Az epizodikus memória megváltozott idegi összefüggései súlyos elhízással rendelkező serdülőknél

Alaina L Pearce

pszichológia, Georgetown Egyetem, Washington, DC, 20007, Egyesült Államok

Eleanor Mackey

b Gyermekek Nemzeti Egészségügyi Rendszere, Washington, DC, 20007, Egyesült Államok

c Gyermekkutató Intézet, Washington, DC, 20010, Egyesült Államok

J. Bradley C. Cherry

pszichológia, Georgetown Egyetem, Washington, DC, 20007, Egyesült Államok

Alexandra Olson

b Gyermekek Nemzeti Egészségügyi Rendszere, Washington, DC, 20007, Egyesült Államok

Xiaozhen Te

pszichológia, Georgetown Egyetem, Washington, DC, 20007, Egyesült Államok

c Gyermekkutató Intézet, Washington, DC, 20010, Egyesült Államok

Evan P Nadler

b Gyermekek Nemzeti Egészségügyi Rendszere, Washington, DC, 20007, Egyesült Államok

c Gyermekkutató Intézet, Washington, DC, 20010, Egyesült Államok

Chandan J Vaidya

pszichológia, Georgetown Egyetem, Washington, DC, 20007, Egyesült Államok

c Gyermekkutató Intézet, Washington, DC, 20010, Egyesült Államok

Absztrakt

Az elhízás memóriára gyakorolt negatív hatásait és a kapcsolódó mediális temporális áramköröket állatkísérleti modellekben figyelték meg, de az emberek, különösen a gyermekek állapota még nem bizonyított. Vizsgálatunk elsőként vizsgálja a vizuális jelenetek sikeres memóriakódolásának idegi összefüggéseit és a hozzájuk kapcsolódó összefüggéseket súlyos elhízással rendelkező serdülőknél (14–18 évesek, 43% férfi). Az elhízás nélküli serdülőkhöz hasonló későbbi memória ellenére (BMI életkor és nem szerint Kulcsszavak: fMRI, WRAML, Deklaratív memória, Vizuális memória

1. Bemutatkozás

Az állatirodalomhoz hasonlóan vannak következetes bizonyítékok az elhízott felnőttek epizodikus memóriafunkciójának károsodására (Loprinzi és Frith, 2018), azonban a gyermekkori elhízásról nem lehet határozott következtetéseket levonni, mivel csak két tanulmány vett részt gyermekekben. Ez a két tanulmány különbözik a tesztelés anyagaitól (pl. Vizuális vagy verbális), a memória típusától (pl. Elemmemória vagy asszociatív memória) és a visszakeresési módtól (pl. Felismerés vagy visszahívás). Míg a verbális visszahívás hiányosságait nem figyelték meg (Gunstad és mtsai, 2008), a nagyobb hasi zsírszövet összessége rosszabb memóriával járt mind az elem, mind az asszociatív vizuális anyag esetében (Khan és mtsai, 2015). Úgy tűnt, hogy ezt az összefüggést súlyosabb zsírtartalmú gyermekek vezérlik, mivel a teljesítmény nem különbözött a túlsúlyos vagy elhízott gyermekek és az egészséges testsúlyú gyermekek összehasonlításakor. Ez a korlátozott múltú munka együtt azt sugallja, hogy a súlyos elhízásban szenvedő gyermekeknél nagyobb a kockázata a vizuális anyagok epizodikus memóriájának hiányosságainak. Így az első tanulmány az epizodikus memória idegi összefüggéseinek vizsgálatára a gyermekkori elhízásban a súlyos elhízásban szenvedő gyermekek vizuális anyagainak tárgyi és asszociatív memóriájára összpontosítottunk.

