Dysgu sy'n Gysylltiedig ag Oedran A Nam ar y Cof Gweithio yn y Marmoset Cyffredin Rhan 3

Er mwyn pennu a oes perthynas rhwng oedran a faint o brofiad sydd ei angen i gaffael rheolau'r DRST, fe wnaethom gyfrifo nifer y treialon a gwblhawyd gan bob marmoset cyn i'w perfformiad wyro'n sylweddol oddi wrth siawns (hy, hyd y Cyfnod Nofis).

Er enghraifft, os ydym ond yn meistroli rhai pwyntiau gwybodaeth sylfaenol wrth astudio cwrs penodol, yna mae ein cof o'r pwynt gwybodaeth hwn yn dal yn gymharol fas. Ond os byddwn yn ymchwilio i'r pwyntiau gwybodaeth hyn trwy ymarfer, archwilio, a meddwl yn ystod y broses ddysgu, a'u cymhwyso'n barhaus yn ymarferol, yna bydd ein profiad yn parhau i gronni, a bydd y wybodaeth hon yn cael ei hintegreiddio'n ddyfnach. yn ein cof.

Yn ogystal â'r maes astudio, gall gwella cof trwy brofiad hefyd gael ei adlewyrchu'n llawn mewn bywyd. Er enghraifft, pan fyddwn yn delio â phroblem benodol, os ydym wedi profi problemau tebyg neu senarios tebyg, yna gallwn feddwl am ateb yn gyflymach. Mae hyn oherwydd bod ein profiad yn ein helpu i ddisgrifio'r broblem yn gliriach yn ein meddyliau. , dod o hyd i atebion yn gyflymach.

Mae'r cynnydd mewn profiad nid yn unig yn gwella ein cof ond hefyd yn ein gwneud yn fwy hyderus. Fel y dywed y dywediad "Profiad yw'r athro gorau", dim ond trwy gronni profiad trwy ymarfer parhaus a chrynhoi gwersi ohono y gallwn ni allu trin pethau tebyg yn well a dod yn fwy hyderus.

Yn fyr, mae'r berthynas rhwng profiad a chof yn anwahanadwy. Dim ond gydag ymdrechion cadarnhaol a chroniad parhaus o brofiad trwy ymarfer a meddwl y gellir hyfforddi a gwella ein cof yn llawn, gan ein gwneud yn gallach, yn fwy hyderus, ac yn fwy aeddfed. Gellir gweld bod angen i ni wella cof, a gall Cistanche deserticola wella cof yn sylweddol oherwydd bod Cistanche deserticola yn ddeunydd meddyginiaethol Tsieineaidd traddodiadol sydd â llawer o effeithiau unigryw, ac un ohonynt yw gwella cof. Mae effeithiolrwydd briwgig yn dod o'r gwahanol gynhwysion gweithredol sydd ynddo, gan gynnwys asid, polysacaridau, flavonoidau, ac ati. Gall y cynhwysion hyn hybu iechyd yr ymennydd mewn gwahanol ffyrdd.

Cliciwch gwybod atchwanegiadau i wella cof

Gan ddefnyddio oedran y marmoset ar ddiwedd y Cyfnod Nofis, datgelodd cydberthynas trefn restrol Spearman gysylltiad cryf, cadarnhaol a oedd yn ystadegol arwyddocaol, gan ddangos bod angen mwy o brofiad ar farmosetiaid sy'n heneiddio i gaffael rheolau DRST i ddechrau (Ffig. 3D; rs(13) { {3}}.65, p=0.009).

Methodd un marmoset gwrywaidd naw oed ("FL" yn Ffig. 1) â pherfformio uwchlaw lefelau siawns, er gwaethaf cwblhau 7000 o dreialon DRST, ac felly cafodd yr anifail hwn ei eithrio o'r dadansoddiadau ystadegol a gynhaliwyd ar y Cyfnodau Dysgwr ac Arbenigwr, a ddisgrifir isod.

Yn y Cyfnod Dysgwr, dangosodd marmosets welliant cyflym mewn perfformiad. Er mwyn pennu a oedd gwahaniaethau sy’n gysylltiedig â henaint yng nghyfradd y gwelliant yn y Cyfnod Dysgwr, fe wnaethom asesu’r gyfradd ddysgu uchaf ar gyfer pob mwnci.

Cyfrifwyd y gyfradd ddysgu uchaf trwy ddod o hyd i'r deilliad mwyaf o'r gromlin FSL gymedrig, wedi'i chyfrifo dros ffenestr dreial 100-doll. Datgelodd cydberthynas trefn restrol A Spearman gydberthynas negyddol sylweddol rhwng oed cyfartalogmarmoset dros y 100-ffenestr prawf, a chyfradd ddysgu uchaf, gan ddangos gydag oedran cynyddol, bod cyfraddau dysgu wedi arafu (Ffig. 3E; rs(13)=0 .61, p=0.015).

Yn y Cyfnod Arbenigol, cyrhaeddodd marmosets y lefelau uchaf o berfformiad ac yn nodweddiadol roeddent yn wastad. Fe wnaethom bennu lefel perfformiad uchaf pob marmoset trwy gyfrifo'r FSL cymedrig a gyflawnwyd yn ystod y Cyfnod Arbenigol.

Defnyddiwyd cydberthynas trefn restrol Spearman i asesu'r berthynas rhwng cyfartaledd pob marmoset yn ystod y Cyfnod Arbenigol ac uchafswm FSL. Datgelodd gydberthynas negyddol sylweddol rhwng y newidynnau hyn, gan ddangos bod heneiddio marmoset yn gysylltiedig â llai o gapasiti cof gweithio (Ffig. 3F; rs(13)=0.54,p=0.037).

