica (ver Material Suplementar). As correlações do comportamento cerebral da análise PLS-R também produziram um padrão graduado, de modo que as associações entre a atividade e o desempenho do PCC eram mais fortes para tarefas de memória episódica e mais fracas (mas na mesma direção) na tarefa de memória de trabalho. Não está claro por que os efeitos dos estereótipos no comportamento e na atividade cerebral tendem a ser maiores para a tarefa de codificação da memória episódica do que para a tarefa de memória de trabalho, mas estudos comportamentais anteriores também não conseguiram encontrar efeitos da ativação de estereótipos no desempenho da memória de trabalho em adultos mais velhos (Hess et al. ., 2009; Wong e Gallo, 2019). Uma possível explicação para o padrão atual é que nossa tarefa de memória de trabalho foi mais restrita do que nossa tarefa de codificação de memória episódica, na qual os participantes foram solicitados a memorizar as palavras, mas não receberam uma estratégia específica ou julgamento de codificação. As tarefas sem restrições podem ser mais sensíveis a mudanças na motivação e na estratégia, conforme proposto pela hipótese de adequação regulatória, embora seja necessário trabalho adicional neste ponto. A conclusão mais definitiva do conjunto de dados atual é que, embora os efeitos da ativação de estereótipos tendessem a ser mais fortes na tarefa de memória episódica, os efeitos primários na atividade cerebral pareceram generalizar-se entre as tarefas, sugerindo uma mudança global na abordagem geral dos participantes para as tarefas.

Relacionado com este último ponto, é importante perceber que embora a actividade no PCC durante a codificação possa reflectir uma mudança no sentido de um foco na prevenção de erros, este padrão não implica que o efeito da ameaça de estereótipo no desempenho derive do seu impacto na codificação. Em princípio, a ativação explícita de estereótipos antes das tarefas experimentais poderia ter ativado a ameaça durante a sessão experimental, de modo que alterações nos processos de codificação ou recuperação (ou ambos) poderiam ter consequências no desempenho da memória episódica. Por exemplo, um foco na prevenção pode encorajar os participantes a monitorarem a memória com mais cuidado em busca de itens faltantes nas categorias estudadas, de modo a não gerar alarmes falsos sobre esses itens, e esses processos poderiam ter ocorrido enquanto os itens categorizados eram apresentados durante a codificação ou recuperação. Dependendo da eficácia dos adultos mais velhos neste tipo de monitorização, isso também pode ter feito com que fossem mais sensíveis à pertença à categoria ao fazerem julgamentos de memória em testes, impactando assim também alarmes falsos em iscas não relacionadas.

4.1. Limitações e direções futuras

Várias limitações no presente estudo destacam a necessidade de pesquisas adicionais nesta área. Primeiro, embora os efeitos das diferenças individuais que observamos nos efeitos dos estereótipos no desempenho da memória episódica tenham sido motivados por trabalhos comportamentais anteriores (Smith et al., 2017), este trabalho anterior em si foi misto e nossos resultados não resolvem discrepâncias anteriores. É necessário trabalho comportamental adicional para compreender quando e como a ativação explícita de estereótipos pode impactar o desempenho cognitivo em adultos mais velhos. Em segundo lugar, as regiões da linha média posterior que diferiam entre os grupos estereotipados e de controle (por exemplo, PCC) foram implicadas em uma variedade de funções além do foco na prevenção (por exemplo, atenção interna de forma mais geral), de modo que a atividade no PCC por si só não pode ser tomada como a adoção de tal foco (ver Poldrack, 2006, para o conhecido problema de inferência reversa em fMRI). Embora nossos dados comportamentais em conjunto com os dados de neuroimagem fossem mais consistentes com a hipótese de ajuste regulatório do que com a hipótese de interferência do controle executivo, poucos estudos anteriores de fMRI investigaram os correlatos neurais da adoção de um foco de prevenção (por exemplo, Johnson et al., 2006; Mitchell e outros, 2009). Assim, embora a atividade nesta região seja consistente com a hipótese de ajuste regulatório quando considerada com a evidência comportamental, é necessário trabalho adicional para compreender o papel funcional desta região durante a ativação de estereótipos em adultos mais velhos. Uma terceira limitação é que, embora tenhamos randomizado os participantes em dois grupos e eles não diferissem nas avaliações neuropsicológicas (Escalas MoCA ou Shipley), o grupo estereotipado era um pouco mais velho e tinha menor reconhecimento falso na sessão inicial (antes de qualquer manipulação). Embora as análises que controlam a idade tenham produzido resultados semelhantes às nossas análises primárias, a possibilidade de diferenças de grupo não intencionais é sempre uma possibilidade num desenho entre sujeitos.