2. Anyagok és módszerek

2.1. Résztvevők

Asztal 1

Nem elhízott

Minta (férfi), N	18. cikk (6) bekezdés	17. cikk (7) bekezdés
Jobbkezes (bal), N	15. cikk (3) bekezdés	15. cikk (2) bekezdés
Életkor, év, átlag (SD)	16.57 (1.23)	16.34 (1.26)
BMI, átlag (SD)	42,08 (5,78) ***	21.53 (2.65) ***
IQ, átlag (SD)	98,24 (13,17)	104,53 (12,76)
Anyai Ed, éves, átlag (SD	14.00 (4.43)	15,65 (2,57)
Nemzetiség, N
Spanyol/latin	4	2
Nem spanyol/latin	13.	15
Nincs bejelentve	1	0
Race, N
Fekete/afro-amerikai	9.	6.
Fehér/kaukázusi	5.	9.
Egyéb/többszörös	4	2
Nincs bejelentve	0	0
SES, N
> 80 000 USD	8.	8.
50 000- 80 000 USD	4	4
2/kg). A résztvevők könnyű ruházatot viseltek, amely kényelmes lenne a szkennerben (vagyis nincs gomb, pattintás, cipzár), és cipő sem, miközben a súlyt és a magasságot összegyűjtik. A résztvevők súlyállapotát az életkor és a nem szerinti BMI-százalékok alapján jellemezték. A 95. percentilis alatti BMI-vel rendelkező résztvevőkről úgy ítélték meg, hogy nem rendelkeznek elhízással (Flegal és Ogden, 2010; Kuczmarski és mtsai, 2002), míg azoknak, akiknek a BMI-je 120% vagy annál magasabb a 95. percentilis felett, súlyos elhízásnak tekintették (Flegal és mtsai., 2009; Kelly és mtsai, 2013). A BMI-t nem a BMI-percentilis helyett az 1. táblázat tartalmazza, mivel minden súlyos elhízásban szenvedő résztvevő BMI-je> 99. percentilis volt. A súlyos elhízással rendelkező résztvevők bariátriai műtétre voltak jelöltek a CNHS-ben, ezért BMI-k mindegyikének> 32 volt, ami a minimális BMI a súlycsökkentő műtéteknél a CNHS-ben.

2.2.2. A memória és a tanulás széles körű értékelése-II

A Design és a Picture WRAML-II (Adams és Reynolds, 2008) altesztek ingyenes memória- és felismerési tesztekből álltak. A Design Memory számára a résztvevők öt absztrakt vonalrajzot tekintettek meg 5 másodpercig, majd megkérték őket, hogy rajzolják le, amire emlékezhetnek. Hasonlóképpen, a Képmemória számára a résztvevők négy bonyolult jelenetet tekintettek meg 10 másodpercen keresztül, majd a jelenet olyan részeinek megjelölésére irányították őket, amelyeket áthelyeztek, megváltoztattak vagy hozzáadtak egy újszerű, hasonló képhez. A Tervezés és a Képfelismerés alteszteknél a résztvevők jelezték, hogy az értékelés során korábban láttak-e egy sor vonalvezetést vagy jelenetmetszetet, vagy újak voltak-e (azaz korábban nem láttak). A WRAML-II skálázott memória- és felismerési indexeket nyújt, amelyek kombinált méretezési és képmemória, illetve felismerési pontszámokból állnak.

2.2.3. Későbbi memória-paradigma

2.3. Beszerzési paraméterek és előfeldolgozás

A képalkotást 3 T Trio Siemens szkennerrel (Erlangen, Németország) végezték. Nagy felbontású T1-súlyozott strukturális pásztázást (MPRAGE) nyertünk 7,23 percig, a következő paraméterekkel: TR/TE = 2300/2,94 ms, TI = 900 ms, 90 fokos elfordítási szög, 1 födém, 160 szagittális szelet 1,0 mm-rel vastagság, FOV = 256 × 256 mm2, ami 1,03 mm izotróp voxelek effektív felbontását eredményezi. Az ezt követő memória-paradigma funkcionális futtatást egy T2 * -érzékeny gradiens visszhangimpulzus-szekvencia felhasználásával szereztük be, paraméterekkel: TR/TE = 2000/30 ms, 90 fokos elfordítási szög, 43 összeszövött szelet (szélesség = 2,5 mm, résszélesség = 0,5 mm, effektív szélesség = 3 mm) növekszik a keresztirányú síkban, FOV = 192 × 192mm 2. A mediális temporális lebeny jel optimalizálása érdekében a szeletfelvétel a hippocampus síkjában volt szögben. A fej mozgását minimalizálták a fej és a tekercs közötti párnázással.