Gellir canfod gwybodaeth ychwanegol am berfformiad gwybyddol a sut aeth marmosets at y dasg trwy asesu patrymau gwallau a wnaed wrth berfformio'r DRST.

Mae achosion pan fydd marmosets yn gorffen treial gyda FSL o ddau (hy, gwneud gwall ar TDL3 pan fo tri gwrthrych ar y sgrin), yn arbennig o addysgiadol gan mai dim ond trwy ddewis gwrthrych cyntaf y treial (gwall uchafiaeth) neu'r mwyaf y gellir gwneud gwallau gwrthrych y treial a gywirwyd yn ddiweddar (gwall dyfalgar). Mae astudiaethau blaenorol o ddysgu wedi canfod bod anifeiliaid yn dueddol o fod yn naturiol i barhau i berfformio ymddygiadau y maent wedi cael eu gwobrwyo amdanynt yn ddiweddar, patrwm ymddygiad a all arwain at wallau dyfal.

Felly, rhagdybiwyd gennym, cyn caffael rheolau'r DRST (hy, yn y Cyfnod Dechreuwyr), y byddai marmosets yn gwneud gwallau mwy dyfal o gymharu â gwallau blaenoriaeth, ac unwaith y byddai rheolau'r DRST wedi'u caffael yn llwyddiannus (hy, Cyfnodau Dysgwyr ac Arbenigwyr) , byddai marmosets yn gwneud mwy o wallau uchafiaeth o gymharu â gwallau dyfal.

I archwilio hyn fe wnaethom gyfrifo cyfran y marmosetau uchafiaeth a gwallau dyfalgar a wnaed ar dreialon TDL3 yn ystod pob un o'r tri Chyfnod (Ffig. 4A) a chanfod bod rhyngweithio sylweddol rhwng y math o wall (dyfalbarhaol, uchafiaeth) a Chyfnod (Nofis, Dysgwr, Arbenigwr; Scheirer Prawf Ray Hare: H(2)=58.24, p=2.0 1013).

Ar draws y Cyfnodau, bu gostyngiad sylweddol yn y ffracsiwn o wallau dyfalgar a chynnydd cyfatebol yn y ffracsiwn o wallau a oedd yn flaenoriaeth (prawf Friedman; x2(2)=22.93, p=1.05 105 ).Yn benodol, cyrhaeddodd hyn arwyddocâd ystadegol rhwng y Cyfnodau Nofis a Dysgwr a rhwng y Cyfnodau Dechreuwyr ac Arbenigwyr ond nid rhwng y Cyfnodau Dysgwr ac Arbenigwr (profion Nemenyi post hoc pairwise; Nofis vs Dysgwr: p=0.01;Nofis vs Arbenigwr : p=6.55 106; Dysgwr vs Arbenigwr: p=0.16).

Yn unol â'n rhagdybiaeth, newidiodd y prif gamgymeriad wrth ddysgu'r dasg fel bod gwallau yn bennaf yn y Cyfnod Newydd yn dyfalbarhau, tra bod gwallau blaenoriaeth yn fwyaf cyffredin yn y Cyfnodau Dysgwyr ac Arbenigwyr (profion rheng wedi'u llofnodi gan Wilcoxon ar gyfer samplau pâr; Nofis: Z;=3.38, p=6.10 105;Dysgwr: Z=2.641, p=0.0054;Arbenigwr:Z=2.527, p=0.0084).

Er mwyn pennu a allai cyfraddau dysgu arafach marmosets heneiddio gael eu hesbonio gan gwrs amser hir o'r newid math mwyaf o wallau ("croesgroes"), fe wnaethom feintioli nifer y treialon TDL3 cyn y gorgyffwrdd ar gyfer pob anifail (Ffig.4B, C).

Datgelodd cydberthynas trefn restrol A Spearman gydberthynas gadarnhaol sylweddol rhwng oedran ar adeg y gorgyffwrdd a nifer y treialon i'r gorgyffwrdd, gan ddangos, ar dreialon TDL3, bod marmosets sy'n heneiddio yn newid i wallau primacy yn bennaf ar ôl mwy o brofiad tasg na marmosets iau (Ffig. 4C; rs(13)=0.72, p=0.002).

Gan fod dadansoddiadau gwallau TDL3 wedi datgelu gwahaniaeth yn ymwneud ag oedran yng nghyfradd y math o wallau yn newid o uchafiaeth ddyfalbarhaol, aethom ymlaen i archwilio a oedd newid cysylltiedig ag oedran ym maint y dyfalbarhad hefyd. Mae astudiaethau blaenorol wedi canfod bod mwncïod macaque oed yn gwneud gwallau mwy dyfal ar y DRST nag y mae macaques ifanc (Moss et al., 1997).

Felly, rydym yn rhagdybio y gallai lefelau uwch o ddyfalbarhad fod yn sail i'r gyfradd ddysgu arafach o heneiddio marmosets (Ffig.3E) a gall hefyd esbonio'r diffyg cof gweithio cyffredinol sy'n gysylltiedig ag oedran (Ffig. 3 F).

I brofi'r ddamcaniaeth hon, fe wnaethom gyfrifo'r gyfran o wallau dyfalgar ar draws TDLs yn ystod pob un o'r tri Chyfnod. Canfuom fod heneiddio'n gysylltiedig â gwallau mwy dyfal, ond dim ond yn y Cyfnod Dysgwr (Ffig.4D–F; cydberthynas trefn restrol Spearman gan ddefnyddio cyfnod heneiddio cyfartalog; Nofis: rs(14)=0.035, p { {5}}.90; Dysgwr:rs(13)=0.65, p=0.009; Arbenigwr: rs(13)=0.411, p=0 .13).

