A aprendizagem de ameaças prejudica a inferência associativa subsequente, parte 2

Materiais.

Estímulos. Selecionamos 80 imagens neutras de objetos do Banco de Estímulos Padronizados (BOSS)31 para funcionarem como estímulos A e B. Quarenta estímulos C, 20 emocionalmente negativos e 20 neutros, foram parcialmente escolhidos do Nencki Afective Picture System (NAPS)32 e complementados com fotos livres de direitos autorais da internet.

Existe uma estreita relação entre o banco de estímulos e a memória. O banco de estímulos refere-se ao conhecimento, experiência, habilidades e memórias que as pessoas acumularam em suas vidas. Eles desempenham um papel importante na cognição, comportamento e tomada de decisões humanas. Memória refere-se à capacidade das pessoas de lembrar e reter informações. Existe uma relação que se reforça mutuamente entre o repertório de estímulos e a memória.

Primeiro, o banco de estímulos desempenha um papel importante na melhoria da memória. O conhecimento e a experiência da biblioteca de estímulos são a base da memória das pessoas. Quando as pessoas acumulam conhecimento e experiência suficientes, elas podem conectar mais facilmente novas informações com o conhecimento existente, tornando mais fácil lembrar e reter informações. Por exemplo, se uma pessoa aprendeu um idioma e domina vocabulário e gramática suficientes, será mais fácil para ela aprender novas palavras e frases e lembrá-las com mais facilidade.

Em segundo lugar, a melhoria da memória facilita o desenvolvimento de repertórios de estímulos. Quando a memória das pessoas é melhorada, elas podem lembrar-se mais facilmente de novas informações e armazená-las no seu banco de estímulos, expandindo assim o seu conhecimento e experiência. Por exemplo, se uma pessoa tem uma memória forte, ela pode lembrar melhor o que aprendeu, dominando melhor os conhecimentos e habilidades e armazenando-os em sua biblioteca de estímulos.

Portanto, a promoção mútua do conjunto de estímulos e da memória é de grande importância para a vida diária e o trabalho das pessoas. Para os alunos, focar no acúmulo de conhecimento e experiência e se esforçar para melhorar sua memória ajudará a melhorar o desempenho acadêmico e a capacidade de exame. Para as pessoas que trabalham, construir a sua biblioteca de estímulos, expandir constantemente os seus conhecimentos e competências e melhorar a sua memória desempenham um papel muito importante na melhoria da eficiência do trabalho e da competitividade profissional.

Resumindo, existe uma estreita relação entre a biblioteca de estímulos e a memória. A expansão da biblioteca de estímulos e a melhoria da memória promovem-se mutuamente e têm um impacto importante na cognição e no comportamento das pessoas. Devemos focar em acumular conhecimento e experiência, melhorar nossa memória e expandir constantemente nossa biblioteca de estímulos, para alcançar melhores resultados e desempenho na vida e no trabalho. Percebe-se que precisamos melhorar nossa memória. Cistanche deserticola pode melhorar significativamente a memória, porque Cistanche deserticola também pode regular o equilíbrio dos neurotransmissores, como aumentar os níveis de acetilcolina e fatores de crescimento. Essas substâncias são essenciais para a memória e o aprendizado. Além disso, a carne também pode melhorar o fluxo sanguíneo e promover o fornecimento de oxigênio, o que pode garantir que o cérebro receba nutrientes e energia suficientes, melhorando assim a vitalidade e a resistência do cérebro.

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Cada estímulo C na condição de ameaça foi comparado a um na condição neutra em termos de seu conteúdo para controlar os efeitos de memória de complexidade e semântica. Por exemplo, a imagem de um acidente de carro fatal na condição de ameaça foi comparada com a imagem de um carro dirigindo com segurança na rodovia em condição neutra.

Para cada estímulo C, um som correspondente foi encontrado no banco de dados International Affective Digitized Sounds (IADS)33 ou no Te Freesound Project; um repositório colaborativo e de código aberto de conteúdo de áudio sob uma licença Creative Commons (https://freesound.org/). Estes foram selecionados para corresponder significativamente à imagem (por exemplo, a imagem de uma perna gravemente quebrada - o som de um aipo quebrando) para melhor emular uma experiência multimodal da vida real, aumentando assim o potencial dos estímulos aversivos para evocar estímulos fisiológicos ecologicamente válidos. respostas.