Uma advertência final é que o nosso estudo não descarta a possibilidade de que os idosos possam experimentar ansiedade e interferência no controle executivo devido à ativação de estereótipos de envelhecimento em outros contextos. Por exemplo, em nosso estudo, houve evidências de que o ambiente de ressonância magnética pode ter sido um tanto estressante ou provocador de ansiedade para os idosos em ambas as condições. Esta ansiedade pode ter minimizado ou ofuscado a nossa capacidade de encontrar diferenças de grupo nas regiões de regulação emocional associadas à activação de estereótipos prevista pela hipótese de interferência do controlo executivo. Embora nossos participantes tenham feito uma sessão inicial pré-ressonância magnética, o que deveria ter reduzido a ansiedade geral durante a sessão de exame de ressonância magnética, não podemos descartar essa possibilidade. Não temos conhecimento de qualquer trabalho que vise comparar os efeitos comportamentais da ativação de estereótipos no ambiente de ressonância magnética versus outros contextos, embora um estudo tenha mostrado que o desempenho da memória, geralmente, pode ser prejudicado na ressonância magnética em comparação com um ambiente de laboratório (Gutchess e Park, 2006). Trabalhos futuros poderiam investigar possíveis interações entre tais efeitos de contexto e efeitos de ativação de estereótipos.

Em conclusão, a ativação dos estereótipos do envelhecimento aumentou a atividade cerebral nas regiões da linha média parietal associadas ao processamento dos estereótipos do envelhecimento, ao eu e ao foco na prevenção de erros. Embora a atividade nessas regiões cerebrais fosse consistente com a hipótese de ajuste regulatório, não encontramos consistentemente padrões de atividade cerebral que foram previstos pela hipótese de interferência do controle executivo. Estes resultados acrescentam novas restrições às hipóteses atuais de efeitos de ameaças de estereótipos, uma vez que se aplicam a adultos mais velhos. Especificamente, evidências crescentes na literatura comportamental sugerem que os mecanismos de ameaça de estereótipos em adultos mais velhos podem ser diferentes daqueles em adultos mais jovens. Nossos resultados ressoam com esse quadro emergente, demonstrando que o impacto da ameaça estereotipada na atividade cerebral em adultos mais velhos também é diferente do que se poderia esperar da literatura relevante de neuroimagem em adultos mais jovens. A ameaça do estereótipo do envelhecimento parece operar de forma diferente de outros tipos de ameaça do estereótipo, tanto no nível comportamental quanto no nível cerebral de análise.

Material suplementar

Consulte a versão Web no PubMed Central para material suplementar.

Agradecimentos e fontes de financiamento

A pesquisa relatada nesta publicação foi apoiada pelo Instituto Nacional sobre Envelhecimento dos Institutos Nacionais de Saúde sob o Prêmio Número R21AG049931. O conteúdo é de responsabilidade exclusiva dos autores e não representa necessariamente a opinião oficial dos Institutos Nacionais de Saúde.

Disponibilidade de dados/código

Os dados de neuroimagem e comportamentais utilizados neste estudo estarão disponíveis gratuitamente no Open Science Framework após a publicação. O software e os modelos que usamos para gerar os resultados estão indicados em locais apropriados na seção Métodos.

Apêndice.:

Estereótipo e passagens de controle

Passagem de estereótipo:

Obrigado por participar do nosso estudo. Hoje, você realizará tarefas de memória como as que realizou anteriormente no laboratório. Mediremos seu desempenho nessas tarefas e também tiraremos fotos das estruturas e da atividade do seu cérebro durante as tarefas. Estudos científicos demonstraram que estes procedimentos podem detectar o declínio da memória associado ao envelhecimento normal e também podem prever o desenvolvimento da doença de Alzheimer mais tarde na vida.

O objetivo principal do nosso estudo é aumentar a eficácia dessas medidas na detecção do declínio da memória associado ao envelhecimento normal e à doença de Alzheimer. Para atingir esse objetivo, compararemos dados de jovens estudantes universitários com adultos mais velhos da sua faixa etária. Além disso, compararemos dados entre idosos cujo desempenho os coloca em diferentes níveis de risco para o desenvolvimento de DA mais tarde na vida. Com base nos seus dados do Dia 1, nossos recrutadores determinaram que você é elegível para este estudo. Dados esses objetivos, você deve compreender as instruções da tarefa de memória que darei a você agora.

Passagem de controle:

Obrigado por participar do nosso estudo. Hoje, você realizará tarefas psicológicas como as que realizou anteriormente no laboratório. Mediremos seu desempenho nessas tarefas e também tiraremos fotos das estruturas e da atividade do seu cérebro durante as aulas. Estudos científicos demonstraram que esses procedimentos podem nos ajudar a compreender como o cérebro suporta diferentes processos psicológicos.

O principal objetivo deste estudo é avaliar a atividade cerebral associada às diferenças individuais nos processos psicológicos que tornam cada um de nós único. Para atingir esse objetivo, compararemos dados de uma grande amostra de participantes da pesquisa com origens e características variadas. Com base nos seus dados do Dia 1, nossos recrutadores determinaram que você é elegível para este estudo. Dados esses objetivos, você deve compreender as instruções da tarefa de psicologia que lhe darei agora.

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