Mae'r canlyniadau hyn yn dangos bod lefelau dyfalbarhad uwch wrth wraidd y gyfradd arafwch o ddysgu marmosets sy'n heneiddio ac nad yw gwallau dyfal yn cyfrif am nam ar y cof gweithio sy'n gysylltiedig ag oedran.

Perfformiwyd treialon o anhawster cynyddol yn ddibynadwy yn ystod y Cyfnod Arbenigol. Mae patrwm y gwallau marmosets a wnaed ar y treialon hyn yn rhoi cyfle i archwilio a yw marmosets yn ildio i ymyrraeth cof gweithio. I wneud hyn, fe wnaethom fesur dosbarthiad gwallau yn ôl y pellter yn y gorffennol cyflwynwyd yr ysgogiad a ddewiswyd yn anghywir (hy, "yn ôl").

Er enghraifft, pe bai marmoset yn gwneud camgymeriad pan oedd pedwar gwrthrych ar y sgrin (TDL4), byddent yn ennill FSL o dri ar y treial hwnnw. Yn yr achos hwn, gallent wneud camgymeriad trwy ddewis y gwrthrych cyntaf a gyflwynwyd ar y treial (n-cefn 3; uchafiaeth), yr ail wrthrych a gyflwynir ar y treial (n-cefn 2), neu'r trydydd gwrthrych a gyflwynwyd ar y treial (n-cefn 1 ; dyfal).

Mesurwyd dosbarthiad gwallau n-cefn a wnaed yn y Cyfnod Arbenigol ar gyfer pob TDLland o'i gymharu â pherfformiad siawns gan ddefnyddio x2 Profion Da Ffitrwydd (Ffig. 4H). Datgelodd y profion hyn, ar gyfer pob TDL, fod y dosraniadau n-backerror a arsylwyd yn sylweddol wahanol i'r rhai a ddisgwylir ar hap (TDL3: x2 =154.17, p=2.13 1035; TDL4: x{{11} }.98,p=7.94 1025; TDL5: x2=116.52, p=4.34 1025; TDL6: x2=74.06, p {{25 }}.15 1015; TDL7:x2=50.44, p=1.13 10 109; TDL8: x2 =38.49, p=9.01 107; TDL9; :x2=14.74,p=0.04).

Ymhellach, ar bob TDL, gwnaeth marmosets lawer mwy o wallau blaenoriaeth na gwallau dyfal (profion rheng wedi'u llofnodi gan Wilcoxon ar gyfer samplau pâr; TDL3: Z=3.38, p=6.1 105; TDL4:Z {{8 }}.05, p=0.001; TDL5: Z=3.24, p=0.0002;TDL6:Z=3.27, p=0.0001; TDL7: Z=3.15,p=0.00,024; TDL8: Z=2.52, p=0.0081; TDL9 :Z=2.10, p=0.034). Mae'r canlyniadau hyn yn dangos bod marmosets wedi profi ymyrraeth ôl-weithredol, lle mae gwybodaeth sydd newydd ei chaffael yn tarfu ar storio cof dros dro, gan arwain at wallau a wneir trwy nodi ysgogiadau mwy a gyflwynir o bell fel rhai newydd.

Un fantais o ddefnyddio sgriniau cyffwrdd isgoch i asesu perfformiad gwybyddol yw'r gallu i fesur cuddni dewis yn gywir ac yn ddibynadwy. Ystyrir yn eang bod y mesur hwn yn ddarlleniad cadarn o gyflymder prosesu ac mae wedi'i gydberthyn â llwyth gwybyddol ac anhawster tasg (Bopp andVerhaeghen, 2018; Gray et al., 2018; De Boeckand Jeon, 2019).

Er mwyn pennu a oedd y patrwm hwn yn cael ei ddal gyda marmosets yn perfformio'r DRST, fe wnaethom asesu dewisiadau cywir ac anghywir ar gyfer pob marmoset ar bob Cyfnod o'r DRST, ac ar gyfer pob TDL yn y Cyfnod Arbenigol. Datgelodd prawf Scheirer RayHare brif effeithiau arwyddocaol math hwyrni (dewis cywir, dewis anghywir) a Chyfnod y DRST (Datblygiad, Dysgwr, Arbenigwr), a hefyd rhyngweithio sylweddol rhwng y ffactorau hyn (Ffig. 5A; math hwyrni: H(1)=12.58, p=0.0004; Cyfnod: H(2)=15.13, p=0.0005; rhyngweithio: H(2) {{12} }.69, p=0.01). Gostyngodd cuddni dewis cywir, ond nid cuddni dewis anghywir, yn sylweddol ar draws Cyfnodau'r DRST (Friedman'stests; cywir: x2(2)=22.93 , p=1.05 105; anghywir: x2(2) =0.12, p=0.94).

Roedd hwyrni dewis cywir yn fyrrach yn y Cyfnodau Dysgwyr ac Arbenigwyr nag yn y Cyfnod Dechreuwyr, heb unrhyw wahaniaeth rhwng y Cyfnod Dysgwr a'r Cyfnod Arbenigwr (profion post hoc Nemenyi mewn parau; Nofis yn erbyn Dysgwr: p=0.01; Nofis vs Arbenigwr:p { {2}}.55 105; Dysgwr vs Arbenigwr: p=0.16). Mae'r canlyniadau hyn yn dangos, gyda gwelliant ar y dasg, roedd yn haws adnabod marmosets i adnabod yr ysgogiad newydd. Nesaf, i benderfynu a allai dewisiadau anghywir fod oherwydd byrbwylltra, gwnaethom gymharu'n gywir â dewisiadau anghywir o fewn pob un o'r Camau.