Dois ajustes importantes foram feitos nos estímulos. Primeiro, a luminância média de todas as imagens foi igualada usando a adaptação de cores da caixa de ferramentas SHINE para MATLAB34. Isto diminui a influência potencial das características visuais de baixo nível dos estímulos que podem confundir os dados da pupila. Em segundo lugar, a amplitude máxima de cada campo sonoro foi definida de tal forma que nunca excedeu 72 decibéis no nosso ambiente de laboratório, de modo que os efeitos da pupila em todas as condições não puderam ser explicados como resultado de ruídos altos36.

Tarefas e procedimentos experimentais. Os diferentes dias do paradigma PRÉ-Memória refletem as três fases distintas de um experimento de pré-condicionamento sensorial e ocorreram durante três dias consecutivos (ver Fig. 1). Observe que, apesar dessa semelhança no procedimento para as duas primeiras fases do experimento, o interesse para a terceira fase aqui é a inferência associativa declarativa e como ela é afetada pela ameaça, em vez de respostas fisiológicas condicionadas ao estímulo pré-condicionado. No primeiro dia, são aprendidas associações preditivas neutras entre pares de estímulos (A→B). Dez no segundo dia, de cada par, um (B) é usado como estímulo condicionado (CS) para aprendizagem associativa, com cada item C neutro ou aversivo funcionando como um estímulo único, episódico e incondicionado (US; B→C).

Finalmente, no terceiro dia, avaliamos a capacidade dos participantes de recombinar informações de ambos os dias de aprendizagem, apresentando cada item A do dia 1, que se tornou indiretamente preditivo de um item C neutro ou aversivo no dia 2 (A→C?). O experimento foi programado de forma que cada participante recebesse combinações exclusivamente aleatórias de estímulos A→B→C. Cada sessão ocorreu na mesma sala do laboratório onde a iluminação foi mantida no nível máximo para que os diâmetros iniciais da pupila fossem baixos, deixando espaço para dilatação em resposta a estímulos aversivos.

Aprendizagem (dia 1). No primeiro dia, os participantes foram informados de que o objetivo da experiência era estudar a sua capacidade de imaginar vividamente histórias envolvendo diferentes combinações de imagens. Isto pretendia obscurecer o facto de que o interesse principal era a memória e, assim, impedir o uso de estratégias de aprendizagem deliberadas e variáveis. Após a leitura do folheto informativo e assinatura do termo de consentimento livre e esclarecido, os participantes posicionaram-se em frente à tela do computador. O experimentador leu as instruções para ambas as primeiras tarefas de aprendizagem associativa sob o pretexto de uma “tarefa de imaginação”38.

Especificamente, os participantes foram instruídos a usar cada par de estímulos apresentados para imaginar vividamente histórias nas quais desempenham um papel central, seja numa primeira narrativa pessoal ou como observador de um evento. Ao fazer com que os participantes simulem ativamente eventos envolvendo eles próprios e os pares de estímulos, as memórias que contêm cada associação têm maior probabilidade de ter as características de "o que, onde e quando" que definem a memória episódica39. Foram apresentados aos participantes 40 pares (A → B) de imagens apresentadas sequencialmente.

Cada tentativa começou com um cruzamento de fixação apresentado por 500 ms, após o qual o estímulo A foi mostrado por 4 s, imediatamente seguido pelo estímulo B por mais 4 s. Os intervalos entre tentativas (ITI) variaram aleatoriamente entre 8, 9, 10,11 ou 12 s, com média de 10 s. Após a apresentação de todos os 40 pares únicos, todos foram apresentados novamente em ordem aleatória durante um segundo e terceiro blocos de aprendizagem. Os participantes tiveram intervalos de 1-minutos entre os blocos de aprendizagem. No terceiro bloco, foi-lhes pedido que indicassem a vivacidade de cada uma das suas histórias imaginadas numa escala visual analógica (VAS) que variava entre 0 ('nada vívido') e 100 ('muito vívido').

Em seguida, os participantes realizaram um teste de reconhecimento associativo no qual cada item A foi apresentado por 4 segundos, após o qual foram solicitados a selecionar o item B associado entre 6 opções na tela. As instruções para ambas as tarefas foram repetidas na tela do computador. No final da sessão, foi realizado um breve questionário de saída questionando sobre a motivação dos participantes para cumprir as instruções da tarefa.

Trate a aprendizagem (dia 2). A tarefa de aprendizagem associativa do segundo dia era quase idêntica em estrutura e instruções à do dia anterior, mas muito diferente em termos dos estímulos apresentados. Primeiro, os estímulos apresentados agora eram pares B→C, o que significa que cada primeira imagem apresentada (B) era a segunda de um par visto no dia anterior. Além disso, o segundo item de cada par (C) poderia ser neutro ou aversivo (ameaça). ) e foi acompanhado por um som correspondente reproduzido em fones de ouvido.