2.4. Analitikus megközelítés

Az összes viselkedési elemzést R-ben fejezték be (R Core Team, 2014), és az összes csoportos képalkotási elemzést a GLM Flex Fast2 (http://mrtools.mgh.harvard.edu/) alkalmazásával hajtották végre. A viselkedési elemzések először a csoport memória teljesítménybeli különbségeit értékelték. A képalkotó elemzések ezt követően az aktiváció csoportbeli különbségeit értékelték az átlagos mozgás STS-t és az életkorot kontrolláló általános lineáris modellekkel. Több összehasonlítást kontrolláltunk a 2. táblázatban. Amint az a 2. táblázatból kitűnik, a csoportkülönbség hatásmérete nagyobb volt a memóriában (d = 0,81), mint a felismerési index (d = 0,18), ami arra utal, hogy az elhízott serdülőknek nagyobb nehézségeik voltak a vizuális felidézéssel, amely a visszaemlékezésen alapuló mnemonikus folyamatok, mint az elemmemória, amelyek az ismeretségre támaszkodnak. Valójában ezt megerősítették az egyes indexek külön t-tesztjeivel, amelyek szignifikánsan alacsonyabb pontszámot mutattak súlyos elhízással rendelkező serdülőknél, mint az elhízás nélkül a memória indexen, de a felismerési indexen nem; 2. táblázat).

2. táblázat

Teljesítmény a későbbi memóriafeladaton, valamint a memória és a tanulás széles körű felmérésén.

a: Cohen d. b: Javított pontosságot jelentenek a jelenetfelismerésnél:% helyesen felismert -% hamis riasztások a szkennerben megjelenített jelenetekhez. c: d ’az érzékenység mértéke a„ régi ”(cél) és az„ új ”(figyelemelterelő) képek közötti különbségre. d: Kontextus visszahívási pontossága: azon felismert jelenetek% -a, amelyeknél a helyet is helyesen ismerték fel. WRAML-II: A memória és a tanulás széles körű értékelése-II; † p 2. táblázat). Jelentős csoportbeli különbségeket figyeltek meg az idegi elkötelezettségben a később felismert jelenetek és a hozzájuk kapcsolódó kontextus kódolása során. A sikeresen elismert, elfelejtett jelenetekhez viszonyított kódolása során a súlyos elhízásban szenvedő serdülők csökkent aktiválást mutattak a frontális, MTL és parietális régiókban az elhízás nélküli serdülőkhöz képest (3. táblázat; 1. ábra A). A klaszterek tartalmazzák a rectusba nyúló jobb orbitális frontális gyrus-t, a jobb hippocampal és a parahippocampal gyri, valamint a jobb alsó alsó parietális lobulust. A legnagyobb klaszter a jobb precuneusba nyúló kétoldali felsőbbrendű parietális gyrusból állt. Fontos megjegyezni, hogy a későbbi felismerési memória teljesítménye nem különbözött súlyos elhízással és elhízás nélküli serdülők között, ami arra utal, hogy a megfigyelt idegi elkötelezettség, bár csökkent, de megfelelő volt a jelenet későbbi felismerésének támogatásához.

3. táblázat

Elismert hely> Elfelejtett Régió (BA) HVolume a t b xyz

Elhízott> Nem elhízott
Gyrus felsőbb és középső ideiglenes (21/22)	L	134	5.00	−58	−30	4

a: térfogat mm 3 -ben mérve; b: az általános lineáris modellből levezetett t-csúcs. BA: Brodmann területe; H: félteke.

Aktiválási különbségek a később emlékezetes jelenetek kódolása során és azok helyzetének összefüggései súlyos elhízással és elhízás nélküli serdülők között az elhízottaknál az emlékezetes, mint elfelejtett jeleneteknél; B) Elhízott> Nem elhízott az emlékezetes jelenetekért és a helyért, mint az elfelejtett helyért.