Yn ystod y Cyfnod Nofis, roedd hwyrni dewis cywir ac anghywir yn debyg; fodd bynnag, yn ystod y Cyfnodau Dysgwyr ac Arbenigwyr, roedd cuddni dewis anghywir yn sylweddol hwy na'r hwyrni dewis cywir (Ffig. 5A; Profion rheng wedi'u llofnodi gan Wilcoxon ar gyfer samplau pâr; Nofis: Z=0.71, p=0.49 ;Dysgwr ac Arbenigwr: Z=3.38,p=6.10 105). Mae hyn yn dangos, pan wnaeth marmosets gamgymeriad, ei bod yn debygol nad oedd hynny oherwydd byrbwylltra gan eu bod wedi cymryd llawer mwy o amser i ymateb yn yr achosion hynny.

Er mwyn ymchwilio i batrymau hwyrni dewis yn fwy trylwyr, gwnaethom fesur data hwyrni'r Cyfnod Arbenigol yn ôl TDL. Gan nad oedd unrhyw berthynas arwyddocaol rhwng oedran cyfartalog yn ystod y Cyfnod Arbenigwr a hwyrni dewis (cydberthynas trefn restrol Spearman; cywir: rs(13)=0.40, p=0.14; anghywir: rs(13)=0.30,p=0.27), roedd dadansoddiadau pellach yn canolbwyntio ar asesu a oedd y data cuddni yn datgelu gwybodaeth am lwyth gwybyddol ac anhawster tasg. Yn gyntaf, fe wnaethom archwilio a oedd y llwyth gwybyddol cynyddol sy'n ofynnol gan TDLs anoddach wedi'i adlewyrchu yn y data hwyrni dewis.

Mae cydberthyniadau trefn restrol cryf a chadarnhaol Spearman rhwng y ddau fath o hwyrni dewis ac anhawster treial yn lefel adlewyrchu'r amser prosesu hirach sydd ei angen ar gyfer treialon anoddach(Ffig. 5B; cywir: rs(7)=0.93, p=0 .0002; anghywir: rs(6)=0.95,p=0.0003). Yn olaf, aseswyd a oedd y patrwm cyffredinol a oedd yn hirach yn anghywir na'r cuddni dewis cywir a ddarganfuwyd yn y Cyfnod Arbenigol yn gyson ar gyfer pob un o'r TDLs ar wahân. Datgelodd prawf Scheirer Ray Hare brif effeithiau arwyddocaol math cuddni (dewis cywir, dewis anghywir; H(1)=27.97, p=1.2 107) a lefel anhawster treial (TDL1-TDL9; H (7)=94.12, p=1.8 1017), ond dim rhyngweithiad arwyddocaol (H(7)=0.97, p=1.00).

Datgelodd profion rheng wedi’u llofnodi gan Wilcoxon fod samplau pâr yn datgelu bod hwyrni dewis anghywir yn hwy na’r hwyrni dewis cywir ym mhob TDL, gan ddangos bod y marmosets wedi cymryd mwy o amser i ddewis a oeddent yn gwneud camgymeriad, hyd yn oed ar y treialon anoddaf, ac felly nad oeddent yn dewis yn fyrbwyll pan oedd yn anghywir (Ffig. 5C; TDL2:Z=3.26, p=0.0001; TDL3: Z=3.21, p=0.0002; TDL4: Z=3 .26,p= 0.0001;TDL5:Z= 3.26,p= 0.0001;TDL6:Z= 3.20,p=0. 0002; TDL7: Z=3.26, p=0.0001; TDL8: Z=3.14, p=0.0004;TDL9:Z=3 .26, p=0.0001).

Er mwyn asesu ymgysylltiad marmosets ar y DRST, fe wnaethom feintioli cyfran y treialon a gychwynnwyd a gwblhawyd yn erbyn y rhai a anwyd (dim ymateb o fewn ffenestr ymateb 12-). Nid oedd gwahaniaeth arwyddocaol yng nghyfradd cwblhau'r treial ar draws y Cyfnodau Newydd-ddyfodiaid, Dysgwyr ac Arbenigwyr (Ffig. 6A; prawf Friedman; x2(2)=1.73, p=0.42), gan nodi bod marmosetau yn ymgysylltu â'r dasg yn yr un modd ym mhob Cyfnod. Ymhellach, nid oedd unrhyw berthynas arwyddocaol rhwng oedran a chyfran y treialon a gwblhawyd ar gyfer unrhyw un o'r Camau (Nofis: rs(14)=0.044,p=0.08; Dysgwr: rs(14) {{14) }}.10, p=0.73; Arbenigwr: rs(14)=0.30,p=0.27).

Yn olaf, i asesu a oedd marmosets yn ymwneud yn gyfartal â dognau o dreialon a oedd yn fwy anodd (hy, higherTDLs), fe wnaethom feintioli cyfraddau cwblhau ar gyfer pob un o'r TDLs yn annibynnol. Yn ystod y cyfnod Arbenigwr, cwblhaodd marmosets.90% o bob un o'r TDLs y daethant ar eu traws, gan ddangos ymgysylltiad parhaus hyd yn oed pan ddaeth treialon yn heriol, er nad oedd cyfyngiad ar ddŵr, profi yn y cawell cartref mewn ystafell a oedd yn gartref i lawer o anifeiliaid eraill, a bod yn rhydd i adael y siambr brofi unrhyw bryd (Ffig. 6B).

Tasg Amser Ymateb (RTT)

Er mwyn asesu dryswch anwybyddol posibl ar gyfer dehongli ein canlyniadau DRST, fe wnaethom fesur cyflymder modur gan ddefnyddio Tasg Amser Ymateb. Yn y dasg hon, cychwynnodd marmosets arbrawf ac yna cawsant eu gwobrwyo am gyffwrdd ag ysgogiad targed sengl a osodwyd yn ffug-hap ar y sgrin (Ffig. 7A). Datgelodd cydberthynas trefn restrol A Spearman, a ddefnyddiwyd i bennu'r berthynas rhwng oedran ac amser adweithio, gydberthynas gref, gadarnhaol rhwng y newidynnau hyn, a gyrhaeddodd arwyddocâd ystadegol (Ffig. 7C; rs(10)=0.87, p {{7 }}.0002).