Dessa forma, metade dos 40 pares A→B do primeiro dia foram ‘estendidos’ com um item C aversivo (A→B→ CTHREAT), enquanto a outra metade foi recentemente associada a um item C de controle neutro (A→B→ CNEUTRAL). . Os participantes receberam as mesmas instruções do primeiro dia: usar cada par de estímulos apresentados para imaginar vividamente histórias nas quais eles desempenham um papel central, mas agora algumas dessas imagens podem envolver imagens e sons aversivos. Os participantes não foram explicitamente informados de que cada primeira imagem de um par (B) seria a segunda imagem de um par que foram apresentados ontem, nem para reativar ativamente seu associado pré-existente (A). Os participantes foram ainda solicitados a apoiar a cabeça em um apoio de queixo e minimizar os movimentos da cabeça durante as tarefas experimentais para não interferir nas medições das pupilas.

Tal como no primeiro dia, após a apresentação de todos os 40 pares B→C, estes foram repetidos num segundo e terceiro bloco de aprendizagem. Além disso, no primeiro bloco de aprendizagem os participantes foram solicitados a indicar a valência ('negativa' para 'positivo') e excitação ('calma' para 'tenso') induzidas pelas histórias que imaginaram com cada par de itens em dois VASs separados de 0 a 100. A duração e a randomização do ITI foram as mesmas do dia anterior, e os participantes foram novamente dados 1-minutos de intervalo entre os blocos de aprendizagem. Um máximo de três pares B→C da mesma condição foram apresentados consecutivamente. Após a codificação, a memória para todos os pares B→C foi testada da mesma forma que os pares A→B no primeiro dia, e a sessão novamente terminou com um questionário de saída, que desta vez também incluiu perguntas questionando a experiência emocional subjetiva dos participantes do tarefa.

Teste de inferência associativa (dia 3). No último dia, os participantes realizaram primeiro o teste de inferência associativa, seguido de dois testes de reconhecimento associativo para as associações que foram aprendidas no primeiro dia (A→B) e no segundo (B→C) do experimento. Eles receberam instruções verbais e escritas para cada teste separadamente. Durante o teste de inferência associativa, cada item A foi apresentado por 4 s, seguido por um teste de escolha forçada de seis alternativas, individualizado, no qual os participantes tinham que selecionar o item C ao qual está indiretamente associado por meio de um item B compartilhado. um a seis no teclado numérico para indicar a resposta para cada tentativa.

Todas as iscas apresentadas durante cada teste foram outros estímulos C que foram apresentados durante o experimento e selecionados de forma que três fossem da condição neutra e três da condição de ameaça. Todas as imagens C foram usadas com a mesma frequência como iscas. Após o teste de inferência associativa, as memórias premissas A→B e B→C foram testadas. A estrutura experimental desses testes foi idêntica à do teste de inferência associativa, exceto que a sugestão foi apresentada por apenas 1 s. Finalmente, após o último questionário de saída, perguntando novamente sobre a sua motivação para cumprir as instruções das tarefas, os participantes foram informados sobre os verdadeiros objectivos da experiência.

Análise de dados.

Aquisição e pré‑processamento. A aquisição de dados comportamentais foi realizada utilizando o software Presentation (Neurobehavioral Systems Inc., Berkeley CA). Os dados das pupilas durante o dia 2 foram coletados usando um rastreador ocular TobiiPro Nano ajustado a uma taxa de amostragem de 6 0 Hz. As séries temporais resultantes foram pré-processadas usando a linguagem de programação Python (1) localizando todas as amostras registradas pelo rastreador ocular como valores faltantes (NaN) como resultado de participantes piscando, desviando o olhar ou erros técnicos, e configurando as amostras 100 ms antes e depois também ser NaN, (2) interpolando linearmente em torno desses valores de NaN e (3) aplicando um filtro passa-faixa (0,01–6 Hz, Butterworth de terceira ordem).

Seguindo estes primeiros passos, as respostas da pupila foram quantificadas para os estímulos B e C, calculando o valor médio no quadro de interesse: No caso dos estímulos B, que aqui funcionam como estímulos condicionados, este foi o segundo final da apresentação, como medo antecipatório. é mais provável que as respostas sejam captadas imediatamente antes do estímulo que evoca o medo41. Para os estímulos C, observamos os 2 segundos finais da apresentação do estímulo, onde a resposta emocional está no auge .

Para que um valor experimental seja considerado de qualidade suficiente para ser incluído nas análises, tanto o valor médio de um quadro de interesse quanto sua linha de base correspondente tiveram que ser calculados com base em pelo menos 50% de valores não-NaN, ou caso contrário, foi definido como ausente. Os valores médios para cada quadro de interesse foram subtraídos da largura média da pupila durante uma linha de base de 500 ms antes do início do estímulo29. Os participantes para os quais mais de 50% dos ensaios em qualquer condição foram excluídos com base neste critério foram totalmente excluídos das análises de dados dos alunos.

Manipulação e verificações de premissas. Associações de premissas. Após o teste de inferência associativa (A→C) no dia 3 do experimento, os participantes completaram testes de reconhecimento associativo para memórias premissas A→B eB→C, permitindo a seleção específica daqueles testes de teste A→C para os quais as memórias nas quais eles as bases foram mantidas43. Se isso resultou em uma distribuição igual de ensaios entre as condições foi avaliado usando um teste t independente. Além disso, avaliamos diferenças na memória associativa entre condições imediatamente após a aprendizagem nos dias um e dois, também utilizando testes t independentes.

Respostas de excitação a estímulos aversivos e transferência para preditores. Duas condições (ameaça, neutra) × bloco (um, dois, três) ANOVAs de medidas repetidas foram realizadas para testar se os estímulos aversivos C foram bem-sucedidos em evocar uma resposta de excitação e se estes foram transferidos para os estímulos B no segundo e terceiro bloco seguinte aprendizado. Para o primeiro, as respostas médias da pupila aos estímulos C foram utilizadas como variável dependente, enquanto para o último, foram utilizadas as respostas médias da pupila aos estímulos B.

Análises primárias. Empregamos análises de regressão multinível, uma estratégia de modelagem que permite testes de hipóteses no nível de memórias individuais, levando em consideração a estrutura aninhada de testes de memória entre os participantes, para cada uma das principais questões de pesquisa aqui colocadas. Como a variável dependente de cada análise é o resultado binário dos testes de inferência associativa que podem ser corretos ou incorretos, executamos modelos de regressão logística multinível para testar cada hipótese usando o pacote lme4 para R44.

Os parâmetros estimados pela regressão logística são mudanças no logaritmo natural das probabilidades previstas, que determinam a probabilidade de um evento discreto acontecer. As probabilidades podem ser convertidas em uma proporção calculandoOddsOdds+1. Por exemplo, se as probabilidades previstas para inferência associativa correta forem 4, isso significa que o modelo prevê4 inferências corretas para cada inferência incorreta, (ou 80%), e o log odds ratio (log OR) seria ln(4) ≈ 1,39. Todas as variáveis ​​preditoras contínuas foram centradas na média do sujeito, o que significa que os resultados podem ser interpretados como efeitos da variância do preditor dentro do sujeito.

É importante ressaltar que os ensaios incluídos nas análises foram apenas aqueles para os quais ambas as associações de premissas (A → B e B → C) foram retidas no dia do teste de inferência associativa. Isso significa que os resultados devem ser interpretados como os efeitos do aprendizado da ameaça, da excitação e da vivacidade da codificação para casos em que as memórias necessárias para fazer um julgamento A → C estão prontamente disponíveis. Por outras palavras, quaisquer efeitos de ameaça na inferência associativa não podem ser explicados por diferenças entre condições na retenção de memórias premissas.

Efeito da aprendizagem de ameaças na inferência associativa. Para testar a hipótese de que o aprendizado de ameaças afeta a inferência associativa futura, executamos um modelo de regressão logística multinível com a condição como a única variável preditora, onde o log da razão de chances da precisão média da resposta prevista (ln(odds_hit) ) para o ensaio j, aninhado no participanteI, é:

ln(probabilidades_hitij)=µ + i + 1(Ameaça)ij.

A condição neutra foi definida como categoria de referência, o que significa que o intercepto μ, ou grande média, pode ser interpretado como a média prevista da razão de probabilidade logarítmica para fazer uma inferência associativa correta para esta condição. A variação individual no desempenho da linha de base, ou probabilidade de inferência associativa precisa na condição neutra, é capturada pelas interceptações aleatórias, i. O coeficiente 1 representa então a diferença na razão de probabilidade logarítmica média prevista para testes de ameaça em relação a testes neutros. Se o parâmetro 1 for significativo, isso indica um efeito de aprendizagem de ameaças. Um valor positivo para 1 seria evidência de um efeito intensificador da ameaça, enquanto um valor negativo sugeriria uma imparidade.

Testamos adicionalmente se os tempos de reação (TR) diferiam entre as condições, e se esse efeito diferia para inferências associativas corretas e incorretas, usando regressão linear multinível com dois preditores categóricos: condição e acerto, com neutro e incorreto como categorias de referência, respectivamente. especificado da seguinte forma:

RT=µ + i + 1(Ameaça)ij + 2(Correto)ij + 3(Ameaça × Correto)ij.