Er mwyn pennu a arsylwyd ar amseroedd ymateb uwch yn gysylltiedig ag oedran ym mhob un o’r naw lleoliad, neu, ar gyfer rhai lleoliadau, a oedd cysylltiad cysylltiedig â noage, gwnaethom gydberthnasu oedran ag amser adweithio ar gyfer pob un o’r naw lleoliad ysgogiad posibl ar wahân. Canfuom gysylltiadau cryf rhwng heneiddio ac amseroedd ymateb hirach pan ymddangosodd yr ysgogiad targed yn y lleoliadau mwyaf anodd eu cyrraedd ar y sgrin: y tri lleoliad yn y rhes uchaf, a'r ddau safle allanol yn y rhes ganol (toprow, lleoliad 1: rs(10))=0.72, p=0.008; lleoliad 2: rs(10)=0.68,p=0.015; lleoliad 3: rs(10) {{ 16}}.70, p=0.012; rhes ganol, lleoliad 4: rs(10)=0.80, p=0.002; lleoliad 5: rs(10) { {28}}.54, p=0.07; lleoliad 6: rs(10)=0.60, p=0.04; rhes waelod, lleoliad 7:rs(10)=0.57, p=0.054; lleoliad 8: rs(10)=0.44, p=0.15; lleoliad 9: rs(10) {{ 52}}.31, p=0.32). Mae'r canlyniadau hyn yn dangos bod marmosets wedi arafu cyflymder modur wrth heneiddio.

Er mwyn asesu a oedd y diffygion cyflymder modur sy'n gysylltiedig ag oedran yn gysylltiedig â pherfformiad DRST, gwnaethom gydberthnasu amseroedd ymateb ar yr RTT â sawl newidyn dibynnol sylfaenol o'r DRST. Nid oedd unrhyw gydberthynas arwyddocaol gan Spearman rhwng amser adweithio ar yr RTT ac unrhyw un o'r mesurau DRST a aseswyd gan gynnwys y gyfradd ddysgu uchaf (rs(10) =0.46, p=0.14), perfformiad uchaf a fesurwyd gan FSL (rs(10)=0.46, p=0.13), a chyfradd cwblhau treial Cyfnod Arbenigol (rs(10)=0.44, p=0.15) . Mae'r canlyniadau hyn yn dangos, er bod marmosets wedi arafu cyflymder modur gydag oedran, ni chafodd hyn effaith negyddol ar berfformiad DRST.

Tasg Cymhareb Flaengar

Er mwyn asesu dryswch anwybyddol posibl arall ar gyfer dehongli ein canlyniadau DRST, gwnaethom fesur cymhelliant gan ddefnyddio Tasg Cymhareb Flaengar. Yn y dasg hon, roedd angen marmosets i wario mwy o ymdrech (cyffyrddiadau sgrin) i ennill gwobr o'r un maint (Ffig. 7B). Defnyddiwyd cydberthynas trefn restrol A Spearman i bennu'r berthynas rhwng oedran a nifer y gwobrau a enillwyd yn ystod y PRT (Ffig. 7D). Roedd cydberthynas gref, negyddol rhwng y newidynnau hyn, a oedd yn arwyddocaol yn ystadegol, sy'n dangos, wrth iddynt fynd yn hŷn, fod llai o gymhelliant i ddefnyddio marmosets i wario ynni yn gyfnewid am arward (rs(10)=0.82, p=0 .001). Roedd cydberthynas gref, negyddol debyg rhwng oedran a thorbwynt, gan ddangos bod y gofyniad ymateb terfynol a gwblhawyd o fewn y sesiwn 1-h yn is gydag oedran (rs(10)=0.80, p {{13} }.002).

Er mwyn asesu'r berthynas rhwng cymhelliant gostyngol gydag oedran ar y PRT a pherfformiad gwybyddol ar y DRST, rhedwyd cydberthnasau trefn restrol Spearman rhwng gwobrau a enillwyd ar y PRT a'r newidynnau dibynnol cynradd o'r DRST. Nid oedd unrhyw gydberthynas arwyddocaol rhwng gwobrau a enillwyd ar y PRT ac unrhyw un o'r mesurau DRST a aseswyd gan gynnwys y gyfradd ddysgu uchaf (rs(10)=0.21, p= 0.52), ExpertPhase FSL (rs(10) )=0.31, p= 0.33), a chyfradd cwblhau Cyfnodtrial Arbenigol (rs(10)=0.45, p=0.14).

Trafodaeth

Mae'r gwaith hwn yn sefydlu'r marmoset yn gadarn fel model allweddol o nam gwybyddol sy'n gysylltiedig ag oedran gyda nifer o fanteision. Mae hyn yn bwysig oherwydd, fel NHP, mae'r marmoset yn cynnig perthnasedd trosiadol i bobl y tu hwnt i'r hyn a geir mewn cnofilod. O'i gymharu â'r macaque hirhoedlog, mae oes fer marmosets yn galluogi astudiaethau heneiddio hydredol o fewn cyfnod amser gweddol fyr.

Yn yr astudiaeth hon, gwnaethom gyflawni nodweddiad ymddygiadol cynhwysfawr o garfan fawr o marmosets. Perfformiodd y marmosets hyn filoedd o dreialon i asesu gallu cof dysgu a gweithio yn barhaus am hyd at bedair blynedd. Mae hyd yr asesiad parhaus hwn yn cyfrif am hyd at 50% o hyd oes y marmosetau oedolion.