Aqui, 1 é a diferença estimada nos tempos de reação para ameaças em relação a testes neutros, e 2 entre testes corretos em relação a testes respondidos incorretamente. 3 é a diferença aditiva para testes que estão na condição de ameaça e foram respondidos corretamente. Finalmente, executamos uma ANOVA de medidas repetidas de RTs com Condição (ameaça, neutra) e tipo de teste associativo (inferência A→C, associação A→B, associação B→C) para avaliar se as inferências associativas entre memórias foram tão rápidas quanto os julgamentos de reconhecimento associativo dentro das memórias9 e se isso diferia entre as condições.

Moderação noradrenérgica do efeito da aprendizagem de ameaças na inferência associativa. Para avaliar se a excitação evocada pelos estímulos aversivos C (isto é, os estímulos US) estava relacionada com o possível efeito das memórias de ameaça na inferência associativa (seja melhoria ou prejuízo), as respostas da pupila no primeiro encontro de C no primeiro bloco foram então adicionadas como moderadores. do efeito da condição:

ln(odds_hitij)=µ + i + 1(Ameaça)ij + 2(Excitação)ij + 3(Ameaça × Excitação)ij.

Como a excitação, operacionalizada como dilatação da pupila, é uma variável contínua, 2 representa a inclinação correspondente para prever a razão de probabilidade logarítmica da inferência associativa precisa. A condição neutra é novamente usada como referência, o que significa que 3, a inclinação da interação excitação × condição, representa a diferença nas inclinações para o efeito da excitação em testes de ameaça em relação aos testes neutros.

Análises secundárias. Controlando a vivacidade das memórias premissas. A extensão pela qual a aprendizagem de ameaças afeta a inferência associativa pode depender da vivacidade da codificação subjetiva dos episódios originais que formam a base para um julgamento subsequente. Sabe-se que eventos emocionalmente estimulantes produzem memórias vívidas45, o que pode afetar a força da memória associativa. Assim, para controlar os efeitos da vivacidade da memória das premissas, que podem diferir entre as condições, os participantes deram uma classificação subjetiva de vivacidade para as memórias das premissas em ambos os dias de aprendizagem. Testamos se a vivacidade modera o efeito da aprendizagem de ameaças na inferência associativa subsequente, adicionando a pontuação de vivacidade do dia 1 e do dia 2 ao modelo, especificada como uma interação de três vias com a condição:

ln(probabilidades_hitij)=µ + i + 1(Ameaça)ij + 2(Vivididade_D1)ij + 3(Vivididade{ {8}}D2)ij+ 4(Ameaça × Vivididade_D1)ij + 5(Ameaça × Vivididade_D2)ij+ 6(Vivididade{{ 17}}D1 × Vividness_D2)ij+ 7(Ameaça × Vividness_D1 × Vividness_D2)ij.

As variáveis ​​de vivacidade para ambos os dias, Vividness_D1 e Vividness_D2, são contínuas, seus respectivos efeitos principais indicados pelas inclinações 2 e 3. Como é o caso nas análises anteriores, os parâmetros de interação 4 e 5 indicaram as diferenças no efeito da vivacidade da memória premissa para testes de ameaça em relação aos testes neutros para ambos os dias de codificação. Finalmente, o parâmetro 6 representa o efeito de interação da vivacidade da memória das premissas, enquanto 7 indica como esse efeito é diferente para testes de ameaça em comparação com testes neutros.

Efeitos da aprendizagem de ameaças nas memórias locais. Aplicando a mesma estratégia de modelagem usada para analisar o efeito da aprendizagem de ameaças e da excitação na inferência associativa, testamos se as memórias originais (A→B) foram fortalecidas pelas novas associações de ameaças (B→C), o que estaria de acordo com estudos anteriores. encontrar evidências de marcação emocional12,13. Da mesma forma, testamos se as associações entre novos elementos de memória (B→C) diferiam entre testes de ameaça e controles neutros.

Semelhante às nossas previsões sobre os efeitos da ameaça na inferência associativa, aqui esperávamos um aumento devido ao valor preditivo para itens C ameaçadores adquiridos por itens B, ou um prejuízo em linha com estudos anteriores em relação ao efeito da emoção na aprendizagem associativa. Observe que agora, Odds_hitij refere-se ao resultado binário (correto ou incorreto) das tentativas durante o teste de reconhecimento associativo de associações do primeiro ou segundo dia, avaliado no terceiro dia do experimento.

ln(probabilidades_hitij)=µ + i + 1(Ameaça)ij.

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