Ymhellach, dechreuodd marmosets hyfforddi ar oedrannau a oedd yn cwmpasu'r oes ar y cyd, gan alluogi asesiad o wahaniaethau cysylltiedig ag oedran wrth gaffael tasg cof gweithio. Hyd y gwyddom, mae'r mwncïod hyn wedi cael y proffilio gwybyddol mwyaf trylwyr o unrhyw astudiaeth heneiddio marmoset a gynhaliwyd hyd yn hyn, gan ein galluogi i nodi pa agweddau penodol ar berfformiad tasgau sy'n cael eu heffeithio gan oedran.

Cymhariaeth ag astudiaethau blaenorol o newidiadau gwybyddol sy'n gysylltiedig ag oedran mewn macaque a marmoset

Daeth astudiaethau DRST cynharach i’r casgliad bod gan fwncïod macaque oedrannus gof gweithio gwaeth na macacau ifanc (Herndon et al., 1997; Moss etal., 1997). Mae'r canlyniadau presennol yn dangos bod marmosetaging yn gysylltiedig â namau dysgu a gwaith cof. Yn benodol, canfuom fod heneiddio'n gysylltiedig ag oedi wrth ddysgu, arafwch yn y gyfradd ddysgu, a llai o berfformiad cof gweithio asymptotig.

Yn yr astudiaethau macac, hyfforddwyd mwncïod i lefel uchel o hyfedredd ar dasg oedi wrth beidio â chyfateb i sampl (DNMS) cyn gweinyddu nifer gymharol fach o dreialon DRST (cant). Mae'r dyluniad arbrofol hwn yn rhagdybio y gall macaquescan drosglwyddo'r rheol a ddysgwyd trwy hyfforddiant DNMS i DRST, heb unrhyw hyfforddiant ychwanegol, a'u bod yn perfformio'r DRST i'r eithaf ar unwaith. Mae'n aneglur y gallant, o ystyried cymhlethdod mwy tasg DRST. Mewn cyferbyniad, hyfforddodd y mwncïod a ddefnyddiwyd yn yr astudiaeth bresennol ar y DRST am filoedd o dreialon dros gyfnod estynedig. Roedd hyn yn ein galluogi i ddadansoddi dysgu a pherfformiad mwyaf posibl ar wahân, gan ddefnyddio'r un dasg. Mae’n gwestiwn agored a yw perfformiad diffygiol hen macaques yn adlewyrchu nam ar y cof, dechrau dysgu gohiriedig, dysgu’n arafach, neu ryw gyfuniad o’r ffactorau hyn.

Hyd yn hyn, mae un astudiaeth flaenorol o heneiddio gwybyddol mewn marmosets lle casglwyd data dros nifer o flynyddoedd (Rothwellet al., 2022). Asesodd yr astudiaeth flaenorol hon wahaniaethu gweledol a hyblygrwydd gwybyddol dros gyfran sylweddol o oes oedolion marmoset. Fodd bynnag, mae nifer o wahaniaethau dylunio arbrofol allweddol rhwng yr astudiaeth flaenorol hon a'r gwaith a adroddir yma, sy'n haeddu trafodaeth. Yn gyntaf, gweithredodd Rothwell a chydweithwyr ddadansoddiadau hydredol a phrofi marmosets unwaith y flwyddyn, tra gwnaethom ddefnyddio dadansoddiadau trawsdoriadol a mesur perfformiad gwybyddol yn barhaus. Roedd y dull presennol yn nodweddu llwybrau heneiddio gwybyddol unigol yn ddwys, gan hwyluso dadansoddiad o agweddau lluosog ar berfformiad tasgau. Er i ni nodi nam ar sail oedran ar draws pob Cyfnod o brofion, dim ond ar y prawf blynyddol diwethaf y nododd Rothwell a chydweithwyr nam.

Yn ail, dechreuodd marmosets a gofrestrwyd yn astudiaeth Rothwell a chydweithwyr brofi tua'r un oed (pedair i chwe blwydd oed), a nodwyd nam pan oedd yr holl anifeiliaid rhwng 8 a 10 oed. Mewn cyferbyniad, dechreuodd marmosets yn ein hastudiaeth brofi yn oedrannus. yn amrywio o oedolyn ifanc i geriatreg, a chanfuom fod nam gwybyddol yn digwydd trwy gydol oes oedolion marmoset, yn unol â'r hyn a welwyd mewn bodau dynol (Wu et al., 2021). Gan fod heneiddio yn ei hanfod yn broses heterogenaidd, mae'r ffaith bod pob marmoset yn y Dangosodd astudiaeth Rothwell a chydweithwyr fod nam gwybyddol ar yr un pryd yn annisgwyl.

Un esboniad posibl yw bod amrywiad yn dibynnu ar ysgogiad mewn anhawster tasg wedi cyfrannu at y patrwm hwn. Er enghraifft, roedd rhai parau ysgogiad a ddefnyddiwyd yn ystod tair blynedd gyntaf yr astudiaeth yn wahaniaethol yn ôl siâp a lliw, tra bod yr holl ysgogiadau a ddefnyddiwyd ym mlwyddyn pedwar yn amrywio yn ôl siâp yn unig. Felly, efallai y bydd marmosets wedi gweld yr ysgogiadau a ddefnyddiwyd yn y flwyddyn derfynol yn fwy heriol, gan gyfrif am y dirywiad mewn perfformiad. Ymhellach, adroddodd cydweithwyr Rothwellland fod nam ar y dasg gwahaniaethu ar y golwg yn fwy difrifol nag ar y dasg hyblygrwydd gwybyddol. Mae hyn i’r gwrthwyneb i’r hyn a ddisgwylir o waith cyhoeddedig sy’n dangos bod hyblygrwydd gwybyddol yn aml yn dirywio wrth heneiddio, tra nad yw gwahaniaethu gweledol fel arfer yn gwaethygu (Bartus et al., 1979; Lai et al., 1995). Mae ein canlyniadau yn cyd-fynd â degawdau o waith mewn macaques a bodau dynol, gan ddangos perthnasedd trosiadol y marmoset fel model o heneiddio.

Mae patrymau gwallau yn datgelu agwedd Marmosets

Gan y gall dadansoddiad manwl o’r mathau o wallau a wneir ar asesiadau niwrowybyddol, mewn bodau dynol, ragweld ymddangosiad nam gwybyddol yn y dyfodol (Bondi et al., 1999; Thomas et al., 2018), fe wnaethom ymchwilio i batrymau gwallau marmosets a wnaed ar y DRST wrth iddynt ddysgu'r dasg a phan oeddent yn perfformio i'r eithaf. Mae gwaith blaenorol mewn macaques wedi dangos bod heneiddio yn gysylltiedig â gwallau dyfalbarhau cynyddol ar y DRST (Moss et al., 1997). Yn ddiddorol, dim ond yn ystod Cyfnod y Dysgwr yr ail-adroddodd ein canlyniadau y canfyddiad hwn, ac nid yn ystod y Cyfnodau Newydd-ddyfodiaid neu Arbenigwyr, cefnogi'r syniad bod nam Macaque DRST oed yn adlewyrchu diffyg cof dysgu yn hytrach na gweithio. Yn ogystal, roedd angen mwy o brofiad ar marmosets hŷn cyn iddynt newid o fod yn ddyfalbarhaol yn bennaf i wallau uchafiaeth yn bennaf. Rydym yn damcaniaethu bod y ddau ganfyddiad yn gysylltiedig â'r nam dysgu a nodwyd gennym mewn marmosets ac yn cefnogi dysgu yn hytrach na nam cof gweithio yn yr hen macaques.

Yn olaf, fe wnaethom ddefnyddio'r patrwm o ddewisiadau gwall i benderfynu a oedd ymyrraeth ragweithiol yn effeithio'n fwy arwyddocaol ar berfformiad marmoset (hy, mae cof gweithio llawn yn gwahardd ychwanegu gwrthrychau newydd), neu ymyrraeth ôl-weithredol (hy, mae gwybodaeth sydd newydd ddod ar ei thraws yn cuddio atgofion mwy anghysbell). Canfuom, unwaith yr oedd marmosets yn perfformio i'r eithaf, eu bod yn aml yn gwneud camgymeriad trwy ddewis ysgogiadau a ymddangosodd yn gynharach yn y treial. Mae hyn yn cefnogi'r syniad bod marmosets yn cael mwy o anhawster cofio ysgogiadau mwy anghysbell, ac mai ymyrraeth ôl-weithredol yr effeithiwyd yn fwyaf arwyddocaol ar berfformiad (Amit et al., 2003). Gyda’i gilydd, mae’r canfyddiadau hyn yn amlygu pwysigrwydd dadansoddi sgoriau prosesau yn ogystal â sgoriau perfformiad i ddeall ymddygiad yn fwy trylwyr (Kaplan, 1988).

Diffygion cyflymder modur sy'n gysylltiedig ag oedran

Mae diffygion cyflymder modur sy'n gysylltiedig ag oedran, a fesurir gan gynnydd mewn amseroedd ymateb, wedi'u dogfennu'n dda mewn cnofilod, NHPs, a bodau dynol (Bachevalier et al., 1991; Woods et al., 2015). Er mwyn deall effaith oedran ar amser ymateb yn ein marmosets, ac i'n cynorthwyo i reoli'r dryswch anwybyddol hwn wrth ddehongli ein canlyniadau DRST, fe wnaethom ddefnyddio'r RTT mewn is-set o'r marmosets a berfformiodd y DRST. Gwelsom gysylltiad cryf rhwng amseroedd ymateb uwch a chynnydd mewn oedran. Yn hollbwysig, ni chanfuom unrhyw gysylltiadau rhwng amser ymateb ar yr RTT ac unrhyw un o'r sgoriau perfformiad DRST, gan ddangos nad yw namau cyflymder modur sy'n gysylltiedig ag oedran yn cyfrif am namau ar y DRST.

Yn wahanol i'n canfyddiadau o'r RTT, ni welsom unrhyw gysylltiadau rhwng heneiddio a dewisiadau cudd ar y DRST. Fodd bynnag, canfuom fod cuddni dewis yn hirach ar gyfer TDLs anoddach, ym mhob anifail. Mae hyn yn debygol oherwydd bod hwyrni dewis ar dasgau gwybyddol yn frasamcanion o anhawster tasg a llwyth gwybyddol (Bopp a Verhaeghen, 2018; Gray et al., 2018; DeBoeck a Jeon, 2019), ac mae hyn yn disodli effeithiau diffygion echddygol sy'n gysylltiedig ag oedran. Yn ogystal, ar gyfer pob TDL, ymatebodd marmosets yn arafach os oedd eu hateb yn anghywir na chywir, gan ddangos, hyd yn oed pan ddaeth treialon yn fwy anodd, nad oedd marmosets yn ymateb yn fyrbwyll.

Diffygion cymhelliant sy'n gysylltiedig ag oedran

Mae'n hysbys bod cnofilod hŷn, NHPs, a bodau dynol wedi lleihau cymhelliant i ennill gwobrau (Lanctôt et al., 2017; Lizarraga et al., 2020; Jackson et al., 2021). Er mwyn gwerthuso effaith bosibl newidiadau cysylltiedig ag oedran mewn cymhelliant ar berfformiad DRST, gwnaethom gyflogi'r PRT sydd wedi'i hen sefydlu i fesur cymhelliad yn ein marmosets (Spinelli et al., 2004). Gwelsom gysylltiad cryf rhwng heneiddio a lleihau cymhelliant i ennill gwobrau. Fodd bynnag, ni wnaethom nodi unrhyw berthynas rhwng cymhelliant ar y PRT ac unrhyw un o'r sgoriau perfformiad DRST, gan ddangos nad oedd cymhelliad yn gostwng yn gysylltiedig ag oedran yn cyfrif am namau ar y DRST.

Er mwyn asesu'n uniongyrchol y cymhelliant i gyflawni'r DRST, gwnaethom feintioli cyfran y treialon a gwblhawyd gan fwncïod yn erbyn eu hepgor. Ni welsom unrhyw berthynas arwyddocaol rhwng oedran a chyfran y treialon a adawyd allan, yn wahanol i'r hyn y byddem wedi'i ragweld o berfformiad marmosets ar y PRT. Ymhellach, roedd marmosets yr un mor debygol o gwblhau treialon o bob TDL, gan ddangos ymgysylltiad ar y DRST hyd yn oed pan oedd treialon yn anodd. Rydym yn damcaniaethu, pan fethodd marmosets â chwblhau treial, ei fod yn debygol oherwydd diffyg sylw neu wrthdyniad yn hytrach na chymhelliant isel.

I grynhoi, yma rydym wedi sefydlu'r marmoset fel model allweddol o nam gwybyddol sy'n gysylltiedig ag oedran. Ein taflwybrau heneiddio gwybyddol a nodweddir yn ddwys mewn carfan fawr o farmosets yn cyflawni tasg cof sy'n gweithio'n drosiadol. Trwy werthusiad trylwyr o sgoriau prosesau, rydym yn dangos y gellir canfod nam gwybyddol ymhell cyn y gellir ei fesur yn ôl sgorau perfformiad cyffredinol. Bydd y fframwaith hwn yn arwain at well dealltwriaeth o'r broses heneiddio ei hun a gallai ddatgelu pam mai dyma'r ffactor risg mwyaf ar gyfer clefydau niwroddirywiol megis clefyd Alzheimer.

Cyfeiriadau

Abbott DH, Barnett DK, Colman RJ, Yamamoto ME, Schultz-Darken NJ(2003) Agweddau ar fioleg sylfaenol marmoset cyffredin a hanes bywyd sy'n bwysig ar gyfer ymchwil biofeddygol. Comp Med 53:339–350.

Amit DJ, Bernacchia A, Yakovlev V (2003) Cof gweithio aml-wrthrych – model ar gyfer perfformiad ymddygiadol. Cereb Cortecs 13:435-443.

Bachevalier J, Landis LS, Walker LC, Brickson M, Mishkin M, Price DL, Cork LC (1991) Mae mwncïod oedrannus yn arddangos diffygion ymddygiadol sy'n arwydd o gamweithrediad ymennydd eang. Heneiddio Neurobiol 12:99-111.

Bartus RT, Deon RL, Fleming DL (1979) Heneiddio yn y mwnci rhesws: effeithiau ar ddysgu gwahaniaethu gweledol a dysgu gwrthdroi. J Gerontol34:209–219.

Beason-Held LL, Rosene DL, Killiany RJ, Moss MB (1999) Mae briwiau ffurfio hippocampal yn cynhyrchu nam ar y cof yn y mwnci rhesws.Hippocampus 9:562-574.

Belham FS, Satler C, Garcia A, Tomaz C, Gasbarri A, Rego A, Tavares MCH(2013) Gwahaniaethau sy'n gysylltiedig ag oedran mewn gweithgaredd cortigol yn ystod tasg cof sy'n gweithio yn gofodol gydag ysgogiadau wyneb. PLoS Un 8:e75778.

Belleville S, Rouleau N, Caza N (1998) Effaith heneiddio normal ar drin gwybodaeth yn y cof gweithredol. Mem Cognit 26:572-583.

Bondi MW, Eog DP, Galasko D, Thomas RG, Thal LJ (1999) Swyddogaeth niwroseicolegol a genoteip apolipoprotein E wrth ganfod clefyd Alzheimer yn rhag-glinigol. Heneiddio Seicoleg 14:295-303.

Bopp KL, Verhaeghen P (2018) Perfformiad heneiddio a chefn: meta-ddadansoddiad. J Gerontol B Psychol Sci Soc Sci 75:229–240.

Bor D, Duncan J, Lee ACH, Parr A, Owen AC (2006) Ymwneud llabed blaen mewn rhychwant gofodol: astudiaethau cydgyfeiriol o weithrediad normal ac amhariad. Niwroseicoleg 44:229-237.

Cappell KA, Gmeindl L, Reuter-Lorenz PA (2010) Mae gwahaniaethau oedran mewn recriwtio rhagflaenol yn ystod gwaith cynnal a chadw cof ar lafar yn dibynnu ar lwyth y cof. Cortecs 46:462-473.

Comrie AE, Gray DT, Smith AC, Barnes CA (2018) Mae modelau macaque gwahanol o heneiddio gwybyddol yn arddangos gwahaniaethau ymddygiad sy'n dibynnu ar dasg. Behav Brain Res 344:110–119.

De Boeck P, Jeon M (2019) Trosolwg o fodelau ar gyfer amseroedd ymateb a phrosesau mewn profion gwybyddol. Seicoleg Blaen 10:102.

De Castro V, Girard P (2021) Lleoliad a chof amser o wrthrychau yn dirywio mewn marmosets oedrannus (Callithrix jacchus). Cynrychiolydd Gwyddonol 11:9138.

Gazzaley A, Cooney JW, Rissman J, D'Esposito M (2005) Mae diffyg ataliad o'r brig i lawr yn sail i nam ar y cof sy'n gweithio wrth heneiddio'n normal. NatNeurosci 8:1298-1300.

For more information:1950477648nn@gmail.com